胡鵬，曹柏寒，何曦，李子航，高敏

1.中國海洋石油集團有限公司；2.湛江南海西部石油勘察設計有限公司；3.中國海油集團能源經(jīng)濟研究院

0 引言

當前，世界百年未有之大變局正加速演進，中國能源發(fā)展將進入一個新的階段，呈現(xiàn)出一些新的特征，同時也面臨著一系列新的挑戰(zhàn)。在“雙碳”背景下，隨著政策措施的不斷推行，中國一次能源消費年均增速逐年降低，能源消費結構呈現(xiàn)低碳化趨勢，石油和煤炭的消費占比將逐漸被天然氣和非化石能源替代，二氧化碳排放量也將進入低速增長的平臺期。但“雙碳”目標的艱巨任務，也對中國能源的發(fā)展與轉型提出了更高的要求與更多的挑戰(zhàn)［1］。開發(fā)海洋能源是助力“雙碳”目標實現(xiàn)的重要途徑，通過新能源與海洋油氣的融合開發(fā)，也將促進傳統(tǒng)油氣企業(yè)向綜合能源企業(yè)發(fā)展轉型［2］。

目前中國海洋油氣處于儲量增長高峰前期，開發(fā)潛力較大。2022年，中國海洋石油產(chǎn)量5 862×104t，同比增長6.9%，海洋石油貢獻全國石油產(chǎn)量增量的一半以上，并且未來還將繼續(xù)保持增長態(tài)勢［3］。同時，海上風電、海上漂浮式光伏、海洋氫能以及海洋碳捕集、利用與封存等技術也將是未來能源體系中的重要組成部分。而海洋油氣與新能源融合發(fā)展也展現(xiàn)出了良好的協(xié)同性，通過對海洋油氣與新能源的耦合協(xié)同，將助力中國能源體系轉型發(fā)展［4］。

政策方面，中國加大了對海洋油氣與新能源融合發(fā)展的支持力度。2022年6月1日，國家發(fā)展和改革委等9部門聯(lián)合印發(fā)了《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》，提出將海上風電與海洋油氣田深度融合發(fā)展，形成海上風電與油氣田區(qū)域電力系統(tǒng)互補供電模式。

實際生產(chǎn)中，海洋油氣對于電力的需求也越來越大。以渤海油田為例，目前在運、在建生產(chǎn)所需電力負荷約為1 000 MW，而在遠景規(guī)劃中至少有1 600 MW的電力負荷需求。同時，渤海區(qū)域也存在著缺氣現(xiàn)象，若通過外購氣或燃燒柴油作為補充，將造成巨額的燃料成本消耗。通過海洋新能源供應電力至海上油氣平臺，在滿足生產(chǎn)電力需求的同時，也將在一定程度上降低海洋油氣的開發(fā)成本，并大大降低油氣開發(fā)過程中的碳排放。若通過海洋新能源滿足未來600 MW的油氣生產(chǎn)電力需求，將減少碳排放量約120×104t/a，減排潛力巨大。

本文綜合當前海洋能源發(fā)展熱點，重點分析海洋新能源與油氣能源融合發(fā)展的模式與路徑，以期為中國海洋資源的綜合開發(fā)提供參考。

1 國際油氣公司海洋能源融合開發(fā)現(xiàn)狀

目前，國際各大石油公司加快了低碳業(yè)務和非化石能源發(fā)展，在新能源領域的投資預算顯著增加。殼牌公司稱不會繼續(xù)“押注”傳統(tǒng)化石能源，未來在石油上的投資將小于總投資的一半；?？松梨诠?021年宣布將低碳領域的投資預算增長4倍；雪佛龍股份有限公司稱在2028年前在低碳項目上的投資將超100×108美元，是當前投資的近3倍。此外，在海洋油氣與新能源融合發(fā)展上，各國際石油公司也進行了諸多嘗試，以挪威國家石油公司Hywind Tampen項目為例，該項目以海上風電+海洋油氣的開發(fā)模式，為附近的海洋油氣平臺提供部分電力，通過該項目的實施建造，可滿足北海區(qū)域5座石油平臺每年約35%的電力需求；在法國道達爾能源的O/G Decarb創(chuàng)新研究工程中，探索綜合利用浮式海上風電、潮流能、氫能等多種能源形式，徹底實現(xiàn)使用油氣平臺附近的新能源為油氣平臺供電的設想［5］。

