2021年是我国“十四五”开局的一年，目前，全国各行各业正在齐心协力为“十四五”目标的实现努力奋斗。“十四五”能源的发展，首先要按照中共中央五中全会提出的“立足新阶段、贯彻新理念、构建新格局” 的要求，在贯彻绿色发展新理念的指引下，加大清洁能源的供应，加快绿色新能源的发展，推动油气能源的转型，助力我国早日实现“双碳(碳达峰、碳中和)”目标。为此，我国中海油已经制订了相应的“十四五”规划，正在实施。笔者围绕我国海洋油气能源的转型问题，提出了一些粗浅观点。
 
海洋油气能源的转型的必要性
 
为了实现《巴黎协定》净零排放这一目标，当前，全球能源体系正在加速向煤炭、石油、天然气和新能源“四分天下”的多元格局变革。因此，近年来，能源转型、绿色低碳发展已经成为不可阻挡的全球趋势。“碳达峰”就是我国承诺在2030年前，二氧化碳的排放不再增长，达到峰值，然后再慢慢减下去；而到2060年，要通过植树、造林、节能减排等各种措施，将排放的二氧化碳全部抵消掉，实现“碳中和”。在近期的联合国《巴黎协定》峰会上，我国还又做出了新承诺，承诺在2030年将国内二氧化碳排放比2005年下降65% 。为此，2020年中央经济工作会议确定将做好“碳达峰”、“碳中和”列为2021年八项重点任务之一。因此，在我国承诺的“碳达峰”、“碳中和”及碳排放下降65%的驱动下，我国海洋油气能源与时俱进、及时转型己成为大势所趋，势在必行。
 
实现双碳目标需要大力发展天然气
 
天然气作为一种高效、低碳、清洁的化石能源，已经在很多使用能源领域开始替代煤炭和石油，它是向新能源体系过渡的重要桥梁和推动能源转型的现实选择。其中，凭借易于运输、主体多元、灵活性强、安全高效等优势，液化天然气LNG已逐渐成为最活跃的天然气供应形式。因此，展望未来，在确保石油产量的前提下，海洋油气要大力发展天然气及液化天然气。从中海油来看，“十三五”期间，大力发展天然气产业，目前已成为我国第二大天然气供应商，并形成了以勘探开发海上天然气资源和从国际市场进口液化天然气资源“两条腿走路”的清洁能源稳定供应模式。
 
“工欲善其事，必先利其器”。大力加快发展天然气及液化天然气，必须备齐先进的关键装备。首先要有先进的深水浮式生产储运平台，据预测我国南海天然气总地质资源量约16万亿立方米，占我国油气总资源量的三分之一，其中70%蕴藏于153.7万平方公里的深海，但尚未得到有效开发。因此，加快发展天然气，要“向深水进军”就必须要有深水浮式生产储运平台。南海我国首个1500米深水陵水17-2大气田采用的我国首座自主研发建造的日产天然气1000万立方米、年产气30亿立方米的“深海一号”能源站，就是这种先进装备，今后“十四五”还要进一步改善增建。鉴于国外开发深水油气田广泛采用半潜式生产平台+水下生产系统模式，因此今后我国开发继陵水17-2大气田之后新发现的陵水 25-1和我国首个超深水陵水18-1 等一批中海油“十四五” 海上天然气增产的主力深水大气田，均应与陵水17-2气田一样采用水下生产系统。这又给尚未能全套自主设计建造的我国海洋油气装备制造业，提出了高质量研制全套水下生产系统新装备的挑战。
 
