牛超

（中國石油大港油田分公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，天津 300280）

1.國內(nèi)石油企業(yè)能源轉(zhuǎn)型概況

近年來，國家倡導(dǎo)清潔低碳的綠色高質(zhì)量發(fā)展，2020年9月，習(xí)近平總書記提出中國要努力在2060年前實現(xiàn)碳中和，國內(nèi)石油企業(yè)積極推進(jìn)綠色低碳轉(zhuǎn)型，打造綠色低碳企業(yè)。如中海油憑借海工優(yōu)勢進(jìn)軍海上風(fēng)電、岸電工程等產(chǎn)業(yè)，中石油、中石化也積極布局新能源、新材料及新業(yè)態(tài)，加快拓展非化石能源，但是在進(jìn)入新能源市場時也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。

2.國內(nèi)石油企業(yè)能源轉(zhuǎn)型的挑戰(zhàn)

2.1 能源保障使命與轉(zhuǎn)型發(fā)展需求

2020年我國石油對外依存度高達(dá)73.5%，而國內(nèi)石油企業(yè)肩負(fù)著增儲上產(chǎn)、保障國家能源安全的重任，油氣領(lǐng)域資本開支計劃壓力巨大，能夠用于新能源項目的投入十分有限，需要謹(jǐn)慎權(quán)衡，科學(xué)選擇[1]。

2.2 行業(yè)競爭與市場進(jìn)入壁壘

隨著2019年國家《關(guān)于積極推進(jìn)風(fēng)電、光伏發(fā)電無補(bǔ)貼平價上網(wǎng)有關(guān)工作的通知》的出臺，新能源政策紅利逐步消失。石油企業(yè)作為新入場的新能源投資者，將面臨更為慘烈的發(fā)電競價上網(wǎng)格局、更低的資本收益率，投資風(fēng)險加劇。

2.3 新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)壁壘

新能源開發(fā)屬于技術(shù)密集型行業(yè)，企業(yè)的核心競爭力就是人才技術(shù)儲備和實踐經(jīng)驗積累。而對于國內(nèi)石油企業(yè)，相關(guān)經(jīng)驗的缺乏，尤其是在項目的工程設(shè)計和運(yùn)行維護(hù)等方面，都是難以逾越的鴻溝。

2.4 轉(zhuǎn)型發(fā)展與人力資源整合

國內(nèi)石油公司對所雇用的員工承擔(dān)著更多的社會責(zé)任，不宜進(jìn)行裁員。而常規(guī)的風(fēng)光等新能源產(chǎn)業(yè)，無法有效消化國內(nèi)石油公司在陸上石油勘探開發(fā)領(lǐng)域龐大的員工隊伍。

3.適合國內(nèi)石油公司的儲能產(chǎn)業(yè)—地下空氣儲能

3.1 儲能產(chǎn)業(yè)對我國實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要價值

根據(jù)我國雙碳戰(zhàn)略目標(biāo)需要，可再生能源將大量接入電網(wǎng)，預(yù)計2025年我國風(fēng)光電裝機(jī)總量將接近11億kW、2060年將達(dá)到63億kW。為解決新能源發(fā)電引起的電網(wǎng)波動，《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》對儲能建設(shè)進(jìn)行了重點強(qiáng)調(diào)。如果按照搭配15%儲能進(jìn)行測算，十四五期間儲能供需缺口約為1.3億kW、2060年將進(jìn)一步擴(kuò)大至9.1億kW，相當(dāng)于40個三峽大壩的裝機(jī)容量。

