科技创新引领能源转型
1.能源转型向纵深发展
转型是全球能源发展的永恒主题。从柴薪到化石能源再到可再生能源，能源变革推动全球经济社会实现跨越式发展。当今世界正进入以清洁低碳为主要特征的新一轮能源转型时代。
全球能源转型是大势所趋
国务院发展研究中心党组书记马建堂说，减少温室气体排放，还未来一个绿色健康的地球，是全人类的共同目标，也是全球能源转型的最根本推动力。
2010～2018年，全球清洁能源在一次能源消费中的占比从39.5%提高到41.9%，其中水电、风电、光伏、生物质等可再生能源的比重从12.5%上升到14.1%。欧盟委员会明确提出，到2020年欧洲可再生能源在电力部门的占比达21%、2030年达45%，2050年天然气、风能、核能将各占欧洲一次能源供应比例的25%。
中国石化副总工程师孙焕泉说，清洁化、低碳化、多元化，是全球能源转型的主要方向。据预测，到2040年，全球能源结构将形成煤、油、气和可再生能源四分天下的局面。油气仍是未来一段时间内能源消费的主体，预计到2050年，在全球能源消费结构中，油气仍占50%以上，天然气将超过石油，成为第一消费能源。
中国能源转型进展显著
中国在推动能源转型方面取得重要进展。习近平总书记提出“四个革命、一个合作”能源安全新战略5年来，中国不断推进能源改革与转型，取得显著进展。特别是能源供给清洁低碳化成效显著，一煤独大局面明显改变。
2013～2018年，中国煤炭消费总量从42.4亿吨的历史峰值降至39亿吨，煤炭在一次能源消费中的占比从67.4%下降到59%，为全球温室气体减排做出重要贡献。5年间，清洁能源占比从15.5%提高到22.1%，平均每年提高1.3个百分点，比同期全球清洁能源消费占比平均每年提升0.65个百分点快了一倍。水电、光伏、风电、生物质等可再生能源的占比从8.3%提高到12.4%，平均每年提高0.8个百分点，比全球平均水平也快一倍。同时，能源使用效率不断提高，消费结构明显优化。2018年，中国电力在终端能源消费中的比重提高到25.5%，显著高于全球19.2%的平均水平。
国家能源局监管总监李冶说，今年以来，国内原油产量扭转了连续3年下滑的态势，天然气产量增速加快，非化石能源发电量比重提升。前三季度水电、风电、光伏发电的弃电率都低于5%。
科技决定能源未来，科技创造未来能源。今后一个时期，国家能源局将加强对能源互联网、智能电网、电力储能、氢能等新技术的引导，推动企业真正成为技术创新、研发投入和成果转化的主体。
北京将建“能源谷”
北京市委常委、副市长殷勇说，能源转型是生态文明建设的重要抓手。近年来北京市积极践行绿色发展理念，在加速推动能源转型、实现可持续发展方面走在全国前列。2018年，北京市煤炭消费占能源消费总量的比重为2.8%，能源利用效率持续提升。北京市大气污染治理取得明显成效，今年到目前为止，PM2.5的平均浓度是41微克/立方米，比去年降低18%。
目前，北京正在昌平区未来科学城东区建设具有全球影响力的“能源谷”。未来科学城是北京建设全国科技创新中心“三城一区”主平台之一，是首都创新链条中的重要一环，聚焦“先进能源、先进制造、医药健康”三个领域，建设全球领先的技术创新高地，其中东区是建设能源谷的主阵地。北京市期望，将能源技术和关键产业培养成北京经济高质量发展的新动能。
构建“电氢”能源体系
国家电力投资集团有限公司党组书记、董事长钱智民说，第四次工业革命也被称为绿色工业革命，最重要的目标就是转变能源发展方式，实现与碳排放脱钩。
我国煤炭、石油、煤电装机、碳排放多个峰值将在2025～2030年出现或临近，随着新能源、储能、氢能等技术发展，光伏、风电造价大幅下降，新能源发电间歇性、生产不稳定等问题将得到解决。据预测，全球陆上风电、光伏发电的竞争力，将在2025年前全面超过化石能源。到2050年，可再生能源发电将占全球总发电量的49%，风能和太阳能发电量将占可再生能源发电总量的70%以上。未来，构建由一次清洁能源发电、制氢，形成二次绿色能源“电能、氢能”为终端形态的“电氢”能源体系，将是推进能源革命和建立现代能源体系的主要路径之一。
国家电投是全球最大的光伏发电企业，目前正在乌兰察布建设600万千瓦风电基地，是全球单体最大陆上风电项目，每年可为京津冀输送清洁电能200亿千瓦时，减少二氧化碳排放1600万吨。
2.能源大转型，油气行业如何应对
