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如何打造中国超级能源盆地(图)

2024-06-07   关键字:   来源:[互联网]
  [中国石油新闻中心2024-06-06]
  编者按:能源是国民经济和社会发展的重要基础,是习近平总书记关心关注的重要领域。新时代以来,传统能源低碳化转型、新能源规模化发展、能源综合供给能力持续提升……国内能源行业逐渐驶入高质量发展快车道。但同时,随着碳达峰碳中和的推进,能源发展也迎来更大的挑战。在行业层面,构建兼顾能源生产与碳中和的“超级能源系统”成为备受关注的发展方向。
  究竟何为能源超级盆地?为何我们选择在鄂尔多斯盆地打造能源超级盆地,并建设碳中和示范区?本期我们将用通俗的语言、生动的画面,为您全景式呈现能源超级盆地的“样貌”,以及化石能源利用、新能源利用和碳循环的流动走向,敬请关注。
  碳中和能源超级盆地示意图

  科普问答
  问答嘉宾:勘探开发研究院?张国生、梁英波、黄擎宇
  何为能源超级盆地
  超级盆地的概念首先由IHS?Markit咨询公司于2016年提出,是指原始油气可采储量规模超100亿桶油当量、剩余石油储量超50亿桶油当量的含油气盆地。超级盆地是全球油气供应的主要来源,油气产量当量占全球总产量的90%以上。能源超级盆地源于传统的超级含油气盆地概念,是随着绿色低碳发展的需求越来越紧迫应运而生的新概念。2022年,国际能源咨询机构伍德麦肯锡结合当前能源供应现状和未来低碳转型趋势,首次提出能源超级盆地的概念,指出未来的能源超级盆地必须具备3个条件:丰富的化石能源、低成本的可再生能源、规模化的碳捕集和封存(CCS)以及碳捕集、利用和封存(CCUS)潜力。
  根据伍德麦肯锡划分,中东鲁卜哈利盆地、中阿拉伯盆地、美索不达米亚盆地、美国二叠纪盆地、墨西哥湾盆地、中国渤海湾盆地、欧洲北海盆地等属于能源超级盆地,鄂尔多斯盆地、四川盆地、塔里木盆地具有成为能源超级盆地的潜力。
  世界大油气区主要为中新生代海相含油气层系,中国则主要为中新生代陆相含油气层系。以陆相沉积地层为主的含油气盆地除了富含油气外,通常还富含煤炭资源。当前,中国能源生产和消费结构均以煤炭为主,煤炭在生产和消费中扮演着重要角色。因此,以陆相沉积为主的中国能源超级盆地应该包含煤炭等资源。能源超级盆地脱胎于超级含油气盆地,既包括煤炭、石油、天然气等化石能源,也包含风电、光伏等新能源。
  中国科学院邹才能院士认为,碳中和背景下的能源超级盆地,原始石油地质储量规模应超100亿吨、原始天然气地质储量规模超10万亿立方米、原始煤炭资源量超1万亿吨,而且地面上存在丰富的风光资源。
  能源超级盆地普遍具备规模化的化石能源储量且生产能力强,新能源规模化生产与利用成本低,储气库、储能库规模大且数量多,规模化碳捕集和地下储存能力强、基础设施和管网系统相对完备等特点。能源超级盆地建设提供了一种最高效的能源资源综合利用解决方案。
  为什么选择在鄂尔多斯盆地打造能源超级盆地碳中和示范区
  首先,鄂尔多斯盆地位于我国重要的战略枢纽位置,区位优势明显。一是该盆地位于丝绸之路的交通要道,在国家“一带一路”发展战略中的区位优势明显,已开通的鄂尔多斯—莫斯科中欧班列、榆-西-欧班列已成功构建起联通欧亚的国际贸易新通道,正在为深度融入“一带一路”大格局作出更多贡献。二是该盆地为落实国家黄河流域规划的主阵地。鄂尔多斯盆地位于黄河的“几”字湾里,甘肃、宁夏、内蒙古、陕西是黄河流域重要经济省区,按照《黄河流域生态保护和高质量发展规划纲要》提出的“一带五区多点”空间布局和“一轴两区五极”的发展动力格局,鄂尔多斯盆地将成为加强上游水源涵养能力建设、加强中游水土保持、建设特色优势现代产业体系、打造全国重要能源基地的主战场。
