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劉殊呈:油氣上游業務溫室氣體排放現狀與碳中和路徑分析|文選
摘 要: 截至2021年10月,在全球最大的31家油氣企業中,已有24家企業公布了碳中和目標,其中18家企業明確了上游業務的減排任務,上游溫室氣體排放強度年平均遞減率為2.71%。各公司上游排放強度差別明顯,碳中和目標內容與范圍的差異也較大。石油公司上游板塊轉型措施包括加快發展天然氣產業、減少逸散排放、控制常規燃燒、碳封存、發展可再生能源等,轉型路徑分為全速轉型、積極轉型、漸進轉型。與國際領先油氣企業相比,當前中國油氣企業受資源稟賦和技術發展水平影響,上游溫室氣體排放強度較高,要從技術進步和提高管理水平兩方面著手降低碳排放強度,并制定詳細的減排計劃;在制定碳中和目標時,必須優先充分考慮上游板塊的減排潛力,使上游業務先于企業整體完成碳中和目標;在減排過程中針對不同類型的油氣資產參考不同的實施路徑,施行“一企一策”。
1 、油氣上游業務溫室氣體排放特點分析
根據對全球最大的31家油氣企業可持續發展報告的調研,上游業務的排放源來自油氣田生產、加工處理、油氣集輸等,包括鉆井、開發、集輸儲運等環節。為排除新冠肺炎疫情和油價劇烈波動對上游業務的影響,本文選用各企業2019年上游業務的油氣產量與溫室氣體排放強度數據進行對比分析。
表1 國際油氣公司2019年油氣產量與上游溫室氣體排放強度
1.1 各公司上游排放強度差別明顯,根據公司特點和排放情況可劃分為三個梯隊
在31家企業中,共有23家公布了2019年上游油氣業務溫室氣體排放數據,溫室氣體加權平均排放強度為21.2千克二氧化碳/桶油當量。根據各公司排放強度與平均水平的差距,總體可分為三個梯隊。第一梯隊主要為資源稟賦優異或以天然氣業務為主的國際石油公司與低碳轉型進程較快的中小型油氣企業,平均溫室氣體排放強度低于10千克二氧化碳/桶油當量;第二梯隊以歐洲國際石油公司為主,平均溫室氣體排放強度為23.3千克二氧化碳/桶油當量,代表了資源稟賦正常水平的大型公司在當前技術水平下,經過10~15年左右碳排放管理后能達到的水平;第三梯隊以資源稟賦較差的國家石油公司與轉型理念保守的美國國際石油公司為主,平均溫室氣體排放強度為41.6千克二氧化碳/桶油當量,反映了碳排放管理仍處于起步期的大型油氣公司所處的水平。
圖1 2019年國際油氣企業上游溫室氣體排放強度對比
1.2 國家石油公司排放強度差別較大,國際石油公司相對集中
在納入統計范圍的31家企業中,共有9家國際石油公司與22家國家石油公司。其中,9家國際石油公司全部公布了其上游業務的溫室氣體排放強度現狀;22家國家石油公司中有14家公布了上游排放數據,占納入調研范圍國家石油公司總數的61%,產量的72%。國際石油公司的上游溫室氣體排放強度較為集中,普遍在20~40千克二氧化碳/桶油當量,國家石油公司的上游溫室氣體排放強度差異較大。
圖2 2019年國際石油公司與國家石油公司上游溫室氣體排放對比
國際石油公司的業務范圍往往遍布世界各區塊,其油氣資產普遍較優,且碳排放管理起步較早,因此其上游溫室氣體排放強度較低;而國家石油公司作為國有控股公司,以開采本國油氣資源為主,受國家資源分布影響較大。
1.3 未公布排放強度的企業主要集中在非洲和中東不穩定地區
