中创观点 | “双碳”目标下石化行业的发展趋势与转型
2020年9月22日，习近平主席向国际社会宣布中国减排新举措,明确了碳中和路线图,展现了中国促进经济社会发展全面绿色转型、推动全球可持续发展的决心。作为碳排放较高的行业，绿色低碳发展是“十四五”石化行业发展的重要议题。2021年年初中国石油和化学工业联合会对外发布的《石油和化学工业“十四五”发展指南及二零三五年远景目标》中强调：“十四五”期间，石化行业发展方式由传统型向智慧型、环保型转变。加大科技创新、节能降耗和清洁生产力度，提升产业经济效益，将节能节水和环保新技术与产业进行深度融合。绿色转型是石油石化行业高质量发展的必由之路。
石化行业的“碳达峰”与“碳中和”之路任重道远
全世界持续的能源危机促石油需求量猛增，目前，全球石油需求预计在2022年将增长3.3亿桶/日，达到99.6亿桶/日。随着欧佩克（OPEC）继续放松减产、美国从伊达飓风中反弹以及维持石油供应逐渐下降，世界石油供应已恢复上升趋势。从2021年9月到年底，全球产量将增长2.7亿桶/日。
2010-2026石油需求量预测（来源：IEA）
国际能源署（IEA）的统计数据显示，石油和天然气行业为全球提供约60%的能源供应，2019年全球二氧化碳排放量为330亿t，石油和天然气二氧化碳排放量达到182亿t，占比达到55%，中国石油、中国石化、中国海油3家国内油气生产企业年二氧化碳排放总量在3.5亿t左右，约占全球油气行业排放的1.92%。全球油气行业在2020年排放甲烷约7500万t，其中，中国油气行业甲烷排放估算值约为310万t，约占全球油气行业甲烷排放的4%。
国际能源结构占比（来源：BP是石油公司）
石油石化行业是全球重要的经济支柱产业之一，经济总量大，产业链长，衍生品数以万计，涉及衣食住行。石油石化的碳排放主要来源于两个方面，第一个方面是用能排放，指化石燃料燃烧的直接排放及电力等能源产生中的排放；第二个方面是工艺排放，指生产衍生品时产生的碳排放和设备泄露导致的逃逸排放。
石油石化衍生品及终端用途（来源：OECD/IEA 2018）
国际油气行业气候倡议组织（简称OGCI）邀请全球成员国企业承诺在《巴黎协定》规定时间内，将所管辖的经营活动实现碳中和，跨国界开展产业链技术合作，推动形成可负担和可持续的全球低碳商业化解决方案。OGCI同时更新了2025年上游业务碳排放强度和甲烷排放强度目标，并指出希望在2030年实现常规火炬零燃放等举措，预计每年可减少超过5000万吨二氧化碳当量的温室气体。
OGCI成员协议（来源：OGCI）
2021年1月，中国国内17家石油和化工企业以及中国石油和化学工业联合会，联合签署并共同发布了《中国石油和化学工业碳达峰与碳中和宣言》，宣告将开展能源结构向低碳化转型，大力提高能效，加强全过程节能管理，提高高端石化产品供给水平，加快部署二氧化碳捕集驱油和封存项目、二氧化碳作原料的化工产品生产项目，加大科技研发以及绿色低碳投资强度，推动行业落实“双碳”目标。
国际石油公司减排目标
※根据《温室气体(GHG)议定书》，范围1是指运营排放，范围2是指运营用电排放，范围3是指最终用户燃烧燃料排放。（信息来源：中国石油石化网站整理）
※根据《温室气体(GHG)议定书》，范围1是指运营排放，范围2是指运营用电排放，范围3是指最终用户燃烧燃料排放。（信息来源：中国石油石化网站整理）
技术革新是石化行业达成减排目标的关键
全球越来越多的国家政府正在将温室气体减排目标转化为国家战略，并提出碳中和愿景与承诺，石化行业也应加速能源转型进程，向低碳化道路发展。2020年起全球正式宣布设置温室气体减排和碳中和目标的大石油公司数量迅速增加，且承诺减排力度不断加强、目标时间不断缩短。
石油和化工行业既是碳排放大户也是碳减排大户，更是风能、太阳能等新能源的材料提供者，在实现碳达峰和碳中和目标时有诸多挑战。石油和化工行业的碳中和不能单纯依靠植树造林，节能减排来减缓其温室气体的排放。国内外一些科研院和石化企业开始积极跟踪国际前言技术，加大低碳技术的研发和储备，努力推进二氧化碳捕集、和埋存先导性工程示范，共同推广二氧化碳捕集利用与封存产业技术，推进二氧化碳捕集利用与封存产业发展。
美国CCUS价值链
（来源：专家访谈，美国国家石油委员会报告，小组分析）
现阶段石化行业低碳化技术应用的三个阶段：
第一阶段主要侧重于基础设施优化，重点在于提高能源使用效率、优化过程控制、完善碳排放监测系统、提升碳排放过程中的甲烷控制力度、提高交通运输和物流效率等。该阶段所需技术投资最小，多数公司可立即投入应用，但所产生的减排效果也较为微弱。
第二阶段为清洁能源替换阶段，主要表现为将油气勘探开发与生产过程中的机器驱动能源，从传统的化石能源转换为太阳能和风能等可再生能源，以及提高整体生产运营中的电气化应用水平；同时升级设备，替换掉能效低的设备等。该阶段所需投资略高，但仍在多数石油公司承受范围以内，经济性和减排效果都明显高于第一阶段。
第三阶段为技术革新阶段，主要表现为大力发展先进减排技术，如碳捕捉与封存（CCUS）、水下无人驾驶设施等，通过颠覆性技术提出新的设计观念、建立新生产体系。该阶段技术投资巨大，且时间成本最长，但其带来的碳减排效果也最为优秀。
中创碳投