财新传媒 财新传媒

阅读:0
听报道

本文是“四个革命、一个合作”(消费革命、供给革命、技术革命、体制革命+国际合作)的能源安全新战略提出十周年系列微文的第三篇,这次聊聊技术革命。正好这两天读完了郑永年先生的新作《中等技术陷阱:经济持续增长的关键挑战》,很有感触。结合这两方面,谈谈我国能源行业,尤其是油气行业,如何跨过“中等技术陷阱”,达到全球能源科技创新的技术应用的第一梯队。

回望过去的十年,我们大力实施创新驱动战略,能源行业的科技支撑能力进一步加强:

——在煤炭领域,十年来,煤炭清洁高效利用技术水平持续提升,燃煤发电技术达国际先进水平,现代煤化工工艺日益成熟。特别是系统攻破地质精细化勘探、大型矿井建设、大采高综采、特厚煤层综放开采等领域的一批共性关键技术,关键煤机装备实现了国产化,煤制油、煤制天然气、煤制烯烃、煤制乙二醇等现代煤化工技术日渐成熟。

——在油气领域,十年来,常规油气勘探开采技术达到国际先进水平,“两深一非一老”(深水、深层、非常规、老油田提高采收率)勘探开发的基础理论、关键技术、工程装备等方面取得重大突破,部分领域实现由跟跑向领跑的跨越式发展。特别是自主研发了高精度可控震源(EV56)、全数字地震仪(G3iHD)、地震处理解释软件(GeoEast 4.0)、测井交互精细融合处理平台(CIFLog3.0)、3000~12000米全系列电驱钻机、旋转导向钻井系统(CG STEER)和5000型电动压裂撬等重大技术装备,打破高端装备主要依赖进口的局面,支撑我国石油装备制造和工程技术服务产业快速发展。

——在电力领域,十年来,特高压输电、柔性直流输电、大电网安全等关键核心技术实现突破;全球首个商用高温冷气堆核电站已经并网发电。

——在新能源领域,十年来,形成了较为完备的可再生能源技术产业体系,清洁能源发电技术处于国际先进水平,战略新兴产业初具规模。比如,水电领域具备全球最大的百万千瓦水轮机组自主设计制造能力;还有,风电领域的低风速、抗台风、超高塔架、超高海拔风电技术位居世界前列;再如,光伏发电技术快速迭代,光伏电池转换效率多次刷新世界纪录。

(全球首个单机容量超过百万千瓦的水电站-白鹤滩水电站)

(全球首个第四代高温气冷堆核电项目——华能石岛湾核电站)

 

以上技术创新可圈可点,用“技术革命”一词来形容也不为过。但在清泉心目中,过去十年,值得石油人最为骄傲的有两类技术取得了重大突破:

一是以中国海油集团(CNOOC)为代表的,海洋勘探开发攻克了常规深水、超深水及深水高温高压等世界级技术难题,实现了从300米到1500米超深水的历史性跨越。特别是通过“海洋981钻井平台”勘探开发的“深海一号”大气田,是“皇冠上的明珠”。正如中国工程院院士周守为先生所表示的,我国已形成了一整套具有中国特色的深水油气资源勘探开发技术体系,使我国跃升为全球少数能够自主开展深水油气勘探开发的国家之一。

在清泉看来,1500米水深的突破意味着中海油在全球深水超深水海洋油气勘探开发领域有了和国际一流同行一较高下的能力,有了在这一类领域“当作业者”的能力。要知道,全球深水超深水是过去十年及未来较长一个时期油气重大发现的主要领域,过去十年约70%以上的油气发现储量和油气田数量均位于这一领域,中海油的突破意味着拿到了在上述领域的“全球入场卷”,这个意义怎么强调也不为过。

另一是以中国石油集团(CNPC)为代表的,深层深地勘探开发攻克了10000米的大关。2024年3月4日,塔克拉玛干沙漠腹地,中国石油深地塔科1井钻探深度突破10000米,刷新亚洲最深直井纪录,标志着我国万米钻探系列技术步入世界前列。正如中国工程院院士孙金声所评价的:“这在我国钻探工程史上具有里程碑式重大意义。”

(中国海油深海一号)

(中国石油深地塔科1井)
 

另外,清泉还想强调的是,现代石油工业160多年的历史(从1859年美国宾夕法尼亚州首口现代工业油井算起),每次当石油行业进入低谷的时候,最后的拯救者往往都是技术创新技术革命。

我们知道,埃克森、壳牌、BP等行业翘楚和跨国石油巨头,之所以经历百年而不衰,之所以历经几轮油价的起伏而保持强大的竞争优势,靠的就是“技术、资本和管理”三驾马车齐头并进。这些公司既拥有行业领先的技术利器和科技创新体制机制;又通过良性公司治理、实力强大的机构投资者、商业和金融保险等机构的支持而拥有持续的资金实力;而且能够通过管理创新和变革,动态而灵活地调整与公司发展战略相适应的组织架构、业务流程和业务模式。这当中尤以科技创新为重中之重,石油行业历次取得重大突破、绝处逢生,无不与重大科技突破相关。从陆上深层钻井到大位移井开采,从三维地震勘探技术到超深水工程作业,从水平井多节分段水力压裂(页岩油气开发的核心技术)突破到数字化智能化采油等等,石油行业因为拥有以上技术而变得更强、成本更低、效率更高。