长期来看，化石能源必将被新能源取代，这是大势所趋。但油气作为化工原料将会长期存在。在全球能源大转型浪潮中，油气行业如何应对？
用非常规思维和技术加快资源变现
斯伦贝谢北亚区总经理赵刚说，过去几年是油气的寒冬，但油价波动周期不断缩短，过去一个周期是7～10年，现在也就是3～5年，这两年甚至缩短为几个月。同时，油价振幅不断缩小，原来是每桶从30美元到130美元的振幅，现在是20美元上下。其中，非常规资源是最重要的影响因素。一般来说，从做出FID(最终投资决定)到第一桶油产出，深海资源需要2～5年；而美国非常规市场只用1～6个月。非常规油气成本很高，与油价匹配形成长期缠绕的关系。当油价低于成本时，所有页岩油气生产商会尽快改变投资方式，暂停钻机服务。当油价高于成本时，他们马上将钻机投入生产。2016年至今，北美钻机规模是高峰期的2/3，但非常规产量比低谷时高了1倍。这是一个革命性的变化。
中国目前各盆地基本处在勘探开发中后期，常规油气田发现概率较小，今后重点有两个方向，一是页岩油气，二是用非常规技术服务老油田。国内要把非常规资源变现，很多的思维方式、装备设备和工作流程需要大幅改变，这是油公司未来面对的最大挑战。
油气仍是长期战略资源
中国石油大学(华东)校长、中国科学院院士郝芳说，世界能源转型，主要指油气向新能源的转型，分两种情况。第一种是油气资源逐渐枯竭的被动转型。但页岩革命显著增加了油气资源总量。石器时代的结束不是因为石头没有了，同样的，油气向新能源转型也可能不是由于油气没有了，而是新技术的进步，这就是第二种主动转型。主动转型必须有可靠、廉价的新能源技术，这个转型有多快，仁者见仁、智者见智。
《科学》杂志给出人类面临的最具挑战的难题，第24个题目是什么时间什么能源替代石油？还有一个问题是核聚变将最终成为未来的能源吗？到现在，这些问题都没有答案。未来相当长的时间内，煤炭依然是中国一次能源的主体，而油气在相当长的时间里仍是决定中国能源安全的一个战略资源。预计到2035年，中国油气增量最大的是最复杂的陆上非常规油气。未来油气勘探的主体是非常规和更加复杂、勘探成本更高的领域，包括深层、深水和极地。
国内具备实现稳油增气的资源基础
孙焕泉说，我国国内具备实现稳油增气的资源基础。石油方面，常规石油储产量趋于稳定，非常规石油将成为重要补充。天然气方面，正处于勘探开发的早中期阶段，储产量保持增长，预计2035年产量将达到3000亿立方米，其中非常规天然气将占半壁江山。
我国页岩气可采资源量21.8万亿立方米，主要分布在四川盆地及南方地区，经过10年探索，实现海相页岩气大发展，年产量从2013年的2亿立方米快速增至2018年的109亿立方米，预计今年在150亿立方米以上。我国页岩油可采资源量为37亿吨，其中中高成熟度页岩油经过近10年攻关取得实质性突破，初步形成了以水平井分段压裂为主导工艺的配套技术体系。我国煤层气可采资源量12.5万亿立方米，已步入规模化生产阶段，2018年地面煤层气产量51.5亿立方米。
中国石化将加大油气勘探开发投入力度，积极有序发展新能源业务，为保障国家能源安全、建设美丽中国贡献力量。
数字化是油气行业最大短板
赵刚说，在全世界各行业数字化成熟度中，油气行业远远落后于旅游、银行、零售等行业。但最大的短板就是前进的动力和最大的商机。今后油公司和服务公司的角色也会随着数字化转型发生巨大变化，其中油公司更像一个数据运营公司。
全球能源行业都期待作业效率有革命性的提升，数字化会驱动能源行业在短时间内发生革命性变化。斯伦贝谢建立的DELFI勘探开发认知环境显著提高了效率，如在智能钻井模块，可自动生成钻井设计，在钻第一口井时井下传感器会自动与模块相连，自动更新油藏模型，自动生成新的钻井设计，指挥具有数据接口的钻机进行实时调整，实现储层钻遇率最大化。
招商局集团海洋工程技术中心总经理刘建成说，汽车、动车、飞机生产线早已实现自动化，就连包饺子都实现无人化生产，但石油钻井平台自动化进程较慢，平台操作还停留在人工干预阶段，近20年来，平台作业人员始终不变。
数字化智能化在石油钻井中的应用将降低人工操作风险，提升系统可操行及操作连续性，进而提高钻井效率，节约平台运营成本。预计在2030年前后，有望实现全自动钻井；2050年前后，为适应深水、北极、沙漠等恶劣环境，有望实现无人化钻井。