與此同時，各國際石油公司對于海洋油氣與新能源融合開發(fā)的商務運行模式也在相應調整。如，在海洋油氣與新能源融合開發(fā)工程的競標上，雖仍有部分企業(yè)以獨立方式參與競標，但越來越多的公司已開始進行聯(lián)合競標，主要包括石油公司+綜合能源公用事業(yè)公司、石油公司+電力公司、電力公司+工程公司等多種組合架構。在投標過程中，各聯(lián)合體結合各自技術與經(jīng)驗優(yōu)勢，給出了諸多各具特點和側重的海洋能源綜合開發(fā)方案。目前，這種多家巨頭發(fā)揮各自優(yōu)勢聯(lián)手參與競標的方式，在海洋能源開發(fā)中成為一種新的趨勢［6］。

在海洋能源綜合開發(fā)項目的數(shù)量與規(guī)模上，歐洲石油公司處于世界前列。在英國Gigastack項目中，利用1.4 GW的海上風電生產(chǎn)綠色氫氣，供應英格蘭東北部的一家石油和天然氣精煉廠；在荷蘭，全球首個海上油氣平臺綠氫項目PosHYdon于2021年正式啟動，該項目整合了海上風電、油氣平臺以及氫能制取和運輸，該項目產(chǎn)氫量約400 kg/d，并利用現(xiàn)有天然氣管道進行摻混輸送，實現(xiàn)了海上大規(guī)模、低成本綠氫發(fā)展。

2 中國海洋油氣與新能源融合發(fā)展優(yōu)勢與困境

最早的海洋油氣與新能源融合利用項目可追溯到中國海洋石油集團有限公司綏中36-1油田群，2007年該項目建立了中國第一臺海上風電機組，實現(xiàn)了海上油田生產(chǎn)平臺自發(fā)電電站與海上風力發(fā)電電力并網(wǎng)，形成總裝機容量120 MW的海上供電系統(tǒng)，緩解了海上油田生產(chǎn)電力緊張的局面。2023年5月，中國首個深遠海浮式風電平臺“海油觀瀾號”正式投產(chǎn)，穩(wěn)產(chǎn)后年均發(fā)電量將達2 200×104kW，屆時將全部作為文昌油田群的海上油氣生產(chǎn)用電，可節(jié)約天然氣燃料近1 000×104m3/a，減少二氧化碳排放2.2×104t/a。

2.1 中國海洋油氣與新能源融合發(fā)展的優(yōu)勢與意義

海洋油氣與新能源產(chǎn)業(yè)具有良好的協(xié)同性，融合開發(fā)利用發(fā)展空間巨大。通過積極推動新能源產(chǎn)業(yè)與海洋油氣融合發(fā)展，對海上新能源降本、油氣田綠色開發(fā)具有積極意義。

首先，海洋油氣與新能源融合發(fā)展是提升能源綜合開發(fā)經(jīng)濟性的重要途徑。以海上風電為例，隨著國家財政部、國家發(fā)展改革委、國家能源局財建〔2020〕4號《關于促進非水可再生能源發(fā)電健康發(fā)展的若干意見》正式出臺，2021年后全部海上風電取消中央補貼。在平價條件下，近海優(yōu)質資源開發(fā)殆盡，深遠海風電工程造價遠高于近海風電，單純開發(fā)海上風電受到經(jīng)濟性制約。要實現(xiàn)海上風電平價開發(fā)，需要采取多種保障措施，綜合開發(fā)利用是提質增效的重要途徑之一。將海洋油氣與風電相結合，實現(xiàn)發(fā)電直供、協(xié)同維護，對降低海上風電投資、縮減運營成本有較高的推動作用，是提升項目整體經(jīng)濟性的重要途徑。同樣，對于其他海洋能源，如海洋氫能，可通過對現(xiàn)有油氣平臺進行改造、擴建或重新利用廢棄海洋油氣平臺，設立相應制氫設備，從而達到降低海洋氫能生產(chǎn)成本、提升規(guī)模性開發(fā)利用效益的目標。

