石油公司应该如何适应碳约束的世界?

2016年10月12日上午11:10
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杰里米·马丁
高级科学家和燃料政策主任

上周,我的同事发布了一个关于大型化石燃料公司失败的报告与气候科学和政策上的虚假信息划清界限,或者为2015年在巴黎达成的国际气候协议中提出的无碳污染的世界做出充分规划。今天我想重点谈谈石油公司,并考虑他们应该如何改变榨油和生产汽油、柴油和其他燃料和产品的方式。

为了适应一个碳排放受限的世界,石油公司应该投资于一个供应链,专注于最重要的产品和最有效的生产方式,以应对一个致力于减少温室气体排放的世界。交通燃料行业的变化不会在一夜之间发生,因此这将是一个持续几十年的过程。要评估它们在这一持续演变过程中的进展,需要比我们目前掌握的全球石油供应链排放情况更好的信息。

石油枯竭曾经是一个主要问题,但现在不是了

几十年来,确保获得足够的石油来推动我们的经济,特别是交通部门,是政策制定者最关心的问题。但我们制造和使用燃料的方式正在改变这个等式。事实证明,地质学家和化学工程师擅长定位并将越来越多的化石资源转化为汽油、柴油和其他燃料和产品,开发以前没有包括在石油储量估计中的资源,比如北达科他州和德克萨斯州通过水力压裂法从页岩中提取的致密油,以及阿尔伯塔省从沥青砂中分离出来的沥青。由于这种独创性,足够的汽油、柴油和其他交通燃料的可用性不再是一个大问题。相反,石油行业面临的最深刻挑战是使用其生产的产品对气候造成的影响。与其担心石油从哪里来,我们更应该关注石油的去向(大气)。

稳定的气候意味着明智地选择开采哪种化石燃料

最近的分析比较了已知的化石燃料资源(储量和可采资源)与大气中二氧化碳的水平,使全球气温上升稳定在2摄氏度以下。这些研究发现,气候稳定不需要确定新的化石燃料资源,而是要求很大一部分已经确定的资源永远不被开采和燃烧。除非我们拥有大规模部署的碳捕获和存储技术,否则着眼于长远未来的化石能源公司无法再简单地找到并获得开采额外化石资源的权利。相反,它们的竞争力和商业前景将取决于它们能否以具有竞争力的价格提供不断变化的产品组合,并使排放最小化。简而言之,石油公司需要更聪明、更清洁,而不仅仅是规模更大、成本更低。

精明对待石油

如果你从广义上考虑,找出哪些化石燃料应该留在地下是很简单的。大多数煤炭和焦油砂等污染最严重的非常规石油不应该被开发或开采,而随着我们向可再生能源和低碳能源的稳步增长过渡,可以利用更大比例的常规石油和天然气。但如果你深入了解细节,就会变得复杂得多。让这个问题变得棘手的是,化石燃料行业的供需双方都有复杂的碳影响,而且两者都在随着时间的推移而变化。如果所有的燃料都被制成一种产品,我们就可以先淘汰最脏的燃料。但事实是,如今不同的化石燃料被用于生产不同的产品,对这些产品的需求正在发生变化,在未来几年将发生更大的变化。无论是就煤炭、石油和天然气等广义类别而言,还是在被称为石油的资源范围内,都是如此。随着背后团队的最新更新石油气候指数上周解释过了,不同原油的复杂性要大得多比大多数人理解的还要多。不同的原油提供不同的产品组合,碳影响取决于提取、精炼和产品组合。

两个关键问题

要想清楚碳约束石油供应链的前景,我们需要考虑两个关键问题:哪种化石燃料的精炼产品最难被低碳替代品取代;以及如何以最低的排放生产这些产品。换句话说,我们需要分别考虑燃料使用者和燃料生产者的排放,并找出将两者最小化的前景。

我们知道如何减少化石燃料的排放

使用化石燃料产生的排放占其生命周期排放的大部分,所以让我们首先考虑这些排放。我们对减少化石燃料使用排放的要求有很好的认识,并制定了一些减少这些排放的关键初步政策,例如减少发电排放的清洁电力计划,减少车辆和家庭使用化石燃料的能效措施,促进燃料转向更清洁燃料的政策,以及促进可再生燃料替代化石燃料的政策。金宝博的网址

煤炭比航空燃料更容易替代

很明显,减少煤炭的使用比减少石油的使用更容易,当我们展望未来时,许多专家预计,大幅减少我们驾驶的汽车和卡车的汽油使用将比取代航空部门的喷气燃料更容易。随着我们走向一个全球变暖排放日益受到限制的未来,燃料市场的某些部分显然会比188金宝搏手机版其他部分萎缩得更快。

