文 | 岳来群
自然资源部油气资源战略研究中心博士、研究员
我国“30、60”双碳目标的实现实质上是一场广泛而深刻的社会、经济系统性变革，也是全球性抑制碳排放活动的一部分。近代地质矿产科学的急速发展是人类工业化大生产飞越发展的条件之一，但1900年以来的工业化大生产却也导致了巨量的碳排放，导致了地球表面升温大于1℃，此与二叠纪、侏罗纪、白垩纪等百万年、亿年时间尺度的地质时代相比照虽仅仅1℃升温，但却是发生在百余年间，可能引发包括海平面上升、海水酸化、冰川急缩、珊瑚礁大面积死亡等，导致近年洪涝、干旱及森林火灾等极端问题的常态化。甲烷、二氧化碳是主要的温室气体，且甲烷的温室气体效应远胜过后者。全球甲烷排放量多源自人类，包括化石燃料消费（占人为排放量的60%）、化石能源资源及永冻层的采掘和破坏等行为（占15%）、工业和生活废物（24%）和动植物自然生长循环（7%）等。前三项又被成为“灾难性碳排放”的一部分，非属于生物自然循环所生，多源自采掘的增量碳排放。煤炭燃烧是近代二氧化碳排放快速增加的直接原因。碳减排、能源由高碳向低碳转型的大趋势不可逆转。在我国，公益性地质工作是指中央财政投入的基础性地质调查、勘查，其旨在获得应向社会公开的地质资料及战略性矿产资源的资源量、经济可采储量数据等。虽然化石能源公益性地质工作不属于碳排放大户，但仍有落实双碳目标的责任。“十四五”期间我国进入了以降碳、去碳及全面绿色转型的关键时期，实现双碳目标是各行各业重要的政治任务。化石能源业应在碳减排、碳排放权交易市场的建立与完善、综合排放限额贸易等实际行动中作出贡献。
延缓气候变暖，在本世纪内力争将升温限制在1.5℃内，是各国的义务和责任。与能源相关的地质界等也应有所作为。地球气温升高带来诸多挑战，去碳化是经济发展的挑战之一；但向低碳的新能源和可再生能源转型是碳减排的重要途径，亦是绿色产业发展的机遇。为落实《巴黎协定》，目前已有120多个国家承诺碳中和时间点，在碳减排中寻求新机遇。其中苏里南、不丹等已达标，瑞士、英国、法国等国已经立法，欧盟、加拿大、西班牙等在立法中。全球工业二氧化碳排放来自于煤电，发达国家碳减排的挑战主要来自于能源领域。截止2020年底，比利时、瑞典、奥地利的煤电已退役，未来5年还将有法、英等国相继“退煤”。部分国家新能源和可再生能源发电量已接近或超过40%，其中奥地利、德国等国达到或超过50%，丹麦达到80%。在我国，在碳中和目标的实现过程中以及2060年之后，风能、光电、生物质能、地热等新能源和可再生能源等将能带来巨大的新产业发展空间。碳中和实质上将是实业的绿色再塑过程。
降低碳排放，降低化石能源的燃料消费、实施化石能源燃料替代是人类可持续发展的前提。国外一些石油巨头重视碳排放管理。早在2010年，赫斯石油、壳牌、雷普索尔YPE公司等已经在“碳信息披露项目（Carbon Disclosure Project）”中处于领先地位。近期，一向较为保守的埃克森美孚近期加入了“油气气候倡议”，并剥离某些高碳资产，加速CCUS等技术的研发等。但因其仍固守某些油砂、页岩油等高碳化石能源项目且此类资产占比过高致使其资本市场融资困难。支持能源转型的该公司中小股东们以否决票旨在促使埃克森美孚董事会加速发展新能源和可再生能源，优化资产结构。近期荷兰海牙地方法院裁决壳牌公司2030年前将其全球二氧化碳排放量削减至其2019年排放量的45%，以迫使该石油巨头加速行动以应对全球变暖。我国从碳达峰到实现碳中和的时间安排更短，虽碳减排成效丰硕，但任务仍艰巨。据统计，2019年在能源生产结构中，原煤占比68.8%，原油占6.9%，天然气5.9%，水电、核电、风电等占18.4%。2019年，我国煤炭消费量环比下降1.5%；天然气、水电、核电、风电等清洁能源消费量较上年上升1.3%。