天然氣產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)字化轉(zhuǎn)型探索進(jìn)行時

近年來，以“云大物移智”(云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、人工智能)為代表的新一波數(shù)字技術(shù)浪潮席卷各行各業(yè)。2008年以來，我國數(shù)字經(jīng)濟(jì)與GDP呈現(xiàn)出了逆勢增長的發(fā)展態(tài)勢。雖然油氣企業(yè)也紛紛投入到數(shù)字化轉(zhuǎn)型的浪潮中，但是伍德·麥肯茲2019年發(fā)布的研究報告顯示，全球油氣行業(yè)的數(shù)字化程度約為4.7(指數(shù)取值從0到10)，位居倒數(shù)第五，遠(yuǎn)不如IT、通信和媒體娛樂等行業(yè)?？梢娪蜌庑袠I(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型依然存在很大的發(fā)展空間?，F(xiàn)階段我國天然氣在產(chǎn)供儲銷環(huán)節(jié)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型取得了那些進(jìn)展?未來走向何方?

上游勘探開發(fā)——生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變

在12月13日召開的中國天然氣行業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用高峰論壇上，中國工程院院士韓大匡表示，目前，我國大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù)在油氣勘探開發(fā)領(lǐng)域的應(yīng)用處于初期階段，技術(shù)實力較為薄弱。研究制定大數(shù)據(jù)驅(qū)動油氣勘探開發(fā)的發(fā)展戰(zhàn)略，在地震、鉆井、測井、油藏描述與油藏工程、智慧油田建設(shè)與裝備健康管理等主要技術(shù)更新?lián)Q代方面重點發(fā)力，確立其主要研究內(nèi)容、技術(shù)路線和發(fā)展規(guī)劃，是促進(jìn)我國油氣勘探開發(fā)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵所在。

一年前，中國石油勘探開發(fā)夢想云平臺正式發(fā)布，引領(lǐng)中國石油駛?cè)霐?shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展的快車道，推動上游業(yè)務(wù)邁向建設(shè)智能油氣田的新時代。今年11月27日，夢想云2.0發(fā)布，標(biāo)志中國石油上游業(yè)務(wù)開啟數(shù)字化轉(zhuǎn)型新篇章。據(jù)中油瑞飛高級技術(shù)總監(jiān)王鐵成介紹，中國石油勘探開發(fā)夢想云以“兩統(tǒng)一、一通用”(統(tǒng)一技術(shù)平臺、數(shù)據(jù)湖，通用應(yīng)用)為核心藍(lán)圖，搭建了通用的協(xié)同研究環(huán)境，實現(xiàn)勘探開發(fā)生產(chǎn)管理、協(xié)同研究、經(jīng)營管理及決策的一體化運營，支撐勘探開發(fā)業(yè)務(wù)的數(shù)字化、自動化、可視化、智能化轉(zhuǎn)型發(fā)展。上線應(yīng)用以來，中國石油勘探開發(fā)夢想云平臺已經(jīng)積累了1.7PB的數(shù)據(jù)，覆蓋48萬口井，實現(xiàn)200多個應(yīng)用模塊云化集成，已經(jīng)有90%的上游項目上線運行，涌現(xiàn)出大量創(chuàng)新應(yīng)用場景，人工智能地震解釋、測井智能解釋效果良好，實現(xiàn)了從經(jīng)驗決策到科學(xué)決策的轉(zhuǎn)變。

具體到如何科學(xué)制定氣田生產(chǎn)策略的問題，韓大匡指出，氣田生產(chǎn)應(yīng)確定合理的儲采比，并建設(shè)匹配的管道輸氣能力，保證下游長期穩(wěn)定用氣。目前我國氣田的儲采比大致在40:1的水平，距離(20~30):1的最佳水平，還有提高產(chǎn)能的空間。另外上游生產(chǎn)企業(yè)需優(yōu)化氣區(qū)總產(chǎn)能和總產(chǎn)量的比例，增加備用產(chǎn)能建設(shè)，使產(chǎn)能較產(chǎn)量有合理富余，以滿足用氣高峰期的生產(chǎn)需求。