其次，海洋油氣與新能源融合發(fā)展是海洋油氣綠色發(fā)展的現(xiàn)實需求。目前中國海上油氣田主要采用透平發(fā)電機組自發(fā)電的供電模式，以油田伴生氣為燃料，然而隨著現(xiàn)有油田伴生氣產(chǎn)量逐年降低，加之為落實“油氣增儲上產(chǎn)七年行動計劃”，不斷加大了新油田開發(fā)力度，伴生氣缺口愈發(fā)明顯。同時，在“雙碳”目標約束下，海洋油氣開發(fā)用電亟需突破傳統(tǒng)原油或燃氣透平自發(fā)電模式，以實現(xiàn)安全、高效、綠色開發(fā)。通過海洋油氣融合新能源的發(fā)展方式，可以降低海洋油氣開采過程中的能源消耗，降低碳排放，同時新能源就近消納，減少了新能源因自身屬性原因而造成的資源浪費［7］。

再次，海洋油氣與新能源融合發(fā)展是促進海洋開發(fā)循環(huán)利用、建設海洋強國的重要舉措。采用海洋油氣與新能源融合開發(fā)的模式，可以統(tǒng)一規(guī)劃海洋資源，提升海洋能源綜合利用效率，促進循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展，實現(xiàn)沿海經(jīng)濟結構轉型升級，帶動海洋經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)發(fā)展［8］。

泰國抱才攬縣是泰國養(yǎng)豬最多的縣。1985年，在歡度宋干節(jié)時，這個縣增加了一個別出心裁的娛樂節(jié)目——斗豬。斗豬場12平方米大小，四周圍有鐵柵欄。裁判宣布決斗開始，雙方主人便各自將關在籠中的公豬放進斗豬場。兩頭壯實的豬在觀眾的吶喊聲中，斗得難解難分。它們互相沖擊、撕咬，斗得鮮血淋淋，直到一方敗退為止。

最后，海洋油氣與新能源融合發(fā)展具有技術與政策上的基礎。海洋油氣開發(fā)具有多年歷史，具備一定的技術經(jīng)驗，可在油氣開發(fā)相關技術基礎上完善新能源的開發(fā)利用。以海上風電為例，早期海上風電開發(fā)借鑒了海洋油氣開采在建設、結構等方面的經(jīng)驗，這就使施工、安裝和運維設備基本一致，具備了長遠發(fā)展的條件。除技術方面，海洋油氣與新能源開發(fā)在政策上也具有相似之處，兩者之間存在很強的協(xié)同性及相關性。通過海洋油氣與風能、光伏、氫能、潮流能等新能源融合發(fā)展，將不斷豐富海洋綜合能源開發(fā)種類，增強海洋能源及海洋空間利用率，提高不同能源開發(fā)的穩(wěn)定性及多樣性，逐步實現(xiàn)低成本、低排放、高產(chǎn)值的海洋能源開發(fā)模式［9］。

2.2 中國海洋油氣與新能源發(fā)展面臨的困難

中國海洋能源融合發(fā)展仍面臨著政策、技術以及成本等多方面的難題。雖然中國海洋能源可開發(fā)種類繁多、儲量豐富，但目前海洋能源開發(fā)利用仍以油氣為主，海域利用效率和項目整體效益不足。中國海洋油氣等傳統(tǒng)化石能源主要分布在沿海大陸架上，部分礦區(qū)與沿海各省份可再生能源開發(fā)區(qū)塊重疊，然而海洋各能源規(guī)劃中對其作為獨立資源分別進行開發(fā)，這主要是由于其資源開發(fā)規(guī)劃和批復主體不同：海上油氣作業(yè)礦區(qū)由國家自然資源部統(tǒng)一批復，而海上風電、海洋光伏等資源規(guī)劃則由各沿海省份自行出臺，造成了油氣與新能源開發(fā)無法協(xié)調和同步。