2021年上半年，我国生产原煤19.5亿吨，同比增加6.4%；产原油0.99亿吨，同比增加2.4%；产天然气1045亿方，同比增加10.99%。在排放端，平均吨标准煤当量燃烧的煤炭、石油和天然气能够分别排放二氧化碳等废物达2.77吨、2.15吨和1.65吨。中国的温室气体排放量约占全球总量20%。2020年我国煤炭在一次能源产、消当量中分别约占76.3％、67.1％；煤电发电量约占总发电量的65.3%。2020年全国电动汽车保有量约为530万辆，煤电在上网电量中的高占比使得道路上的电动汽车及逾两亿辆电动两轮、三轮车加剧了碳排放。电动车的普及前提应是煤电占比的下降。未来我国应停建新燃煤电厂，退役落后煤电，以优化能源结构。向新能源和可再生能源以及氢能、地热能源的快速转型所改变的不仅是能源的产、供、消方式，也将改变包括经济结构、生活方式以及普罗大众的思想和素质等。区域、行业的协调发展亦在能源转型中面临新挑战、新机遇。我国地区经济发展差异大，不同地区资源禀赋、产业优势和发展水平差异明显，不同区域绿色低碳发展的成本差异显著。就区域而论，个别省区当可以新兴绿色产业替代部分化石能源业，尽管替代带来暂时苦痛；就行业而言，我国自1978年由计划经济向市场经济转型，某些于“一五”期间因应苏式计划经济而成生的行业包括财政承担的公益性地勘业等面临低碳转型、就业以及社会转移支付等巨大压力；新产业的发展、劳动力的容纳及社会保障机制的完善则创造了机遇，也将带来转型成功后的欣慰。
化石能源行业的绿色发展是如期实现“双碳目标”的关键之一。在工业燃煤环节， 我国2019年二氧化碳净排放量约98.25亿吨，如将甲烷折算成二氧化碳，2019年二氧化碳毛排放量近200亿吨当量。其中，CO2排放量约占60%，CH4约占30%，其他占温室气体约占10%。CH4是天然气、页岩气、煤层气、巷道瓦斯的主要成分。因此甲烷减排对煤炭、油气等能源企业影响较大。在煤田采掘环节，我国1980年代曾试行“有水快流”的采掘政策，矿权管理不顺，局部滥采滥挖。据测试，个别省份的煤田（煤层）中尚存的“老鼠洞”（包括废弃的不规则掌子面等）目前仍发生甲烷的持续大量逸散。在油气田开发环节，油田伴生气的燃烧、排空亟需控制。自1990年代以来，油田生产过程中伴生气的燃烧、排放是温室气体增加的直接原因之一。2019年全球天然气产量约4万亿方，保守推算其中约1.5%计约600亿立方米被燃烧或直排。在天然气水合物的调查、试采掘等方面，因人为扰动，海上大陆坡附近及陆上冻土层赋存的天然气水合物“气化”可加剧甲烷排放。所以某些国家对于天然气水合物的调查、试采掘等较为慎重。在化石能源整体消费环节，节能提效也是实现双碳目标重要的途径、手段，也伴有绿色节能产品研发的机遇。近年来，我国能源行业节能降耗不断取得突破，单位GDP能耗持续下降。2019年，全国万元国内生产总值能耗环比下降2.6%。但降耗提效任务仍很艰巨。现阶段我国能源利用效率（单位GDP能耗）仍约是日本的1/7，美国的2/7，世界能耗平均水平的二分之一。此外，未来林业碳汇、海洋碳汇、CCUS等碳汇聚技术亟待加速发展。
公益性地质工作处于化石能源上游的一端。在工作流程上，公益性地质调查仅仅是化石能源、放射性能源和地热能源等商业开发的“进堂咏”（Introitus-Ritus Initiales）”。我国化石能源国企的商业开发目的是化石能源资源产品，是利润，是效益，更是政治。在实现双碳目标大局下，化石能源公益性地质工作的有些投资应有所调整、转型。在煤炭领域，目前我国煤炭的技术可采储量较大，预计在未来较长时间内无太大必要再行大规模区域性煤炭地表地质调查。在石油领域，在目前国际油价较低背景下，似乎也无太大必要淀积大量生态效益不佳且目的层埋深大、低利润难采石油资源的“表外储量”和资源量。自然资源是人类赖以生存的基础。中国仍处于社会经济高速发展的阶段，未来有生态效益、有利润的“家底”式储量仍需进一步探明，由企业投入的商业性石油地质勘探仍十分必要。国情决定了重点盆地、重点领域、重点海域的商业性油气勘探仍要加大投资。但也应注意充分利用“两种资源”、“两个市场”，在目前国际油价较低时如不利用好国际市场、不扩大油气进口则有悖于开放大局。未来的化石能源开放性国际贸易还应包括碳交易等业务，有诸多机遇。
