“2019影響力峰會——預(yù)見未來”日前在北京舉辦。

中國科學院院士、頁巖油氣富集機理與有效開發(fā)國家重點實驗室主任金之鈞在峰會上表示，在科技創(chuàng)新引領(lǐng)下，2050年前后，人類會進入天然氣時代。2030年前后，太陽能發(fā)電將具有和煤炭發(fā)電同等的成本競爭優(yōu)勢；2050年前后，核聚變研發(fā)有望實現(xiàn)商業(yè)化；2050年前后，氫能在能源結(jié)構(gòu)當中的占比將達到18%。記者圍繞科技創(chuàng)新對未來能源行業(yè)的影響等問題專訪了金之鈞院士。

問：我國目前的一次能源結(jié)構(gòu)特點是怎樣的？未來將會有哪些變化？

金之鈞：2017年，全球一次能源中石油占34.2%，是第一能源，非化石能源只占14.8%。值得一提的是非化石能源，2017年比2016年還降低了0.2個百分點，其主要原因是由于油價的下跌對其發(fā)展有抑制作用。但是，我國是另外一個圖景。我國是以煤炭為主的一次能源結(jié)構(gòu)，2017年煤炭占59.1%、石油占20.7%、非常規(guī)能源占13.2%、天然氣占7%。所以，下一步我國能源戰(zhàn)略是大力發(fā)展天然氣。

2040年將是什么樣的圖景呢？有預(yù)測認為，在一次性能源結(jié)構(gòu)當中，石油、天然氣和煤炭仍將是最主力的能源，占76%；非常規(guī)能源，也就是可再生能源從2016年到2040年在能源結(jié)構(gòu)中將增長9個百分點，達到24%。

2050年的圖景則有所變化，特別是可再生能源，也就是說非化石能源，用過去可再生能源署的預(yù)測，大概占一次性能源結(jié)構(gòu)當中的1/3，這一預(yù)測是目前行業(yè)的普遍共識。

問：您認為我國油氣工業(yè)具有怎樣的資源潛力？

金之鈞：2018年，我國天然氣的產(chǎn)量是1487億立方米，原油的產(chǎn)量是1.92億噸。由于油價下跌，我國原油的產(chǎn)量已從高峰時期的2.14億噸有所下降，所以我國石油進口量在持續(xù)增加，對外依存度也在持續(xù)增加。因此，石油和天然氣的安全已經(jīng)引起了中央、國務(wù)院的高度重視。

我國頁巖氣開采潛力巨大。我們的目標是到2020年，確保頁巖氣的產(chǎn)量為200億立方米，到2030年能夠達到800億立方米~1000億立方米，占那個時候中國天然氣產(chǎn)量的1/3左右。但是，要完成這一目標，我還面臨著巨大的挑戰(zhàn)。

此外是頁巖油。我國頁巖油資源量非常豐富，有200億噸，和常規(guī)的石油資源量是相當?shù)?。目前，頁巖油主要分布在四大盆地，像大慶油田所在的松遼盆地、勝利油田所在的渤海灣盆地、延長石油所在的鄂爾多斯盆地，以及新疆油田所在的準噶爾盆地，這是我們下一步頁巖油的主要產(chǎn)出區(qū)。目前工作目標是到2020年能獲得商業(yè)突破，也就是說，在油價60美元/桶~80美元/桶的情況下我們能夠盈利。2030年能夠達到500萬噸~1000萬噸，這是我國確保2億噸石油安全紅線的希望所在。但是，這一帶地層和美國的地層不一樣，我們主要是在古湖泊環(huán)境下形成的一套陸相地層，黏土含量高，清水壓裂技術(shù)不太適用這套地層。另外，這里形成的原油成熟度低、黏度大、流動性差，不容易流動，地層的能量也偏弱。所以，要實現(xiàn)頁巖油的開采，地下加熱技術(shù)或者近臨界水地下原位裂解技術(shù)成為關(guān)鍵，加熱又分電加熱、流體加熱、輻射加熱、燃燒加熱等。而在這個過程中我們還要研究固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)三相共存的情況下，在孔隙和裂縫介質(zhì)相互作用下的滲流機理，這其中還涉及到物理過程、化學過程以及數(shù)學計算和模擬，還包括材料科學和防腐的工作，因此整個過程中所面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)是巨大的。

問：科技進步在未來能源發(fā)展中發(fā)揮著怎樣的作用？未來能源科技發(fā)展還面臨著哪些挑戰(zhàn)？

金之鈞：對于油氣開發(fā)來說，技術(shù)進步是關(guān)鍵：從資源擴張型向降本增效型轉(zhuǎn)變。我國擁有豐富的油氣資源，但是關(guān)鍵問題是能不能給人類提供廉價的油氣。也就是說，我國石油行業(yè)、天然氣行業(yè)目前的科技正面臨著一個重大的轉(zhuǎn)折，即從以往的資源擴張型科技進步到今后的降本增效型科技的轉(zhuǎn)折期。

此外，我們行業(yè)十分關(guān)注互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的發(fā)展，以及對我們行業(yè)帶來的推動作用。今后十年，這些技術(shù)會重塑石油工業(yè)的未來，并大大降低管理成本、生產(chǎn)成本，為人類提供更廉價的油氣。

在能源演進過程中，人類走過了木炭時代、煤炭時代、石油時代，現(xiàn)在很快要進入天然氣時代，未來用什么能源替代石油成為第一能源，我現(xiàn)在可以回答這個問題，就是大約在2050年前后，天然氣將超過石油成為人類一次能源結(jié)構(gòu)當中的第一能源，人類將進入天然氣時代。

問：請您談一談清潔能源技術(shù)的發(fā)展對于未來行業(yè)的影響。

金之鈞：如今，清潔能源技術(shù)發(fā)展非常迅速，成本降低得非常快。可以預(yù)見，大概在2030年前后，太陽能發(fā)電、風能發(fā)電、煤炭發(fā)電和天然氣發(fā)電將齊頭并進，而太陽能發(fā)電將具有和煤炭發(fā)電同等的成本競爭優(yōu)勢。

同時，根據(jù)中國工程院院士李建剛提供的核聚變研發(fā)路線圖，2050年前后核聚變研發(fā)有望實現(xiàn)商業(yè)化。

此外，也有科學家認為氫能是未來的終極能源。世界氫能理事會提供的2030年到2050年路線圖顯示，到2050年，氫能在能源結(jié)構(gòu)當中的占比將達到18%。