其實不僅中國，全球的油氣企業(yè)都已認(rèn)識到了數(shù)據(jù)蘊藏的潛力。“油氣行業(yè)數(shù)字化成熟度依然處于行業(yè)末尾，油公司和服務(wù)公司未來需要數(shù)字化轉(zhuǎn)型，重塑數(shù)據(jù)與現(xiàn)實的關(guān)系。”斯倫貝謝北亞地區(qū)總經(jīng)理趙剛指出，今后幾年，油公司和服務(wù)公司的角色也會隨著我們數(shù)字化的轉(zhuǎn)型發(fā)生巨大變化。人工智能領(lǐng)域，云計算大部分替代人的復(fù)雜性的勞動。以斯倫貝謝推出DELFI勘探開發(fā)一體化平臺中的智能鉆井模塊為代表，可以自動生成鉆井設(shè)計，井下傳感器會與模塊相連，自動更新油藏模型，同時自動生成新的鉆井設(shè)計，指揮具有數(shù)據(jù)接口的鉆機進(jìn)行實時調(diào)整，實現(xiàn)鉆遇率最大化，同時可以實時更新油藏模型。

中游油氣儲運——數(shù)字管網(wǎng)建設(shè)

12月9日，國家油氣管網(wǎng)公司掛牌成立，需要在信息披露上做更加深入的工作，國家數(shù)字管網(wǎng)平臺建設(shè)勢在必行。對此，上海石油天然氣交易中心總經(jīng)理助理陳剛認(rèn)為，數(shù)字管網(wǎng)項目的設(shè)計將基于云架構(gòu)建設(shè)數(shù)據(jù)、平臺和應(yīng)用服務(wù)，形成統(tǒng)一的共享服務(wù)平臺。未來，平臺將在信息發(fā)布、綜合監(jiān)督、輔助決策等方面發(fā)揮重要作用。

為了保障國家管網(wǎng)公司將剩余管輸和儲存能力向社會公平開放，信息公開是前提。上氣點、下氣點、加氣站的位置都要公開，設(shè)立統(tǒng)一的開口和計量標(biāo)準(zhǔn)，從而使參與者都可以依法合規(guī)地申請使用管網(wǎng)資源。

數(shù)字管網(wǎng)也是為了滿足綜合監(jiān)管的需求。管網(wǎng)公司成立的初衷是構(gòu)建“全國一張網(wǎng)”，有利于更好地在全國范圍內(nèi)進(jìn)行油氣資源調(diào)配，提高油氣資源的配置效率，保障油氣能源安全穩(wěn)定供應(yīng)。“眾多管網(wǎng)形成的復(fù)雜系統(tǒng)綜合利用效率如何確定?都需要大量的數(shù)據(jù)分析來提供依據(jù)。”陳剛說。

通過大數(shù)據(jù)分析與挖掘來輔助決策，也是數(shù)字管網(wǎng)建設(shè)的目的之一。我國油氣管網(wǎng)的密度僅是歐美成熟市場的1/8，截至2018年年底，我國累計建設(shè)油氣長輸管道里程數(shù)為13.6萬公里。根據(jù)國家發(fā)改委和能源局聯(lián)合發(fā)布的《中長期油氣管網(wǎng)規(guī)劃》要求，到2020年，全國油氣管網(wǎng)規(guī)模達(dá)到16.9萬公里;2025年管網(wǎng)規(guī)模達(dá)到24萬公里。未來管網(wǎng)建設(shè)工程量巨大，但哪里需要擴建、新建，也要根據(jù)大數(shù)據(jù)輔助決策。

除此之外，智能化技術(shù)在加快管道建設(shè)、保障天然氣安全穩(wěn)定供給方面也發(fā)揮著重要作用。“大型油氣管網(wǎng)的安全運行，需要集中調(diào)控，實時監(jiān)控和故障預(yù)測。”中國石油天然氣管道局副總工程師薛振奎介紹，目前，中國石油提出了“智慧管網(wǎng)”的建設(shè)理念，將應(yīng)用“端+云+大數(shù)據(jù)+物聯(lián)網(wǎng)”的信息技術(shù)，在深化智能管控的技術(shù)基礎(chǔ)上，對老舊管線全部進(jìn)行數(shù)字化恢復(fù)并進(jìn)行智能化升級，新建管線全部按照“智慧管網(wǎng)”的標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，實現(xiàn)智能化無人施工、遠(yuǎn)程智能管控運維，全面打造覆蓋全國的“智慧管網(wǎng)”。

