为了碳中和，石油大亨用AI减少碳排放

为了保证在21世纪下半叶仍有生存空间，石油与天然气企业必须找到一条能够大幅削减、甚至彻底消除二氧化碳及其他温室气体排放的运作新道路。而在这方面，人工智能（AI）技术将成为能源行业实现这一困难目标的重要助力。

根据2020年8月美国国家海洋与大气管理局的报告，气候变化的主要影响源自大气中的二氧化碳。而2019年，由化石燃料燃烧产生的二氧化碳含量，已经上升至300万年来历史最高点（约410 ppm）。

石油与天然气企业，特别是各大国际石油公司，正承受着越来越大的环保压力。为了实现《巴黎协定》提出的将碳足迹引发的全球升温控制在2度之内的目标（最好为1.5度），大部分企业都已设定了碳排放削弱计划。英国石油公司(BP)和皇家荷兰壳牌公司为例，双方都承诺将在2050年之前实现净零碳排放。

埃克森美孚则更加专注于较为温和的短期气候目标，例如到2025年将其上游业务的温室气体排放强度相较于2016年降低15%至20%。

最近，由微软与普华永道联合发布的一份研究报告表明，AI技术能够利用不同来源的大量数据解决复杂问题，包括提高全球生产率、乃至降低二氧化碳及其他潜在温室气体的总体排放量。

报告指出，“在环境保护层面应用AI技术，有望推动全球GDP上涨3.1%至4.4%，同时到2030年亦有望将全球温室气体的排放量减少1.5%至4.0%。”

微软能源部门集团副总裁Darryl Willis表示，“这些AI技术可以通过「数字孪生」机制，更好地控制并分配能源资源，并提供预测性分析功能，借此帮助行业优化能源管理。”这里提到的数字孪生，是指以数字化形式表现物理设备或者完整系统。

他认为，“这些技术还可用于建立可视化模拟场景、改善决策能力、降低运营成本，以及管理并延长有形资产的生命周期。”

AI技术的多种用途

石油与天然气行业中的勘探与生产部门，正在使用多种方式借助AI的力量降低碳足迹，具体包括对特定油田的碳排放进行预测性监控；对给定油田的产油潜力做出分析，借此减少钻井数量；优化二氧化碳存放方法，支持开采难度较大的油田等等（即将二氧化碳存放在地底深处，而非直接排放至大气中，这在保护环境的同时亦可提高石油采收率）。

Beyond Limits公司AI软件开发高级经理Mike Krause认为，“从早期勘探，到将第一口油井推向市场，AI技术的介入不仅能够提高生产效率，带来经济上的更大收益，同时也能够减少每桶石油所产生的二氧化碳排放量。”

通过对设备或整体系统进行预测性维护，AI技术正通过另一种方式帮助壳牌等油品生产商降低碳足迹。以这一功能为基础，企业能够在设备发生潜在故障之前做出预测并抢先解决。

壳牌公司数据科学总经理Dan Jeavons表示，“如果我们能够在出现问题时更主动、更具预测性地做出判断，即可显著减少意外事故、轻松控制备件部署、降低现场检测与评估频率，最终改善整体生产水平。这一切因素，也都会在减少二氧化碳排放方面作出重要贡献。”

壳牌还在其新的业务领域中引入了AI技术，同样有望对公司的整体碳足迹产生重大影响。例如，壳牌在其位于加拿大艾伯塔省、自2015年起正式运行的Quest碳捕集与封存设施中，大规模使用AI技术。截至2019年5月，Quest捕捉并在地底深处储存超过400万吨二氧化碳，相当于约100万辆汽车的总排放量。

Jeavons介绍称，壳牌公司还部署了AI技术，以优化其风电场运营效率，借此在全球各地提供更多无碳能源。

监控无距离排放

AspenTech公司能源行业总监Ron Beck表示，未来AI将准确衡量整个运营流程中的温室气体排放量，借此帮助石油与天然气企业，迈出至关重要的碳足迹削减第一步。

他还提到，“上市企业已经开始根据碳排放控制成效，确定高管的薪酬水平。因此，各类公司都在发布可持续发展报告，并强调「碳足迹已经成为我们的生命线。」”

像埃克森美孚这样的石油与天然气巨头，则在使用AI技术进行分类，而相关数据则由部署在各运营区域广阔天地间的传感器生成并交付。

该公司正在使用AI技术，减少美国西南部二叠纪盆地内甲烷（一种升温效果极强的温室气体）的排放。埃克森美孚与微软合作，使用物联网技术，监控并优化其广泛颁在二叠纪油田内的设施资产。

埃克森美孚公司还在官网上提到，该公司的工程师、科学家与分析师们能够在任意远程位置工作，使用来自大规模传感器网络收集并存储至云端的数据，希望借此努力减少温室气体排放、降低运营成本并提高现场产量。