  其次,鄂尔多斯盆地拥有丰富的化石能源资源。鄂尔多斯盆地面积37万平方公里,人口4700余万,横跨陕、甘、宁、内蒙古、晋五省区,煤炭、石油、天然气等矿产资源丰富,集聚国内大型能源企业,具有国家级资源基地的区域优势。
  煤炭方面,鄂尔多斯盆地拥有北部、西部、陕北、黄陇、东缘及渭北6个含煤区,含煤面积合计14.7万平方公里,埋深2000米以浅共有煤炭资源约2万亿吨,约占全国煤炭资源总量的35.5%。
  油气方面,石油地质资源量201亿吨、可采资源量32亿吨,分别占全国的16.2%和13.4%;天然气地质资源量33.6万亿立方米,可采资源量12.9万亿立方米,分别占全国的15%和17.7%。
  此外,战略接替资源潜力巨大。一是盆地800米深至2500米深适合开展煤炭地下气化的资源为2360亿吨,总可气化资源量8.85万亿立方米;二是三叠系延长组长7段中低成熟度页岩油原位转化技术可采资源量超过450亿吨,经济可采石油资源量可达100亿吨。如果能够突破技术经济瓶颈,将使盆地油气产量实现跨越式增长。
  再次,鄂尔多斯盆地拥有丰富的可再生能源资源。太阳能方面,鄂尔多斯盆地属于北温带大陆性季风气候,在太阳辐射、地形地貌、大气环流等共同作用下,大部分区域的年辐照总量在每平方米4500兆焦至5600兆焦,具有丰富的太阳能资源。
  风能方面,盆地地势相对平坦,昼夜温差大,使得空气流动更加强烈,具有丰富的风能资源。例如杭锦旗、鄂托克旗、鄂托克前旗位于狼山和阴山之间的狭长风口地带,是西伯利亚冷空气南下的主要通道,具有风能品位高、有效风时长、稳定度高、连续性好等特点,具备建设大型风电基地的条件。
  地热方面,盆地主要热储层系的地热资源总量为1.25万亿吨标煤,可开采量18.78亿吨标煤;地下流体热资源总量0.15万亿吨标煤,年可采资源12.6亿吨标煤,渭河盆地已建成多个地热利用示范项目,地热能开发前景广阔。
  最后,鄂尔多斯盆地具备规模化的碳捕获、利用和储存能力。二氧化碳地质封存是CCUS技术的重要组成部分,是国际公认的减少二氧化碳排放的地质处置方法,鄂尔多斯盆地低渗致密油层、深部不可采煤层、深部咸水层、枯竭油气藏的二氧化碳封存潜力约150亿吨以上。
  鄂尔多斯盆地煤化工产业发达,高浓度碳源量大,现阶段每年可捕集量1亿吨以上,源汇匹配优势显著,具备建成规模CCUS产业的潜力。
  在鄂尔多斯盆地工作的石油企业通过持续攻关与试验,形成了适合鄂尔多斯盆地黄土塬地貌“三低”油藏二氧化碳混相驱替、防腐防气窜、不加热单管密闭集输、二氧化碳循环利用、安全有效埋存的关键技术和生产模式,为盆地CCUS工业化推广应用奠定了基础。中国石油已在姬塬油田黄3区建成CCUS综合试验站,可实现二氧化碳注入、采出流体处理、循环利用、安全监测等功能,具备10万吨注入能力和5万吨原油处理能力。
  打造能源超级盆地中国石油有何优势
  一是拥有丰富的化石能源资源基础和勘探开发技术条件。中国石油拥有约3/4国内盆地的油气矿权,未来可动用石油探明储量近90亿吨,可开发天然气经济可采储量2.6万亿立方米以上。中国石油拥有油气勘探开发的全流程技术和翔实的地下勘探开发数据资料,正力争在2030年左右建成亿吨级油气生产基地。
  二是具有带动全产业发展的“埋碳空间”优势。中国石油拥有CCUS和CCS全流程技术,其中长庆油区探明石油地质储量51.97亿吨,可实现11.8亿吨二氧化碳埋存,是目前国内最大的可实现混相驱的地质体,可服务当地企业每年300万吨的CCUS项目和每年400万吨的CCS项目。
  三是油气与新能源融合发展空间大。中国石油加快探索油气和新能源融合发展的新场景新模式新业态,规划到2050年前后,公司新能源业务占比将达到50%,油气助力新能源发展的前景广阔。目前,中国石油正推动生产用能的绿色替代,加快规划建设风光气储氢一体化示范项目。
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