對于未來的天然氣市場交易模式，陳剛指出，國家管網(wǎng)公司管運輸，它就擔(dān)任托運商的角色，類似于商品貿(mào)易中的快遞公司。未來，消費者購買天然氣必然要涉及商品市場、管容市場和衍生品市場，從購買者的便利性來考慮，這三個市場肯定要融合成一體的。最終的交易模式會融合在一個平臺，天然氣交易平臺、管容交易平臺和期貨交易平臺的集成可以類比為淘寶、京東這樣的平臺，既要銷售又要運輸，還能鎖定價格。

下游交易定價——挖掘數(shù)據(jù)價值

上海石油天然氣交易中心總經(jīng)理助理陳剛介紹了交易中心E-GAS平臺數(shù)據(jù)庫的建設(shè)情況。E-GAS平臺數(shù)據(jù)庫由上海石油天然氣交易中心提供天然氣行業(yè)的交易數(shù)據(jù)及會員單位提交的數(shù)據(jù)，由中國經(jīng)濟(jì)信息社提供支撐性基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。目前，平臺包括國內(nèi)天然氣行業(yè)地圖、LNG國際貿(mào)易地圖、天然氣行業(yè)資訊三大板塊，我國天然氣產(chǎn)、供、儲、銷四個環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)信息已經(jīng)實現(xiàn)了基于GIS地圖的可視化。

目前上游企業(yè)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)還沒有向市場公開發(fā)布，如何給油氣勘探開發(fā)企業(yè)公開數(shù)據(jù)提供商業(yè)驅(qū)動是接下來需要解決的問題。中游管網(wǎng)的部分?jǐn)?shù)據(jù)已經(jīng)根據(jù)國家要求向公眾披露，三大油公司已經(jīng)各自公開天然氣管網(wǎng)和設(shè)施信息，但還沒有形成統(tǒng)一、便捷的平臺。下游城市燃?xì)獾慕?jīng)營權(quán)也已經(jīng)梳理清楚，下步交易中心希望能把城市燃?xì)獾匿N售量與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展結(jié)合起來，做出一些預(yù)測和建議。

長久以來，我國的天然氣銷售都沒有形成一個市場化的價格。中國管道氣價格最接近中國石油ERP系統(tǒng)成交價的加權(quán)統(tǒng)計，LNG價格可以參考中海油ERP系統(tǒng)中的成交價，這些是對已成交價格的忠實反映，而不能用于指導(dǎo)未來價格的確定。目前LNG儲罐都已經(jīng)配備了物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，可以實時了解罐容量，LNG槽車也都有GPS定位和載重量的數(shù)據(jù)。正在籌備的天然氣期貨上市之后，由儲氣庫、LNG儲罐和LNG罐箱構(gòu)成的天然氣庫存數(shù)據(jù)將受到市場的重點關(guān)注。如何整合這些零散的數(shù)據(jù)，集成到一個平臺上，實現(xiàn)信息的透明化，是天然氣價格市場化的重要一環(huán)。

對于城市燃?xì)馄髽I(yè)，充分利用數(shù)據(jù)，有助于提高服務(wù)質(zhì)量和經(jīng)營效率，從而取得競爭優(yōu)勢。北京燃?xì)饧瘓F(tuán)總工程師韓金麗在介紹北京燃?xì)饧瘓F(tuán)大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)時坦言，過去，傳統(tǒng)燃?xì)庑袠I(yè)對數(shù)據(jù)不夠重視，系統(tǒng)分散建設(shè)，數(shù)據(jù)共享存在困難。面對數(shù)字化變革給城市燃?xì)庑袠I(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營、運營管理以及客戶服務(wù)等方面帶來的重重挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)燃?xì)庑袠I(yè)應(yīng)在充分發(fā)揮自身原有資源與經(jīng)驗的同時，運用大數(shù)據(jù)等新技術(shù)優(yōu)勢，推動新技術(shù)與傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的深度融合，將大數(shù)據(jù)思維、能力融入到企業(yè)的所有環(huán)節(jié)中，養(yǎng)成用數(shù)據(jù)管理、用數(shù)據(jù)決策、用數(shù)據(jù)創(chuàng)新的習(xí)慣，真正實現(xiàn)新技術(shù)賦能于傳統(tǒng)業(yè)務(wù)。(記者 張鵬程)