我们在减少提炼和提炼过程中的排放方面做得并不好

人们对提取和提炼化石燃料所产生的排放知之甚少,监管也不那么严格,但很明显,这些排放差异很大。只考虑我们称之为石油的化石燃料。事实上,石油不仅仅是一种东西。我们所说的石油资源包括从类似洗甲水的稀液体,到更像花生酱或窗户腻子的材料。不同的燃料或多或少适用于生产不同的最终产品。以及提取和提炼这些不同资源所产生的排放范围从低于50公斤/桶到超过250公斤/桶.此外,每桶的平均排放量一直在迅速上升。

减少可避免的排放

开采和精炼过程中排放的一些变化与石油生产商经营业务的方式有关,例如,他们在石油和天然气开采地点排放和燃烧甲烷和其他伴生气体的程度。有一些现成的策略可以大幅减少这些排放。例如,在排放和燃烧是问题所在的地方,只需投入更多的注意力和资源来减少甲烷泄漏,并建立和维护适当的基础设施来负责任地管理气体,就可以大幅减少与石油开采相关的排放。

避免使用最脏的资源

在其他情况下,石油资源本身的类型,如超稠油或含硫原油,在提取和精炼时本质上是能源密集型的。沥青砂是最著名的例子,但来自委内瑞拉的其他特大重质原油属于同一类别。从理论上讲,技术可能能够减轻这些化石燃料资源的额外排放,特别是如果提取和精炼过程中的碳排放能够被有效地捕获并安全隔离的话。但目前,该技术尚未商业化,其技术和经济前景尚不明朗。在这些策略的成本效益明确之前,这些化石资源显然处于不利地位。

老油田的排放物经常不断增加

随着时间的推移,即使是相同的油田也会有不同的排放,因为随着油田的枯竭,开采石油需要更多的能源和不同的技术。这被称为提高石油采收率,它包括将蒸汽、二氧化碳、甲烷或其他气体泵入油田,以帮助石油流动,以便于开采。运行水泵的动力和产生蒸汽的热量是如何产生的,二氧化碳或其他气体来自哪里,以及有多少二氧化碳或甲烷留在地下,有多少会逃逸到大气中,这些在排放量上都有很大的不同。正如我所说,这是复杂的,但这种复杂性意味着工程师和运营商有很多机会减少排放,如果他们有动力这样做的话。

不同类型的油适用于生产不同的产品板

北达科他州巴肯(Bakken)地区所谓的致密油生产的扩张产生了一种轻质碳氢化合物的混合物,其中含有大量短碳氢化合物分子,如甲烷、乙烷和所谓的天然气液体。这些轻质产品用于发电,生产塑料,并与汽油混合,但它们不易提炼成柴油或航空燃料。其他重油倾向于生产更多的重质产品,包括更多的石油焦,这是一种重质低价值产品,或多或少可以替代煤炭。含有大量硫的油,通常被称为酸性原油,也是有问题的,需要大量的额外加工来生产低硫燃料,以避免严重的空气污染问题。由于化学的魔力和化学工程师的聪明才智,通过增加额外的工艺步骤和化学转化,人们有可能从不同的初始石油来源制造出各种各样的产品。通过正确的过程,最小的碳氢化合物甲烷可以转化为柴油燃料。但这些化学转化的代价是美元、能源、排放和产量。从成本和排放的角度来看,找出最合适的石油来源需要有关石油化学性质的信息,包括杂质水平以及较轻和较重碳氢化合物的馏分。

对石油工业未来的影响

即使在碳污染日益受到限制的未来,一些关键的交通燃料也可能比其他燃料存在的时间长得多。在碳约束经济中,能够生产这些燃料的公司将是赢家,而且他们自己的运营不会产生大量额外的排放。化石燃料行业应该专注于生产最难以替代的燃料(更多的航空燃料,更少的石油焦)的资源和过程,以最低的碳供应链。要评估他们的进展,需要比目前更大的数据透明度。整个供应链的更强的报告性、可追溯性和透明度将使负责任的能源公司、投资者、消费者和政策制定者对石油和天然气的未来做出更好的决策。改进信息披露的必要性也在气候问责记分卡

政策制定者应要求提高透明度,并实施相关政策,推动石油行业采用现有的最佳方式控制其自身业务产生的污染。这将确保即使对化石燃料的需求总体上减少,石油行业也会尽自己的一份力来减少排放,并支持向无碳污染的世界过渡。