為了保證在21世紀下半葉仍有生存空間，石油與天然氣企業(yè)必須找到一條能夠大幅削減、甚至徹底消除二氧化碳及其他溫室氣體排放的運作新道路。而在這方面，人工智能（AI）技術將成為能源行業(yè)實現(xiàn)這一困難目標的重要助力。

根據(jù)2020年8月美國國家海洋與大氣管理局的報告，氣候變化的主要影響源自大氣中的二氧化碳。而2019年，由化石燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化碳含量，已經(jīng)上升至300萬年來歷史最高點（約410 ppm）。

石油與天然氣企業(yè)，特別是各大國際石油公司，正承受著越來越大的環(huán)保壓力。為了實現(xiàn)《巴黎協(xié)定》提出的將碳足跡引發(fā)的全球升溫控制在2度之內的目標（最好為1.5度），大部分企業(yè)都已設定了碳排放削弱計劃。英國石油公司(BP)和皇家荷蘭殼牌公司為例，雙方都承諾將在2050年之前實現(xiàn)凈零碳排放。

埃克森美孚則更加專注于較為溫和的短期氣候目標，例如到2025年將其上游業(yè)務的溫室氣體排放強度相較于2016年降低15%至20%。

最近，由微軟與普華永道聯(lián)合發(fā)布的一份研究報告表明，AI技術能夠利用不同來源的大量數(shù)據(jù)解決復雜問題，包括提高全球生產(chǎn)率、乃至降低二氧化碳及其他潛在溫室氣體的總體排放量。

報告指出，“在環(huán)境保護層面應用AI技術，有望推動全球GDP上漲3.1%至4.4%，同時到2030年亦有望將全球溫室氣體的排放量減少1.5%至4.0%。”

微軟能源部門集團副總裁Darryl Willis表示，“這些AI技術可以通過「數(shù)字孿生」機制，更好地控制并分配能源資源，并提供預測性分析功能，借此幫助行業(yè)優(yōu)化能源管理。”這里提到的數(shù)字孿生，是指以數(shù)字化形式表現(xiàn)物理設備或者完整系統(tǒng)。

他認為，“這些技術還可用于建立可視化模擬場景、改善決策能力、降低運營成本，以及管理并延長有形資產(chǎn)的生命周期。”

AI技術的多種用途

石油與天然氣行業(yè)中的勘探與生產(chǎn)部門，正在使用多種方式借助AI的力量降低碳足跡，具體包括對特定油田的碳排放進行預測性監(jiān)控；對給定油田的產(chǎn)油潛力做出分析，借此減少鉆井數(shù)量；優(yōu)化二氧化碳存放方法，支持開采難度較大的油田等等（即將二氧化碳存放在地底深處，而非直接排放至大氣中，這在保護環(huán)境的同時亦可提高石油采收率）。

Beyond Limits公司AI軟件開發(fā)高級經(jīng)理Mike Krause認為，“從早期勘探，到將第一口油井推向市場，AI技術的介入不僅能夠提高生產(chǎn)效率，帶來經(jīng)濟上的更大收益，同時也能夠減少每桶石油所產(chǎn)生的二氧化碳排放量。”

通過對設備或整體系統(tǒng)進行預測性維護，AI技術正通過另一種方式幫助殼牌等油品生產(chǎn)商降低碳足跡。以這一功能為基礎，企業(yè)能夠在設備發(fā)生潛在故障之前做出預測并搶先解決。

殼牌公司數(shù)據(jù)科學總經(jīng)理Dan Jeavons表示，“如果我們能夠在出現(xiàn)問題時更主動、更具預測性地做出判斷，即可顯著減少意外事故、輕松控制備件部署、降低現(xiàn)場檢測與評估頻率，最終改善整體生產(chǎn)水平。這一切因素，也都會在減少二氧化碳排放方面作出重要貢獻。”

殼牌還在其新的業(yè)務領域中引入了AI技術，同樣有望對公司的整體碳足跡產(chǎn)生重大影響。例如，殼牌在其位于加拿大艾伯塔省、自2015年起正式運行的Quest碳捕集與封存設施中，大規(guī)模使用AI技術。截至2019年5月，Quest捕捉并在地底深處儲存超過400萬噸二氧化碳，相當于約100萬輛汽車的總排放量。

Jeavons介紹稱，殼牌公司還部署了AI技術，以優(yōu)化其風電場運營效率，借此在全球各地提供更多無碳能源。

監(jiān)控無距離排放

AspenTech公司能源行業(yè)總監(jiān)Ron Beck表示，未來AI將準確衡量整個運營流程中的溫室氣體排放量，借此幫助石油與天然氣企業(yè)，邁出至關重要的碳足跡削減第一步。

他還提到，“上市企業(yè)已經(jīng)開始根據(jù)碳排放控制成效，確定高管的薪酬水平。因此，各類公司都在發(fā)布可持續(xù)發(fā)展報告，并強調「碳足跡已經(jīng)成為我們的生命線?！?rdquo;

像?？松梨谶@樣的石油與天然氣巨頭，則在使用AI技術進行分類，而相關數(shù)據(jù)則由部署在各運營區(qū)域廣闊天地間的傳感器生成并交付。

該公司正在使用AI技術，減少美國西南部二疊紀盆地內甲烷（一種升溫效果極強的溫室氣體）的排放。?？松梨谂c微軟合作，使用物聯(lián)網(wǎng)技術，監(jiān)控并優(yōu)化其廣泛頒在二疊紀油田內的設施資產(chǎn)。

?？松梨诠具€在官網(wǎng)上提到，該公司的工程師、科學家與分析師們能夠在任意遠程位置工作，使用來自大規(guī)模傳感器網(wǎng)絡收集并存儲至云端的數(shù)據(jù)，希望借此努力減少溫室氣體排放、降低運營成本并提高現(xiàn)場產(chǎn)量。