21世纪以来,全球能源行业最伟大的技术革命恐怕要数美国的页岩技术革命了。正是因为拥有像乔治·米歇尔这样的“页岩教父”及其背后的创新精神和企业家精神,美国成功爆发了页岩革命,使得美国如今重新回归并稳居全球第一大石油生产国和第一大天然气生产国的地位,并籍此实质性改变了全球的能源格局和能源地缘政治格局,也改变了美国国际战略和外交政策的方向和重点。这个意义上讲,技术革命对能源行业的影响是颠覆性的,属于“创造性破坏”。

(美国页岩开发现场)

写到这里,不禁想起前两天刚刚看过的郑永年先生的新作——《中等技术陷阱》。本书中,郑先生及其团队在深入研究、对标和思考的基础上,提出了一个有别于“中等收入陷阱”的新概念:中等技术陷阱。他指出,中等收入陷阱的实质是中等技术陷阱。一个国家只有通过迈过中等技术陷阱,从全球技术“段位”的5-7段的中位,迈入8-10的高段位技术序列,从而实现重点产业的高端化,才有可能跨过中等收入陷阱。他进一步指出,放眼全世界,无论是先前的日本还是后来的亚洲四小龙,他们成功跨越中等收入陷阱的核心关键是实现了科技和技术质的飞跃。相比而言,资本和社会制度一个是“催化”,一个是“保障”,并非“发动机”,真正的发动机是技术革命。技术升级和基于技术升级之上的产业升级是一个国家从中等收入跨越到高收入经济体的关键与核心。

本书中,郑先生郑重提出跨越“中等技术陷阱”的三大条件:一是必须具有一大批有能力进行技术科学研究的大学和科研机构;二是必须具有一大批有能力把基础科研转化为应用技术的企业或机构;三是必须具有一个开放的金融支持系统,因为无论是基础科研还是应用技术转化都需要大量的金融支持。郑先生详细对标了以上三个方面,美国的做法,其中较为完善的金融系统和风投机制是美国的比较优势,是驱动美国的原创技术从实验室走向应用市场的关键和桥梁,这是欧盟乃至其他经济体都难以比拟的。

 

对比郑先生提出的“中等技术陷阱”,可以反思一下我国能源行业的技术创新现状,可以说,尽管我们在过去十年已经取得不小的成就,但我们依然没有跨越中等技术陷阱。在全球大国竞争引发能源科技领域科技竞争加剧的背景下,“卡脖子”风险依然突出。

第一,新能源技术仍需持续创新,解决消纳难题:新型储能、氢能和高比例新能源电力系统控制技术有待突破,仍需增加化石能源消费作为系统兜底保障,新能源大基地煤电比例设为50%以保障外输。

第二,部分领域卡脖子技术和进口依赖制约行业发展,如重型燃气轮机、高端化工材料、工业软件等。

第三,前沿科技是能源技术革命的重要驱动力,在一些领域中美差距拉大:据中国科学院科技战略咨询研究院、科睿唯安2023年11月28日在北京联合向全球发布的《2023研究前沿热度指数》报告显示,在十一大学科领域的110个热点前沿和18个新兴前沿中,美国研究前沿热度指数排名第一的前沿数为69个,占54%;而中国排名第一的前沿数为31个,占24%。

就油气领域而言,为什么该领域几乎所有重大颠覆性技术都诞生于美国?这是一个值得认真思考的问题。就以页岩技术革命为例,如果套用郑永年先生的跨越中等技术陷阱的三个条件,我们不难发现,页岩技术革命恰好符合了这三个条件:一批像德克萨斯大学、德州农机大学、斯坦福大学、奥克拉荷马大学这样拥有油气专业的高校或实验室在不断进行油气开发原创性技术的研发;一批像乔治·米歇尔及米歇尔能源公司(后被戴文石油公司收购)这样的企业和企业家进行不断的试验,以期尽快转化为商业应用;更有一批华尔街的风投机构在大规模地跟踪和培育一些有前景的页岩技术研发和开采的小公司,恰到好处地解决了在该项技术成熟之前的大公司不愿意投资的困境,据称美国页岩风投的资金规模一度达到3000亿美元以上。后来一旦像埃克森美孚这样的大公司发现页岩开采技术变得成熟后,就会大规模的跟进,使得美国页岩油气产量迅速扩大,终于推动美国重回油气王者宝座。

综合各方面研判认为,下一个能源“技术革命”的新赛道将是人工可控核聚变。今年三月份的美国剑桥能源周上,有公司和企业专家认为,此项技术的商业化应用将提前至2040年。这将实质性改变人类利用能源的方式和版图。

对此,中国能源界准备好了吗?但愿我们能够跨越“中等技术陷阱”,为中国式现代化建设贡献能源力量。

(本文观点仅代表清泉个人。原创不易,转载或引用请先联系“清泉能源”。)

话题:



0

推荐

陆如泉

陆如泉

163篇文章 1小时前更新

清泉,国际能源战略学者,教授级高级经济师,目前供职于某大型央企。中欧国际工商学院MBA,美国德克萨斯大学McCombs商学院交换生,中国现代国际关系研究院博士。曾分别在在中国石油伊拉克项目和苏丹项目工作数年,熟悉中东和非洲地区的石油业务。2006年至今主要从事战略管理、政策研究、“一带一路”能源合作等方面的工作。

文章