保障能源安全应对气候变化挑战

近日重要与能源相关新校新闻较多，一是中国国土资源部8月15日发布消息，5年来中国累计探明10个亿吨级油田和13个千亿方气田。二是中国成为世界第三大页岩气生产国。三是近日全球首套万方级甲烷二氧化碳自热重整制合成气装置，在山西潞安集团煤制油基地实现稳定运行超过1000小时，日产合成气高达20多万标方，日转化利用二氧化碳高达60吨。四是16日公布的环渤海动力煤价格指数报收于582元/吨，环比下行1元/吨。

国土资源部15日发布的消息，5年来中国累计探明10个亿吨级油田和13个千亿方气田，油气开采保持良好发展势头。在石油资源勘探方面，国土资源部地质勘查司司长于海峰透露，中国石油勘探发现和落实了一批亿吨级储量区，在鄂尔多斯盆地和海域发现姬塬、靖安、红河、新安边、南梁等10个亿吨级油田。中西部和海域盆地连续多年处于石油储量增长高峰期，实现了对东部地区的战略接替。

天然气资源勘探方面，5年来，中国天然气储量快速增长，累计探明千亿方气田13个。天然气勘探取得一系列有战略意义的重大突破，在鄂尔多斯、四川、塔里木盆地和海域发现靖边、神木、延安、苏里格、成都、安岳等13个千亿方的气田。作为中国最重要的天然气勘查开发基地，鄂尔多斯苏里格、塔里木盆地库车、四川盆地磨溪—高石梯等地区在新层系连续获得重要发现。

油气领域的重大发现离不开稳定的投入。据统计，2012年至2016年，中国油气资源勘探投资3442亿元人民币，较上一个五年增加12.6%；油气探井17433口，同比增长0.6%，进尺4418万米，同比增长6.1%。由于国际原油价格自2013年大幅下跌，2016年全国油气资源勘探投资较2012年历史最高峰下降了30%，2017年开始止跌回升。

从产量来看，原油产量较为稳定，年均产量超过2亿吨。五年累计生产原油10.42亿吨，年均2.08亿吨。低渗透石油、三次采油和稠油开发取得重要进展。天然气产量快速增长。五年累计生产天然气5960亿立方米，年均1192亿立方米，由世界第18位上升到第6位。

另据新华社报道，中国成为仅次于美国、加拿大而位居第三的页岩气生产大国，国土资源部地质勘查司司长于海峰8月15日在北京的新闻发布会上说，经过多年勘探开发实践，中国页岩气勘探开发取得重大突破。四川盆地及周缘的海相地层，累计探明页岩气地质储量7643亿立方米。

其中，重庆涪陵页岩气田累计探明地质储量6008亿立方米，成为北美之外最大的页岩气田，预计今年底将建成年产能100亿立方米。四川威远—长宁地区页岩气累计探明地质储量1635亿立方米。在各方共同努力下，通过技术引进、消化吸收和技术攻关，中国已掌握页岩气地球物理、钻完井、压裂改造等技术，具备3500米以浅（部分地区已达4000米）水平井钻井及分段压裂能力，初步形成适合中国地质条件的页岩气勘探开发技术体系。

2016年中国页岩气产量达到78.82亿立方米，仅次于美国、加拿大，位于世界第三位。据悉，通过不断加大页岩油气调查评价力度，中国南方页岩气调查取得重大突破，有望建成两个页岩气资源基地。长江上游贵州遵义安页1井获超过10万方／日的稳定高产工业气流；长江中游湖北宜昌鄂宜页1井在寒武系获得无阻流量12.38万方／日的高产页岩气流，并在震旦系获得迄今全球最古老页岩气藏的重大发现；下游安徽宣城港地1井同时获得页岩油、煤层气、致密气和页岩气的重要发现。页岩气勘探突破从长江经济带上游向中游、下游拓展，有望在贵州遵义、湖北宜昌实现页岩气商业开发。

鉴于中国石油进口依存度超过66%、天然气超过30%，新发现的油气资源为保障中国能源安全与经济发展作出了巨大贡献。

当全世界聚焦二氧化碳排放带来的温室效应之时，把二氧化碳作为一种碳资源来利用，成为了许多科学家追求的目标。近日，全球首套万方级甲烷二氧化碳自热重整制合成气装置，在山西潞安集团煤制油基地实现稳定运行超过1000小时，日产合成气高达20多万标方，日转化利用二氧化碳高达60吨。合成气是以一氧化碳和氢气为主要组分的重要原料气，可以合成甲醇、费托油蜡、乙二醇、乙醇、醋酸等化工产品。该技术由中科院上海高等研究院、山西潞安矿业（集团）有限责任公司和荷兰壳牌石油工业公司联合开发。

二氧化碳与甲烷是典型的温室气体，也是重要的含碳资源。传统的甲烷蒸汽重整方法，利用大量的水和甲烷发生反应，虽然可以制备合成气，但同时也会产生二氧化碳。相比这一传统方法，甲烷二氧化碳重整几乎不消耗水，而是大量利用二氧化碳，降低能耗的同时缓解温室气体减排压力，因此受到全世界的广泛关注。

然而由于加入了二氧化碳，使得反应过程特别容易积碳，抗积碳催化剂和专用反应器的研发被公认为是实现该技术工业化的关键，尚未发现国内外相关机构关于该技术工业侧线或示范规模的研究报告。上海高等研究院低碳转化科学与工程重点实验室张军博士介绍，经过对催化剂失活机理的深入研究，课题组在催化剂抗积碳稳定性方面取得了重大进展，该团队开发的新型纳米镍基催化剂具有抗积炭和抗烧结双功能，可以促进二氧化碳的活化及其与甲烷的高效反应。在模拟工况下稳定运行超过5000小时。

反应器内结构与催化剂的优化匹配是成功的另一个重要因素。合适的反应器提高了催化剂的使用效率。在此基础上，该技术可以拓展至甲烷水蒸气重整和多重整应用，也就是在甲烷二氧化碳重整反应中引入一定量的水，就可以根据合成气下游产品的具体要求，实现合成气中一氧化碳和氢气比例的灵活调变。因此，该技术适用于常规或非常规天然气（富含二氧化碳的海上天然气、页岩气）的转化利用，也适用于煤化工和冶金行业驰放气的利用。日前，中国石油和化学工业联合会对这一技术与工业侧线试验装置进行了72小时连续运行标定。专家们一致认为，该研究实现了二氧化碳的高效资源化利用以及合成气比例的灵活可调，建议尽快开展工业化应用推广。中科院上海高等研究院项目负责人孙予罕表示，这一技术具有完全自主知识产权，不仅为富含二氧化碳的天然气的规模化利用奠定重要的技术基础，也将对煤化工产业的低碳化发展做出重大创新。目前，合作三方正在进行该技术的商业评估，并就全球化的商业推广应用达成了一致意见。二氧化碳资源性利用将为减少温室气体排放和应对气候变化做出独特贡献。