图1  “深海一号”能源站            
 
图2  深水水下生产系统
 
渤海的配备有深井钻机的自升式钻井平台也需要考虑。因为“十三五”期间渤海向深层勘探，首次发现了天然气资源量达千亿立方米的渤中19-6大型气田，拟在“十四五”大力开发，但是渤海中部天然气埋藏深度极深，最深达8000米，而目前使用的渤海9号钻井平台的钻机的可钻深度只达 6000米，不能满足要求。另外，从战略上考虑，未雨绸缪，为了将来开发远距大陆上千公里的南沙群島资源丰富的大气田时，采用就地将天然气液化便于装船长途运输的浮式天然气液化船(FLNG) ，我国尚属空白，也需要及早着手研制。FLNG是集成天然气产出、处理、液化、储运于一体的浮船。目前，全球已有四艘投产。还有一种适船于远距离非管输的天然气运输船，它是将天然气压缩到十几到二十几兆帕压力，用容器在常温或低温下储存，直接将容器放在船上运输，故称之为FCNG。这种模式因其具备占地少、机动灵活，“宜储、宜输”的优势，故而是天然气液态储运方式的有力补充，它可供气到管线不能到达的地方，与沿海用户“门对门”服务。总之，为了大力加快发展天然气及液化天然气，上述关键装备均需考虑。
 
图3  国外的FLNG
 
图4  国外的立式长柱型容器的FCNG船    
 
大力发展海上风电
 
风能取之不尽，用之不竭，而且是清洁能源。它通过风机转换成为电能，即称为风力发电，是一种具有广阔前景的新能源。而海上风速、风力稳定，且不存在征地问题，更有利于发展风电，较之陆上风电独具优势。因此，发展海上风力发电是目前国内外开拓新能源的“热点”之一。海上风机的机座，无论是近海浅水的固定基础，还是远海深水的浮动平台，对它们的设计、建造、运输、安装等方面，海洋石油行业多年来积累的海洋工程丰富经验，均可适用，具有独特的优势，故而发挥海洋石油行业优势发展风力发电，应是我国海洋油气向新能源转型的首选。全球海上远海深水风电资源储备量超过8200GW，是近海浅水储备量的2倍有余。
预计至2030年，全球远海深水浮式风电装机容量有望达到30GW。我国国家气候中心预测，我国远海深水风资源总量约10亿千瓦，相当于两倍的近海浅水风资源，发展潜力巨大，这又为我国今后加快发展海上风电，赋予了有利资源条件。我国风机累计装机容量已超过3亿千瓦，成为继火电、水电之后第三大主力电源，其装机容量已经连续十年在全球排名第一。
另外，我国还拥有强大的风机装备制造产业，目前全球排名前十位的风电装备企业中，我国就占据了六位，我国制造的大型风力发电装备已经供给全球六大洲的40多个国家应用。显然，强大的我国的风力发电装备制造业是发展风电能源的有力后盾，它与海洋石油行业的海洋工程优势的完美结合，将更会助力加快发展海上风电能源。综合上述。不难看出，海洋油气能源向发展风电能源转型已“万事俱备”。据此，中国海油制订的“绿色发展行动计划”中，鲜明地提出了在“十四五”期间，要充分发挥海洋石油行业优势，加快建设海上风电产业，积极推进从传统油气向新能源的跨越，“刮起了东风”。
 
图5近海浅水导管架式机座基础的风电场
 
图6远海深水半潜式平台的机座基础的风电场   
 
远海深水风电，因水深，必须采用浮动式机座基础，普遍常用的是半潜式平台，相对浅水投资增加、施工困难、输电不便。显然，浅水的导管架和深水的半潜式平台都是海洋石油工程企业的强项，而机座基础上面安装的由浆叶、塔柱、齿轮箱、发电机等组成的风力发电装备则是“中国制造”的强项，再加上通往风电场中汇集点及输往大陆入网的水下电缆工程，更是海洋石油行业的海底管线工程企业的强项，无疑地海洋石油行业转型发展海上风电产业非常适合。
 
积极促进可燃冰的商业化生产
 
我国最早在1999年发现南海存在可燃冰，其后，中国地质调查局及广东海洋地质调查局与有关方面通力合作，经充分地质调查及科研，于2017年5月和2020年3月在南海北部水深1266米的神狐海域，进行了两轮成功试采，自海底下200米处，采出了可燃冰。其中，第二轮试采自2020年2月17日持续至3月18日一个月，共产气总量86.14万立方米、日均产气量2.87万立方米，是第一轮试采60天产气总量的2.8倍。产气总量和日均产气量都创造了新的世界记录。
 