生物天然氣正式納入國家能源體系

12月19日，國家能源局新能源司負(fù)責(zé)人回答記者關(guān)于《關(guān)于促進(jìn)生物天然氣產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的指導(dǎo)意見》(下稱《指導(dǎo)意見》)的問題?！吨笇?dǎo)意見》由發(fā)改委、能源局、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部等十部委12月6日聯(lián)合印發(fā)，首次將生物天然氣正式納入國家能源體系，并提出到2030年生物天然氣產(chǎn)量超過200億立方米的目標(biāo)，將促進(jìn)生物天然氣產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

眾多功能決定潛力巨大

生物天然氣是以農(nóng)作物秸稈、畜禽糞污、餐廚垃圾、農(nóng)副產(chǎn)品加工廢水等各類城鄉(xiāng)有機廢棄物為原料，經(jīng)厭氧發(fā)酵和凈化提純產(chǎn)生的綠色低碳清潔可再生天然氣，同時厭氧發(fā)酵過程中產(chǎn)生的沼渣沼液可生產(chǎn)有機肥。

中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教授程序撰文稱，十個部委為推進(jìn)一件事聯(lián)合發(fā)文件，這在我國也是不多見的，足以說明生物天然氣事關(guān)重大，牽涉面廣。這與其特有的多功能能屬性有著密切的關(guān)系。概括說來，生物天然氣具有能源、生態(tài)環(huán)保以及振興鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)三大功能，是其他所有只具備能源功能的可再生能源無法比擬的。

能源局新能源司負(fù)責(zé)人指出，十三五”以來，我國天然氣消費增長較快，天然氣進(jìn)口依存度快速上升。發(fā)展生物天然氣，成為化石天然氣的重要補充，有利于增加國內(nèi)天然氣供應(yīng)，降低進(jìn)口依存度。這是生物天然氣作為能源的功能。

更重要的是，生物天然氣是一種非常清潔的能源。一方面，生物天然氣燃燒排放的有害氣體和顆粒物非常低，比化石天然氣要環(huán)保與清潔得多，甚至被稱為名符其實的霧霾“克星”。據(jù)歐洲國家的實踐，生物天然氣替代柴油車用時，懸浮顆粒、硫化物及氮氧化物分別比用柴油時減少90%、99%和70%。

另一方面，生物天然氣是全生命周期碳零排放能源，而其中的沼氣不但是“碳中性”，更是難得的全生命周期碳負(fù)排放能源。沼氣的主要成分是甲烷，而甲烷的增溫效應(yīng)是CO2的25倍。自然狀態(tài)產(chǎn)生的沼氣直接進(jìn)入大氣，如果采取工程措施，將有機廢棄物收集起來在密閉的厭氧發(fā)酵罐內(nèi)制造沼氣加以能源利用，可有效阻隔甲烷的排放。因此，《指導(dǎo)意見》強調(diào)要“推進(jìn)生物天然氣參與碳排放權(quán)交易”。

除了增加能源供應(yīng)，治理空氣污染，能源局新能源司負(fù)責(zé)人解釋說，“生物天然氣還可以分布式生產(chǎn)消費，加快替代農(nóng)村散燒煤，同時，有利于規(guī)?；幚碛袡C廢棄物，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。此外，能發(fā)展工業(yè)化高品質(zhì)有機肥，助力生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)。”

政策利好助推產(chǎn)業(yè)發(fā)展

我國生物天然氣的發(fā)展并非一帆風(fēng)順，以往沼氣主要來源于大量農(nóng)戶沼氣池，由于單池的規(guī)模極小、故障頻繁、“壽命”短暫，只能輔助性地為部分農(nóng)民點燈做飯，根本談不上商品化和產(chǎn)業(yè)化。特別是近年來，隨著收入增長，農(nóng)民使用沼氣、秸稈的積極性下降;此外，由于農(nóng)民住房更新，養(yǎng)豬大幅減少，沼氣原料成了問題;留守的老人婦女難以運維沼氣池。

但是隨后的利好政策條件使生物天然氣的發(fā)展迎來了轉(zhuǎn)機，2015年，國家能源主管部門制定了沼氣轉(zhuǎn)型升級的方針，開始扶持大型生物天然氣的工程示范。此后的4年里，各地已陸續(xù)建立起近百家日產(chǎn)1~5萬立方米生物天然氣的示范企業(yè)。當(dāng)前，為數(shù)眾多的民營企業(yè)乃至一些央企，如中廣核、中船重工、中節(jié)能等，都已進(jìn)軍生物天然氣領(lǐng)域。