3.2 空氣儲能介紹

參考國際能源行業(yè)的電氣化轉(zhuǎn)型趨勢，以及歐洲電力市場的發(fā)展經(jīng)驗，儲能產(chǎn)業(yè)的商業(yè)價值日益顯現(xiàn)，其中空氣儲能作為一種技術(shù)較為成熟、規(guī)模經(jīng)濟(jì)的儲能方式應(yīng)當(dāng)引起重視。壓縮空氣儲能（Compressed Air Energy Storage，CAES）是一種基于分子勢能，通過利用電網(wǎng)負(fù)荷低谷時的剩余電力壓縮空氣并密封在耐壓容器內(nèi)，再在電網(wǎng)負(fù)荷高峰期釋放高壓空氣，推動氣輪機(jī)發(fā)電的物理儲能技術(shù)。國外空氣儲能技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用已有40多年的歷史，目前美、日、德、法等國均在研發(fā)能夠?qū)崿F(xiàn)碳中和化的新型空氣儲能電站；而在國內(nèi)，中科院、清華大學(xué)等5家研發(fā)團(tuán)隊也在積極開展新型非補(bǔ)燃空氣儲能研究及推廣。其中中鹽集團(tuán)、清華大學(xué)及中國華能三方共建的金壇鹽穴壓縮空氣儲能國家試驗示范項目已處于調(diào)試階段，預(yù)期將于今年底正式投產(chǎn)發(fā)電[2]。

3.3 石油企業(yè)發(fā)展空氣儲能的資源稟賦

空氣儲能所需技術(shù)與油氣田企業(yè)常規(guī)業(yè)務(wù)同樣具備高度關(guān)聯(lián)性，能夠充分利用油氣田現(xiàn)有技術(shù)及資源優(yōu)勢，大幅降低產(chǎn)業(yè)的技術(shù)研發(fā)和進(jìn)入壁壘。傳統(tǒng)國內(nèi)陸上石油企業(yè)一方面基于常規(guī)石油勘探開發(fā)業(yè)務(wù)需要，長期開展輸變電、獨立電網(wǎng)、自備燃?xì)獍l(fā)電等業(yè)務(wù)，空氣儲能電站可直接接入內(nèi)部電網(wǎng)，改造成本低；另一方面天然氣儲氣庫生產(chǎn)管理經(jīng)驗豐富，特別是在油氣藏地下儲氣庫設(shè)計建造和運(yùn)營管理等方面，這些經(jīng)驗均能以較低的代價實現(xiàn)向地下空氣儲能業(yè)務(wù)的技術(shù)遷移。

4.油氣田企業(yè)開展地下空氣儲能的價值分析

4.1 有利于減少一次能源消耗，加快實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)

分時電價條件下，工業(yè)用電每度近1元的峰電價格遠(yuǎn)高于企業(yè)自發(fā)電成本。出于該成本費(fèi)用方面的考量，峰谷電價執(zhí)行區(qū)域內(nèi)的油氣田企業(yè)均存在不同程度的利用輕烴、柴油等一次能源進(jìn)行間歇式發(fā)電的情況，有的采油單位自發(fā)電量甚至能達(dá)到用電總量的兩到三成，雖然客觀上起到了節(jié)支增效的作用，但同時也增加了生產(chǎn)過程的碳排放量。而通過開展空氣儲能業(yè)務(wù)，低谷儲電高峰使用，可以大幅降低油氣田企業(yè)在峰電時間段內(nèi)的用電成本，減少甚至避免在正常生產(chǎn)過程中使用一次能源發(fā)電，加快推進(jìn)企業(yè)“雙碳”目標(biāo)的實現(xiàn)。