可燃冰的特点首先是能量高，它的能量密度高于同等体积的天然气、煤炭、燃油、液化气等，是常规天然气的2~5 倍，煤的10 倍。其次是储量大，全世界可燃冰总资源量大约相当于全球已知煤、石油和天然气总资源量的2倍，我国现有可燃冰储量相当于1000多亿吨石油。南海海域可燃冰储量相当于680亿吨石油，约为中国陆上油气总量的1/2。再有是污染少，可燃冰燃烧以后只生成水及二氧化碳，没有任何残渣和其他污染物，对环境的污染比煤、石油都小，它属于清洁能源。自上述可燃冰的特点不难看出，可燃冰商业化生产的重要战略意义。
 
我国海上试采可燃冰，采用的是控制减压法，其工作原理是先在海底可燃冰矿藏处钻井，井进水后用泵抽水，水位降低对可燃冰压力减小，从而可以有控制地将甲烷从水合物中分解出来。运用此法进行大规模商业化生产，尚有几个挑战的难题需要解决。第一是泥质粉砂储层开采难。
 
图7 我国海上试采可燃冰应用的控制减压法工作原理
 
目前世界上已发现的可燃冰90%以上是分布于泥质粉砂地层中。由于覆盖储层的是沙质，很软，在它上面钻孔就好比是“豆腐上打铁”，需要解决钻井完井等一系列技术难题。另外，泥质粉砂储层的渗透率很低，还需要解决改善储层渗透性、提高产能、长期持续开采、防砂、举升等一系列开采难题。第二是防止甲烷逃逸危害难 。天然气水合物中的甲烷CH4,其温室效应为CO2的20倍,全球海底天然气水合物中的甲烷总量约为地球大气中甲烷总量的3000倍，若预防不力,一旦可燃冰分解，产生的甲烷气从海底逃逸到大气中，即使只占它们的很小比例，也会加速全球变暖和海面上升，产生无法想象的严重危害。
 
因此，如何防止这种意外事故，保障安全这个难题需要解决。第三是防止突发地质災害难。可燃冰在海底稳定性较差，一旦汽化，若是瞬间融化，则如同爆炸一样，“封存”它的海底沉积物会立即失去稳定，不仅对海底通信电缆和开采平台以及科学仪器等造成破坏，而且还会造成大陆架边缘动荡,从而引发海底滑坡和塌方，甚至导致大规模海啸等严重地质灾害，如何防止，也是个很大难题需要解决。第四是降低产品开发成本难。美国资料显示，目前可燃冰开采成本平均高达每立方米200美元，即使按照1立方米的可燃冰可以转化成164立方米的天然气来换算，可燃冰的成本也高于常规天然气的成本。因此，开发成本过高已成为制约可燃冰啇业化的一个重要因素，必须从多方面研究解决。
 
笔者认为，尽管漫长的路要走、艰巨的困难要克服，再大的挑战，也一定要坚定信心，继续发扬勇攀世界科技高峰的精神，为高质量实现可燃冰的啇业化生产而努力奋斗。可燃冰商业化大致可分为理论研究与模拟试验、探索性试采、试验性试采、生产性试采、商业开采五个阶段。我国第二轮海上试采属于试验性试采，第二轮成功试采结果表明，我国的可燃冰商业化开采可望在2030年前实现，这将使我国可燃冰的商业化开发生产时间大大提前。为了加快推进可燃冰商业化生产进程，“十四五”期间，要进一步加大资源调查力度、提供出2个至4个大型资源基地，还要突出环境保护及安全保障开展生产性试采，任重而道远。坚信在我国有关方面下定决心积极促进共同努力之下，我国加快可燃冰商业化开采的目标一定会胜利实现，再创辉煌！