能源or双碳！鱼和熊掌可以兼得?
2024.09.14 中国矿业报
◎ 刘卫彬
众所周知，地球上主要的碳排放来源是化石能源，包括煤炭、石油、天然气，其中煤炭为最大的碳排放源，占碳排放总量50%左右。
认真研究分析各类化石能源的特性和利用方式，我们似乎可以从中找到一种近乎“中和”的最优方案。减碳的方式有很多，碳减排、碳替代、碳封存是目前主流的技术领域，对应到化石能源方面，我们是否可以寻找出一条“低碳-无碳-固碳”的转型升级之路，就成为双碳背景下化石能源行业可持续发展的关键。当然，这个问题的答案是肯定的。
着力构建多类型天然气低碳能源体系
相较煤炭和石油而言，天然气是一种更加优质高效和绿色的清洁能源，可大力提升能源低碳转型的潜力空间，与可再生能源发展形成良性互补，成为我国低碳转型时期的重要基础能源。当前，我们国家最主要的天然气类型还是中浅层常规天然气，目前供给能力还有较大的提升空间。
近年来，随着科学研究理论认识的提升和勘探开发技术的进步，人们逐渐关注到地球上还存在多种资源潜力巨大但未能充分利用的天然气类型：深层-超深层天然气、页岩气、煤系气、浅层生物气等。
深层-超深层天然气是指埋藏深度大于4000米的储层产出的天然气，相比中浅层天然气而言，地质资源量更大，但探明率较低，如能有效开发利用，将改变我国的天然气供需格局。
页岩气是指赋存于页岩地层中的天然气，具有自生自储特性，我国页岩气产业发展迅速，在天然气产能贡献中的占比逐年提升，在南方海相、北方陆相、西部盆地深层均存在超大储量的页岩气资源，是未来天然气产量提升的最大增长极。
煤系气是指煤层及相邻的砂岩、页岩产生的天然气。我国煤炭资源丰富，作为煤炭的伴生资源，我国煤层气资源同样丰富，分布在沁水南部、鄂尔多斯东缘、准噶尔南部和滇东黔西等区域，尤其是深部煤系气产量已证实可以媲美页岩气，对煤系气的合理利用可以提高天然气供应，同时减少甲烷排放，促进煤炭清洁、高效、安全利用。
生物气是在低温条件下通过微生物分解有机物而产生的天然气，主要分布在第四纪沉积物中，埋深通常小于100米，具有埋藏浅、投入小、见效快等优势。在经济发达、人口稠密，能源需求大且环保要求严格的东部地区，可以作为常规天然气的补充能源。
积极探索开发利用无碳新能源
发展新能源、降低化石能源消费、构建绿色低碳能源体系，是降低碳排放和实现能源转型的重要举措之一。随着碳减排的推进和日益严格的环境保护要求，全球能源沿着多元化、低碳化、分散化和全球化的方向加速转型，新能源将在实现“双碳”目标中发挥主导作用。地热能和氢能等资源是目前全球各国大力发展的新能源类型。
地热能是一种绿色、可循环利用的新型能源，大部分是来自地球深处的可再生性热能，它起于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变，包括水热型和干热岩型。地热能具有储量大、分布广、绿色低碳、适用性强、稳定性好等优势，在我国距地表2000米内储藏的地热能为2500亿吨标准煤，可广泛应用于发电、供暖、医疗等领域，将成为未来能源结构调整、发展清洁能源的主力之一。
天然氢气又被称为金氢，是一种无碳能源，燃烧后的产物只有水。各种迹象表明，地球中可能蕴藏资源量巨大的天然氢气，尤其在沉积盆地、深部流体活动区及大陆裂谷地区。寻找天然氢已成为世界能源界研究热潮，2023年被《科学》杂志列为2023年度十大科学突破之一，相信不久的将来天然氢将有望代替人造氢，成为清洁能源新势力。
大力发展能源领域CCUS产业链
二氧化碳捕获后的封存是实现碳减排的有效措施，目前较大规模的二氧化碳封存方式主要有地质封存、地表封存和海洋封存三大类。其中地质封存是模仿自然界储存石油天然气等化石燃料的机制，把二氧化碳注入特定地质条件的地层中并使其长期安全封存。
适合实施二氧化碳地质封存的地下空间主要为大型沉积盆地内的油藏储层、废弃的油气层、无开采价值的深煤层、盐丘、深部咸水含水层等。近年来，二氧化碳在化石能源高效开采方面进展显著，包括二氧化碳提高石油采收率、二氧化碳强化页岩气和煤层气开采、二氧化碳无水大规模压裂等技术。利用这些技术，我们可以在提高石油、天然气产量的同时，实现二氧化碳的地下封存，具有一举两得效果。目前，我们国家大型能源基地及企业在CCUS全产业链上布局迅速，未来有望通过该项技术实现“负碳”发展，为我们的碳中和之路贡献巨大力量。
化石能源利用与双碳目标实现并不是对立关系，而是相互促进、协同发展的辩证关系，人与自然的和谐共生也终将实现。
（作者单位：中国地质调查局油气资源调查中心 ）
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