4.2 地下空氣儲能收益巨大

首先，在用戶側(cè)儲能方面盈利可觀。目前全國大多數(shù)省份均已實行了峰谷電價，其中峰谷價差最高的地方是北京，價差約為0.95元/度，三分之二以上地區(qū)的更是超過0.5元/度。而石油企業(yè)開展用戶側(cè)儲能業(yè)務(wù)可以節(jié)約20%～30%的用電成本，在儲能效率60%的條件下，已經(jīng)具備可觀的經(jīng)濟(jì)價值。以天津為例，空氣儲能發(fā)電的毛利0.3177元/度，按年4.5億度峰電使用測算，每年收益高達(dá)1.43億元，參考江蘇鹽城空氣儲能投資（5.34億），測算項目財務(wù)收益率高達(dá)21%，而隨著國家發(fā)展改革委《關(guān)于進(jìn)一步完善分時電價機(jī)制的通知》的落實實施，項目財務(wù)收益率將進(jìn)一步推高至30%以上，遠(yuǎn)超常規(guī)基礎(chǔ)設(shè)施投資收益率。其次，地方政府的充電響應(yīng)補(bǔ)貼。在利用儲能電站開展正常的用戶側(cè)儲能業(yè)務(wù)的同時，還可以通過響應(yīng)當(dāng)?shù)卣碾娏μ罟刃枨?，獲取專項補(bǔ)貼。如浙江發(fā)改委《關(guān)于開展2020年度電力需求響應(yīng)工作的通知》規(guī)定，填谷需求響應(yīng)補(bǔ)貼單價在1.2～4元/度；天津市工信局《關(guān)于開展2021年度電力需求響應(yīng)工作的通知》規(guī)定，填谷需求響應(yīng)補(bǔ)貼1.2～2元/度，補(bǔ)貼價格甚至高于谷電用電成本。最后，在儲能電站獲利方面。短期內(nèi)還可以依托地方支持政策，開展儲能容量租賃、儲能設(shè)施共享等業(yè)務(wù)，例如山東省鼓勵風(fēng)光發(fā)電項目優(yōu)先租賃共享儲能設(shè)施，租賃容量視同其配建儲能容量、貴州省允許自建儲能困難的企業(yè)可購買同等容量的儲能服務(wù)等；而在未來蓄能兩部制電價落實后，石油企業(yè)運(yùn)營的地下空氣儲能電站還可以直接參與電力市場獲利[3]。

4.3 地下空氣儲能對儲氣庫技術(shù)進(jìn)步的推動作用

發(fā)展地下空氣儲能業(yè)務(wù)能夠在氣庫建設(shè)、提壓增容、能耗降低等方面推動國內(nèi)石油企業(yè)儲氣庫技術(shù)進(jìn)步。（1）地下空氣儲能收益高、見效快，且國內(nèi)大多數(shù)省份均具有開展經(jīng)濟(jì)價值，有助于國內(nèi)石油企業(yè)進(jìn)一步培養(yǎng)儲氣庫技術(shù)能力，降低建設(shè)成本；（2）地下空氣儲能對于庫容要求的彈性較大、且儲存介質(zhì)安全，適宜開展儲氣庫含水層氣庫、海底氣庫、復(fù)雜斷塊建庫等的系統(tǒng)研究攻關(guān)；（3）地下空氣儲能機(jī)制原理與儲氣庫近似，且具備壓力越大能效越高的特性，還可以進(jìn)一步開展儲氣庫安全工作壓力提升及能量回收利用先導(dǎo)實驗，進(jìn)一步起到推動儲氣庫技術(shù)進(jìn)步、壓降運(yùn)營成本的作用。

5.結(jié)語

從長遠(yuǎn)看，到2060年儲能產(chǎn)業(yè)預(yù)計將有近10億kW裝機(jī)規(guī)模的發(fā)展空間，年盈利數(shù)以千億計（以當(dāng)前電力市場數(shù)據(jù)測算）。而地下空氣儲能發(fā)電，作為一種技術(shù)相對成熟，且能夠與油氣勘探開發(fā)等石油企業(yè)的主營業(yè)務(wù)產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)的新興新能源市場參與方式，可以有效幫助面臨高成本和能源轉(zhuǎn)型雙重壓力的國內(nèi)石油企業(yè)深度參與國內(nèi)電力市場，在綜合能源轉(zhuǎn)型過程中有效掌握核心競爭力，實現(xiàn)“清潔替代、戰(zhàn)略接替、綠色轉(zhuǎn)型”三步走綜合能源發(fā)展道路。