剩余的8家未公布排放現狀的企業主要分布在非洲和中東不穩定地區,均為國家石油公司。中東和北非地區的油氣企業主要是由于國際政治因素影響下企業發展受限,這些地區的油氣企業還沒有將碳排放管理納入企業發展戰略;其他例如亞太、中南美等地區的國家石油公司則因為發展起步較晚,其企業的生產技術水平及環保理念與國際領先油氣企業相比存在一定差距,還沒有建立起完善的企業碳排放管理體系標準,暫時也還沒有公布企業的溫室氣體排放現狀及減排目標。
2 、油氣企業上游業務碳中和目標與實現路徑
2.1 碳中和目標
截至2021年10月底,31家樣本油氣企業中,24家公布了上游減排目標,7家公司未公布企業碳中和目標。
表2 國際油氣企業上游業務碳中和目標
2.1.1 目標內容與范圍差異較大的背景原因
各企業碳中和目標內容與范圍差異較大,主要有兩類背景原因。
一是歐美地區政策和當地油氣需求對歐美國際石油公司碳中和目標影響明顯。歐洲國家政府和歐盟長期持續推進減排進程,且在法律層面上強制要求全歐洲于2050年實現碳中和。美國政府的氣候政策缺乏持續性,雖然美國2021年重返《巴黎協定》后提出2050年全美碳中和的目標,但僅停留在政府宣示程度,企業減排的積極性不高。歐美地區的油氣需求也有所差異,其中歐洲社會的油氣能源需求已經達峰,而美國地區雖然石油需求已經達峰,但天然氣需求仍在持續增長,未來的油氣資源仍將在能源結構中占據重要位置,油氣總需求量還將進一步上升。因此,歐洲國際石油公司的目標往往較為激進,大多宣布了2050年前實現企業全范圍碳中和的宏偉目標與詳細的階段減排計劃;而美國國際石油公司有些還沒有確定于2050年前實現碳中和或在環境輿論壓力驅使下被迫跟隨國際減排大勢宣布了碳中和目標,并且其減排目標只針對企業范圍1和范圍2的排放量。
二是產油國資源稟賦和對減排的重視程度是國家石油公司碳中和目標的主要影響因素。國家石油公司作為國有的能源生產供應商,由國家政府出資控股,其轉型受制于多種因素,包括其國家的能源需求、資源分布、市場規模、政策指向等,因此不同地區國家石油公司的碳排放目標差異較大。例如,沙特阿美位列世界第一大石油公司,正是由于其得天獨厚的資源優勢,國家發展十分依賴石油行業;同時沙特阿拉伯的油氣能源補貼較高,油氣價格較低,阻礙了可再生能源行業的發展,加之其油氣生產的溫室氣體排放強度處于國際領先水平;在上述因素影響下,沙特阿美發展可再生能源的動力不足,于2021年10月剛剛宣布其2050年實現范圍1和范圍2凈零碳排放的保守減排目標。瑞典倫丁能源公司與丹麥沃旭能源公司雖然規模較小,但十分重視環境保護,可再生能源發電技術領先,因此其碳排放目標甚至比國際石油巨頭更加領先,分別宣布于2030年和2040年實現企業全范圍凈零碳排放。
2.1.2 排放強度目標和總量目標各有側重
在所有公布減排目標的企業中,有些企業的目標包含了排放強度與排放總量的雙重指標,有些企業的目標則只包含了單一指標。根據產量加權計算,不同分類情況下的排放強度和排放總量目標年均減少率見表3??傮w來看,國際石油公司的減排目標優于國家石油公司,歐美地區油氣企業的減排目標優于其他地區油氣企業。
表3 不同分類下排放強度和排放總量目標年均減少率
2.1.3 上游業務有助于提前實現碳中和時間
在油氣企業全產業鏈中,上游業務是唯一可能實現“負排放”的業務部門,上游業務產生的負排放量,可以抵消企業中下游的排放量,實現企業整體碳中和目標。在22家公布了碳中和/減排目標的企業中,挪威艾奎諾公司、埃尼、西方石油和瑞典倫丁4家企業在目標中明確了上游業務比企業整體提前實現碳中和。這4家企業上游收入、排放量占比與提前實現碳中和時間見表4。