同樣，在新型海洋能源開發(fā)政策上仍缺乏相應的支撐，海洋能源綜合開發(fā)利用屬于新模式，世界各國都還處于起步和示范階段，在項目立項、消納機制、稅收減免、資源配置等方面都亟需配套政策支持。政策的缺失對海洋能源的整體發(fā)展造成了一定的阻礙。

如海域使用管理法僅針對領海內(nèi)海域，海域使用權立體分層設權尚未有效實施，油氣礦產(chǎn)和海上風電海域使用權年限需要匹配；海上項目審批流程繁瑣，開發(fā)時需要多個部門統(tǒng)籌協(xié)調及審批，而目前并無明確性的政策文件予以支持。

由于海上生產(chǎn)運行的復雜性以及相關技術尚未成熟等原因，海洋能源綜合開發(fā)利用成本仍居高不下，產(chǎn)品競爭力低、總體經(jīng)濟性差，相關企業(yè)無法負擔高昂的投資成本，加之技術融資難，僅靠企業(yè)難以維持大規(guī)模的開發(fā)利用。此外，中國在海洋油氣與新能源融合開發(fā)利用部分環(huán)節(jié)中的核心技術、商業(yè)化運作模式、全鏈條工程建設、安全監(jiān)測等方面與發(fā)達國家仍有一定的差距。隨著海洋綜合能源開發(fā)規(guī)模的不斷增大，如何分擔海洋綜合能源的開發(fā)成本，攻克整體開發(fā)過程中的薄弱環(huán)節(jié)，是目前亟待解決的問題。

3 中國海洋能源綜合開發(fā)路徑思考

3.1 堅持海洋油氣開采，協(xié)同油氣與海洋新能源發(fā)展

中國大陸海岸線長達18 000 km，共有海島11 000多個，海島總面積約占全國陸地面積的0.8%［10］。在海洋油氣資源上，中國沿海大陸架是環(huán)太平洋油氣帶的主要聚集區(qū)，蘊藏著豐富的油氣儲量，根據(jù)中國第三次資源評價結果，中國近海油氣可采資源當量超70×108t。從海洋油氣資源分布上看，中國海洋油氣資源集中分布于渤海油氣田、東海油氣田、南海西部近海大中型油氣田和珠江口盆地4大板塊。從開采利用上看，2022年，渤海油田的原油產(chǎn)量約3 175×104t，繼續(xù)保持著中國最大原油生產(chǎn)基地的地位不變。隨著對深海油氣資源的不斷探索，海洋油氣將成為中國未來油氣資源的重要增續(xù)來源。

電力供應是海洋油氣開采中的重要環(huán)節(jié)，目前海上油氣田開發(fā)所用電力，主要是利用中心平臺上的自建電站，通過海底電纜為周邊井口平臺供電，從而形成海上石油平臺電力組網(wǎng)系統(tǒng)。自建電站一般采用原油或柴油發(fā)電機，同時還配有備用發(fā)電機組。此供電模式經(jīng)濟性和環(huán)保性均較差，主要是設備投資大，運行成本和維修成本較高，還會造成大量的碳排放。然而通過岸上輸電、海上風電或光伏發(fā)電等方式，結合海上發(fā)電機組協(xié)同運行，在保證原油產(chǎn)量的同時，也可以緩解減排壓力，降低投資及運行成本。

3.2 統(tǒng)籌海洋新能源布局，探索海洋新能源開發(fā)模式

海洋新能源開發(fā)初期可側重風能和太陽能。中國海洋風能與油氣開發(fā)的融合利用早已開展多年。目前，中國海上風電具有相對成熟的技術及制造安裝體系。在海洋能源融合發(fā)展的布局下，可優(yōu)先側重以海上風電為油氣田供電。在海上風電與油氣能源融合發(fā)展過程中，可根據(jù)海上石油平臺附近海域特點，對海上風電與油氣協(xié)同發(fā)展進行完善，形成海上風電與油氣田協(xié)同發(fā)展相關的設計、建造安裝、運維技術體系，從而解決海上新能源隨機性、波動性和間歇性引起的能源開發(fā)局限性問題，實現(xiàn)安全、經(jīng)濟、清潔、高效的多層次立體海洋能源開發(fā)體系［11］。