多年来，上游系统已经积累了海量的数据资源，但中国工程院院士刘合说，数据大不等于大数据。条块化的管理模式造成大量“数据孤岛”，制约工程一体化的深入应用，导致投资浪费、效率降低。大数据不在于“大”，而在于“有用”。中国石油建设勘探开发梦想云，建立统一数据湖管理海量数据资产，打破“数据孤岛”，建立油气藏金数据概念，促进油藏、钻完井和地面工程一体化融合，探索智能油藏管理可行的技术路线和价值。
3.颠覆性新技术与转型案例
能源转型并非一蹴而就，但颠覆性的新技术会加速这一进程，美国页岩革命的成功有目共睹，毋庸赘述。此外，有两个案例值得思考，一个是欧盟在20多个成员国中成功建立统一的天然气市场，另一个是丹麦实现能源消耗与GDP脱钩。
可控冲击波：高效绿色增产新手段
西安交通大学电气工程学院院长、中国工程院院士邱爱慈的团队研发形成三代可控冲击波技术，可精准控制作业位置和作业强度，可较低强度、多次多点均衡作业，不伤害储层且节能。
我国非常规油气资源丰富，但开发成本高，压裂液会污染储层。可控冲击波技术可用于压裂前预处理、二次压裂、中高成熟度页岩油储层预裂、中低成熟度页岩油原位开采等领域。
煤层气方面，国内大约有1.8万口经水力压裂后的煤层气井，其中有近万口是低产甚至不产气的直井，应用可控冲击波技术，可提高单井日产量1000立方米以上。
常规油气方面，全国合计油井开井31万口，平均日产油仅1.7吨，其中陆上单井日均产油1.3吨。低产原因主要是油层堵塞、资源品质下降等。可控冲击波技术已在低渗透储层应用上百口井，平均单井日增产67%。技术规模推广后，增产量可观。
富油煤是焦油产率在7%～12%的低煤阶煤炭资源，通过热解，每吨煤可得到10%左右的油和500立方米左右的可燃气体。富油煤资源丰富，仅陕西省资源总量就达1291亿吨，按含油率10%计算，油资源量可达129亿吨。延长集团攻关形成CCSI(粉煤热解—气化一体化技术)，以1吨粉煤为原料，可在9.5秒内获得0.15吨优质中低温煤焦油和1400标准立方米富氢合成气，与间接液化煤制油技术相比，吨油成本下降45%，投资回收年限缩短近6年。利用可控冲击波技术，可弱化煤层、预裂顶煤、预裂夹矸和侵入岩等，提高采煤效率。
目前，可控冲击波技术应用受制于装备耐温、耐压等性能，一旦突破，有望成为我国自主创新的一种颠覆性技术，助推我国实现页岩革命。
欧盟如何建立统一天然气市场
意大利国家天然气公司高级副总裁加埃塔诺·马齐泰利说，欧盟出台了一些政策，保证能源供应是安全的、中立的、可持续的。
首先，基础设施运营商应该是独立运营商。其与能源生产企业和销售企业独立开来，这样才能保证独立性。其次是统一性合作，欧盟设计了能源分配机制、计费规则等，努力使这样一个能源网络在各个国家之间实现无缝连接。再次是基础设施发展，欧盟建立了两个大项目来支持，一个是十年网络发展计划，希望能够保证欧盟天然气供应充足且稳定；另一个是欧盟共同利益项目，主要是把不同国家的基础设施连接在一起。最后是建立一个完整的进入和退出系统、以市场为基础的平衡机制，以及集中的天然气交易市场，确保市场流动性。通过这些措施，欧盟就可以从一个更好的市场中获益。
丹麦的能源童话是如何实现的
丹佛斯中国区副总裁车巍说，丹麦从能源角度创造了另外一个童话，其主要内容是脱钩。
上世纪70年代，第一次石油危机爆发，对丹麦这样的石油完全依赖进口的国家来说，几乎是灭顶之灾。但经过40多年的转型努力，现在丹麦做到GDP一直在上升，但总能耗基本不变，碳排放、水耗都下降，实现与GDP脱钩，鱼跟熊掌都得到了。丹麦计划，到2050年建成零碳社会，完全摆脱化石能源。从建筑能效角度来看，过去40多年，丹麦也是总建筑面积往上升，而建筑总能耗和单位能耗都在下降。丹麦能源童话能够成功，有政策引领、立法、公众意识觉醒、税收引导、国际合作等诸多因素，还有一个重要因素就是技术创新，特别是高效节能区域能源技术。
经过多年努力，丹麦从单一的以化石能源为主，逐渐加入更多新能源，通过热电联产、多能互补、利用各种余热资源，使整个区域能源系统越来越绿色高效。其核心理念是节能优先、多能互补、因地制宜。如丹麦风能资源充足，风力发电占比达40%以上。
4年前，丹佛斯与辽宁本溪市和本钢集团合作，对300多万平方米住宅做了区域能源热力系统改造，以钢铁企业工业余热为热源，替代燃煤锅炉。改造前，本钢热力公司长期亏损，改造后，第一年就盈利100万元，而且少烧了几万吨煤，本溪的天空也变蓝了。