國家能源局新能源司相關(guān)負(fù)責(zé)人在答記者問時表示，目前，國內(nèi)生物天然氣技術(shù)已基本成熟，核心設(shè)備國產(chǎn)化進(jìn)程穩(wěn)步推進(jìn)，原料預(yù)處理、發(fā)酵系統(tǒng)、提純設(shè)備等技術(shù)加快國產(chǎn)化;大型專業(yè)化企業(yè)加快進(jìn)入生物天然氣領(lǐng)域，建設(shè)了一批試點項目，積累了工業(yè)化開發(fā)和商業(yè)化運營經(jīng)驗。

專家指出，從資源量大小和可持續(xù)性角度看，生物天然氣發(fā)展前景廣闊，一旦達(dá)到規(guī)模產(chǎn)量，將成為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。盡管也有業(yè)內(nèi)人士表示，生物天然氣規(guī)?；l(fā)展涉及林業(yè)、農(nóng)業(yè)等多個部門，協(xié)商難度較大，其商業(yè)化前景仍不明晰，目前尚無成功的規(guī)?；瘧?yīng)用可供參考。但程序教授認(rèn)為，發(fā)展生物天然氣可在能源替代、克霾減排治污、推進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和城鎮(zhèn)化方面一舉四得，基本不存在資源與技術(shù)裝備的制約，其生產(chǎn)規(guī)模將繼續(xù)增加。

繪就藍(lán)圖促產(chǎn)業(yè)化加速

《指導(dǎo)意見》繪就了生物天然氣發(fā)展的宏偉藍(lán)圖，“業(yè)內(nèi)期盼已久的生物天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展‘根本大法’終于出臺，它將是今后一段時間指導(dǎo)我國生物天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的綱領(lǐng)性文件，對產(chǎn)業(yè)的起步和有序發(fā)展起到積極的推動和促進(jìn)作用。一句話，在政策層面，國家支持生物天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大門已經(jīng)敞開，隨著各類投資主體進(jìn)入該領(lǐng)域和更多項目落地，業(yè)內(nèi)關(guān)心的一些相關(guān)配套政策也會逐步出臺和完善。”生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)促進(jìn)會秘書長張大勇表示。

生物天然氣的發(fā)展方向得到了明確：工業(yè)化商業(yè)化可持續(xù)發(fā)展、形成綠色低碳清潔可再生燃?xì)庑屡d工業(yè)，將生物天然氣納入國家能源體系，強化統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，發(fā)揮市場作用，建立產(chǎn)業(yè)體系，創(chuàng)新體制機制，完善政策措施，以工業(yè)化思路和產(chǎn)業(yè)化方式推進(jìn)，發(fā)展現(xiàn)代新興產(chǎn)業(yè)。

《指導(dǎo)意見》取消了生物天然氣2020年發(fā)展目標(biāo)，將2025年的發(fā)展目標(biāo)由征求意見稿的150億立方米調(diào)整到100億立方米，2030年的目標(biāo)由300億立方米調(diào)整到200億立方米。屆時，產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)到世界前列，拉動社會投資約1.2萬億元，年處理各類有機廢棄物3.5億噸，帶動100萬人就業(yè)，年增加農(nóng)民收入600億元。張大勇認(rèn)為，發(fā)展目標(biāo)的調(diào)整，從側(cè)面反映了相關(guān)行業(yè)主管部門對發(fā)展生物天然氣產(chǎn)業(yè)面臨的困難和阻力比之前認(rèn)識的更加充分，以更加穩(wěn)健、務(wù)實的作風(fēng)推動產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。

能源局新能源司負(fù)責(zé)人表示，能源局將會同相關(guān)部門制定出臺支持政策，啟動實施一批生物天然氣產(chǎn)業(yè)化大型示范項目，結(jié)合示范項目建設(shè)，解決發(fā)展中存在的問題和困難，建設(shè)生物天然氣產(chǎn)業(yè)體系，推進(jìn)技術(shù)進(jìn)步，提高行業(yè)發(fā)展水平和競爭力，加快生物天然氣產(chǎn)業(yè)化發(fā)展步伐。

程序教授堅信：“在此次十部委文件等眾多利好政策的激勵下，加上外部環(huán)境條件的改善，如養(yǎng)殖場畜禽糞便必須無害化處理和垃圾強制分類等，生物天然氣行業(yè)將迎來井噴式的發(fā)展。”(記者李小松)