與此同時，在加強海洋油氣與風電融合發(fā)展過程中，也需重視海上風電自身的突破，重點打造“海上風電+”綜合能源體系，增強海上風電與海洋資源的開發(fā)利用，力爭實現(xiàn)海上風電“正生態(tài)價值”貢獻。以海上風電為圓點，探索海上風電+海上能源島、海上風電+儲能、海上風電+海洋牧場、海上風電+海洋旅游等立體式多元化海洋資源開發(fā)模式。從資源側、用戶側探索實現(xiàn)海上風電與海洋能源的融合發(fā)展，全面推進中國海洋能源開發(fā)朝著綜合、綠色、低碳的方向前進。

此外，在海洋能源綜合開發(fā)中，海洋光伏的作用同樣值得重視。2022年11月，由國家電力投資集團公司于山東半島南3號海上風電場投建的深遠海漂浮式光伏500 kW項目，在煙臺海陽南側海域成功發(fā)電，成為全球首個深遠海風光同場漂浮式光伏實證項目［12］。該項目成功實施，驗證了浮體、錨固、發(fā)電組件的抗風浪能力、海洋環(huán)境耐候性以及風光同場并網(wǎng)的技術可行性，也驗證了海上光伏與風電并非競爭關系。參考內(nèi)陸地區(qū)風光電場的經(jīng)驗，海洋光伏可圍繞風電塔筒布局，并與海洋風電共用海底電纜、匯流箱、變壓器、升壓站及儲能相關設施，能夠有效降低海洋新能源項目的投資成本及維護成本，從而提升投資回報率［13］。

最后，沿海各省份及國家相關部門需加速打造中遠海海洋資源開發(fā)利用，充分利用深遠海海洋資源豐富的優(yōu)勢，加快深遠海海上風電、漂浮式海洋光伏等規(guī)?；_發(fā)，打造一批產(chǎn)業(yè)鏈重大投資項目。開展各省域深水區(qū)示范項目，力爭建設深水區(qū)域千萬千瓦級海洋能源開發(fā)基地；做強海洋能源裝備制造業(yè)，打造高質量深遠海產(chǎn)業(yè)鏈。

3.3 積極探索海洋綠氫，建設“海洋氫能”供應體系

氫能被視為21世紀最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉矗鶕?jù)國家、地方制定的“十四五”期間氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展相關政策可知，中國氫能產(chǎn)業(yè)將在2025年左右進入快速發(fā)展通道。國家、地方政策的大力扶持，將造成未來氫能需求的急劇增加，結合海上風電布局進行綠氫制備技術研發(fā)及示范應用，將迅速推進新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，同時為未來突破巨大的氫能市場奠定基礎［14］。

在海洋油氣和新能源融合開發(fā)利用中，要積極探索和培育氫能產(chǎn)業(yè)，在實現(xiàn)海洋油氣與風電、光伏等融合發(fā)展的同時，需探索海洋能源中氫能利用的可行性。尤其是利用海洋風能生產(chǎn)綠氫，積極探索綠氫制備等新興技術，逐步提高海洋能源綜合開發(fā)利用過程中的綠氫比例?？衫煤Ｉ嫌蜌馓锖秃Ｉ巷L電場規(guī)劃區(qū)域距離相近優(yōu)勢，大力發(fā)展海上風電業(yè)務，海上油氣田生產(chǎn)作業(yè)可以消納海上風電，但風電穿透功率的上升會破壞海上微電網(wǎng)的穩(wěn)定性，對安全生產(chǎn)作業(yè)造成影響。因此，在海上風電大發(fā)展趨勢下，同步進行風電制氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展，可解決風電電力不穩(wěn)定的問題。

3.4 推動CCUS產(chǎn)業(yè)發(fā)展，打造海洋低碳產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈

CCUS（碳捕集、利用與封存）技術作為實現(xiàn)凈零排放目標的重要手段，正受到越來越多的認可與關注，僅2021年世界各國就“官宣”約100個新CCUS項目［15］。而海洋CCUS是海洋碳匯的重要發(fā)展方向。2023年6月1日，中國首個百萬噸級海上碳封存示范工程——恩平15-1油田碳封存示范工程在珠江口海域正式投用，作為中國首個海上二氧化碳封存示范工程，可將超過150×104t的二氧化碳封存于海底地層，相當于植樹近1 400×104棵。這標志著中國初步形成了海上二氧化碳注入、封存和監(jiān)測的全套鉆完井技術和裝備體系［16］。

而相較陸上CCUS，海洋CCUS具有多方面的優(yōu)勢：首先，海洋CCUS更加安全，并且海洋本身的碳儲量大，咸水層是很好的碳匯儲存空間；其次，從海洋地理環(huán)境來看，中國海上渤海灣、珠江口、鶯歌海3個盆地具有規(guī)模巨大、地質油氣藏條件優(yōu)越等優(yōu)勢，近海儲存空間較大［17］；最后，在技術層面上，海上CCUS是海上油氣開采的逆流程，中國海洋石油企業(yè)，在CCUS涉及的捕集、儲存、運輸、回注、封存、利用、泄漏檢測等各環(huán)節(jié)，具備全鏈條能力。因此，未來海洋能源開發(fā)中，海洋CCUS可以與海洋油氣、風能、太陽能等能源融合起來，使海洋能源開發(fā)整體鏈條形成閉環(huán)，真正實現(xiàn)低碳、綠色的開發(fā)模式［18］。

4 建議

一是推進清潔能源替代實施，加速油氣生產(chǎn)綠色低碳開發(fā)。圍繞海上油氣生產(chǎn)、陸地終端、煉廠、港口、碼頭和工業(yè)園區(qū)化石能源消耗，探索實現(xiàn)海洋油氣+岸電、海上風電+海洋油氣、海洋光伏+海洋油氣的供用電模式，通過探索海洋CCUS、海洋氫能等，推進清潔能源替代實施，降低能源生產(chǎn)化石能源消耗，減少碳排放，助力“碳達峰”目標實現(xiàn)，形成油氣產(chǎn)業(yè)與新能源融合協(xié)同發(fā)展。

二是積極探索模式創(chuàng)新，推進能源轉型跨越。積極探索推進海上光伏、潮流能等新能源開發(fā)模式，探索海上能源島+儲能+海洋牧場+海洋旅游+海洋油氣融合的立體式海洋資源多元化開發(fā)模式，探索海上清潔能源開發(fā)利用一體化模式，探索自我孵化+收購并購+風險投資+產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等商業(yè)模式，全面推進海洋能源的綜合開發(fā)與利用。

三是充分發(fā)揮中國產(chǎn)業(yè)基礎優(yōu)勢，打造特色海洋綜合開發(fā)能源體系。充分發(fā)揮中國在各產(chǎn)業(yè)鏈條上的優(yōu)勢，探索發(fā)展深遠海海上風電、漂浮式光伏、海洋CCUS、海洋氫能等清潔能源，同時積極開展海上二氧化碳驅油、封存，探索清潔能源業(yè)務與數(shù)字化技術深度融合發(fā)展模式，打造油、氣、電、氫等綜合清潔能源體系。

四是加快建設海上風電基地與海上能源島建設。發(fā)揮中國油氣公司資源和資金優(yōu)勢，依托現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)園基礎打造一批研發(fā)檢測與認證、裝備制造、港口服務與施工安裝、運行維護與管理等全產(chǎn)業(yè)鏈高度一體化的海洋新能源開發(fā)基地，以產(chǎn)業(yè)、學術、研究、建造、運行、維護融合發(fā)展為特色，致力解決海洋新能源全生命周期問題；建設專業(yè)化、規(guī)?；Ｑ竽茉撮_發(fā)碼頭，建設集海上風電匯集站、換流站、儲能站、運維中心等多功能于一體的海上能源樞紐島。