在实现双碳目标大局下，化石能源某些公益性地质工作的投入亦应加大。在“上层建筑”层面，地质行业实现双碳目标应充分发挥市场经济作用，推进相关体制、机制的改革；在具体实践领域，应大力勘查利用地热能等，大力支持新能源和可再生能源业。在化石能源的商业性勘探开发中，尤应虑及煤矿、油页岩等露天开采中的碳（甲烷）排放、生态保护及复绿问题；尤应注意深部油气藏（层）的低成本绿色开发；注意伴生地热能以及铀矿资源等的开发。在实现双碳目标任务日渐清晰、日渐紧迫繁重的大局下，化石能源公益性地质工作与企业的上游商业性经营具有广阔的合作基础和拓展舞台，应鼓励公益性地质调查与企业的商业性地质勘探开发密切结合。在东部老油区，公益性化石能源地质研究人员应积极关注油田的挖潜上储、降碳增效，关注聚合物驱环保以及渤海海上新近系明化镇组油层注水采油的安全性等问题。在中西部地区，化石能源公益性地质人员应加强四川盆地等天然气田页岩气开发井衰减后的储层绿色再改造问题研究；应加强四川和鄂尔多斯等油气盆地之外的区域性页岩气勘查和绿色、有利润可采性研究。在更微观层面，油气资源丰富的准噶尔盆地二叠系底面附近、结晶基底顶面之上的褶皱层中成烃、成藏及资源潜力大，是油田开发重点目的层之一，该层的资源评价等实践也亟需再突破，亟需与公益性、区域性地质理论研究有机结合。在焦作一带某含甲烷丰富的煤层中，煤层气的难采问题曾导致某地某煤层气开发公司的破产，其煤层气的低成本商业可采难题一直未能获得实质性突破，多年来该工区“王屋山式”构造煤、粉煤在煤田（层）中的展布、区域变异系数以及厚度、开发层持续改造和低成本造腔开发方式改进等系列性难题亟待深入研究。此外，地热能与油气藏关系密切，油气田大多含有资源量不等的地热能、铀矿资源等，但地热等富集的沉积盆地却不一定赋存油气资源，基础性、公益性化石能源地质研究人员对于油田伴生地热能、铀矿资源等的研究、开发具有胜过油气公司的专业优势、资料优势和信息优势，可以大有作为。对于企业而言，此类问题因相关地质资料掌握不全，确需要公益性地质研究单位的介入。切入点很重要。
地质学是研究已经发生但却极难再现其演化过程的科学，资料的高度综合、集成是关键。大数据、新能源、新材料、生态服务以及网络信息等将成为低碳产业绿色发展的重要资源。我国大数据等数字经济应加速发展。在发达国家，已少有公益性地质调查、勘查等，大学等所承担的基础性地质研究经费多源自私人或财团法人。美国各州1920年代经济大萧条前后即已陆续停止了财政负担的区域地质中大比例尺 “填图扫面”。目前USGS的公益性工作主要是大数据分析研究，构建监测分析与预测框架（EarthMAP）等；英国地质调查局（BGS）主体工作已从调查、监测转移到了定量预测、预报和建模等，基于大数据分析研究构建环境模拟平台（EMP）。未来我国的地质研究也有可能从以野外路线调查或配以重型山地工程的勘查为主转向大数据综合分析研究。在地学的基础研究领域，也应注意其与天文学等学科的紧密结合以有针对性地强化火星等地外“地质”研究。火星地表水的大量散失又警示目前人类实现碳达峰、碳中和的急迫性。需要赘述的是，未来在我国油、气等化石能源仍是刚需，油气以及战略性矿产资源、地热等公益性地质调查仍有必要，只是前行中当举目远望，当常念双碳目标。
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