表4 埃尼等公司上游業務收入及排放量占比
2.2 油氣行業上游轉型措施及路徑分析
2.2.1 轉型措施
通過整理匯總各石油公司的可持續發展報告,可以將國內外石油公司上游板塊能源轉型的具體措施歸納為7個方面:加快發展天然氣產業;減少逸散排放;控制常規燃燒;碳封存;發展可再生能源;加快碳市場建設以及剝離油氣資產。
表5 國際油氣企業上游板塊能源轉型措施
資料來源:各油氣企業可持續發展報告與能源轉型方案
在上述7方面轉型措施中,又可劃分為以下3類。
第一類包含加快發展天然氣產業、減少逸散排放和控制常規燃燒。這類措施是通過提高天然氣這類清潔能源在能源結構中的占比、泄漏檢測與維護、甲烷回收利用等措施,可以在不加大資金投入的情況下提升企業效益,降低企業的溫室氣體排放量,被油氣企業廣泛應用。
第二類包含碳封存和發展可再生能源。這類措施是通過發展碳捕集與封存(CCS)/碳捕集利用與封存(CCUS)技術以及森林碳匯來吸收大氣中的二氧化碳,通過發展可再生能源業務來降低源頭的碳排放。該類措施成本高于第一類措施,且在缺乏政策支持的當下尚無可觀的經濟效益,但在全球能源轉型大勢以及環保輿論的壓力驅動下,被企業結合自身特點所采用。
第三類措施包含加快碳市場建設和剝離油氣資產,這是石油公司為應對能源轉型趨勢的主動出擊。石油公司調整戰略布局,通過減少油氣勘探開發力度、剝離非核心油氣資產轉而重整自身投資組合,向可再生能源、氫能等低碳能源轉型,可以根本性減少企業的溫室氣體排放量,但需要龐大的資金投入,是一個長期的轉型過程,主要被積極轉型的歐洲油氣企業所采用。
2.2.2 典型行動路徑
通過梳理各油氣企業的轉型措施,可以總結出3條轉型路徑。
圖3 國際油氣企業典型轉型路徑
一是全速轉型。北歐地區油氣資產較優且發展潛力較小的油氣企業當前擁有遠低于國際平均水平的排放強度,且其在可再生能源技術的應用上處于行業領先位置,最接近實現碳中和的目標。例如瑞典倫丁公司,其通過發展海上風電以及實施岸電改造工程等措施,近3年碳排強度降低51%,將于2025年實現上游業務碳中和。
二是積極轉型。歐洲國際石油公司的轉型措施較為多元化,除了設法減少油氣生產過程產生的碳排放量外,還廣泛投資于電力、可再生能源和氫能等領域,通過自身發展及收購可再生能源資產,設法將傳統油氣行業核心優勢和經驗拓展到可再生能源業務。歐洲國際石油公司還普遍積極參與碳市場建設,包括制定內部碳價并融入企業的經營決策、通過購買排放額度銷售碳中和產品等。例如bp公司通過實施火炬和燃燒器優化、發展可再生能源、剝離阿拉斯加業務等措施,近5年排放強度降低30%。
三是漸進轉型。美國國際石油公司雖然也投資于一些可再生能源領域,但轉型力度明顯小于歐洲國際石油公司,企業的碳排放管理標準與體系也不如歐洲國際石油公司完善,其核心業務仍集中于油氣領域,主要通過提高油氣開采過程中的能源利用效率與低碳化技術水平以及通過碳封存和碳抵消措施來實現減排目標。例如,雪佛龍公司通過對設備設施進行泄漏檢測與維護、減少常規燃燒、應用熱電聯產工藝以及在上游生產中應用太陽能等措施,近5年排放強度降低32%。產油國國家石油公司的轉型措施雖然各有差異,但減排措施主要仍集中在第一類(發展天然氣產業、減少逸散排放和控制常規燃燒),且大多數國家石油公司并不打算減持油氣資產。例如,巴西國家石油公司通過提升天然氣業務比重、發展二氧化碳超深水域儲存技術等,近5年排放強度降低24%。
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