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美国页岩气革命给中国带来哪些启示-【新闻】

发布时间:2021-05-28 16:03:50 阅读: 来源:快速卷帘门厂家

美国“页岩气革命”给中国带来哪些启示

中国页岩气网讯:自21世纪初以来,美国正在见证其能源行业的重新崛起。这主要是因为美国拥有丰富的天然气资源,特别是页岩气的储量十分丰富。凭借先进的开采生产技术,美国现已成为世界上唯一实现页岩气大规模商业性开采的国家。得益于页岩气产量的快速增加,2009年美国首次超过俄罗斯,成为全球第一大天然气生产国。这一新趋势必将对美国经济的复苏和全球油气地缘政治格局产生重要的影响。本文拟对美国页岩气开发现状做一个简单的梳理,并在此基础上,分析美国的“页岩气革命”带给其内政外交的一系列深远影响以及对中国页岩气开发的启示。

一、美国页岩气开发现状

页岩气是非常规天然气的一种,它与常规天然气的理化性质完全一样,且储量巨大、分布广泛,和全球常规天然气资源总量相当。页岩气以吸附及游离状态存在于泥页岩中,这种泥页岩深藏地层深处,封闭性强,渗透性差,为挤进其间的天然气提供了天然的生存、转移和积累、储藏条件,但开采难度很大、成本也很高。世界上页岩气资源的勘探开发最早始于美国,早在1821年美国纽约州就有人尝试在页岩层中开采天然气。二战后,天然气在美国的能源消费结构中所占

比例越来越大,这进一步推动了页岩气的勘探和开发。但直到上个世纪末,得克萨斯人乔治·米切尔(GeorgeMitchell)才逐渐使得页岩气开采具有商业价值。进入21世纪以来,米切尔的钻探公司为页岩气开发带来了技术上的突破,他们通过水力压裂法开采了巴涅特(Barnett)页岩气藏。页岩气开发给米切尔的公司带来了巨大利润,这吸引了6000—8000个中小石油公司进入到了页岩气开发的钻井、压裂、泥浆以及设备制造等各个环节。2001年戴文(Devon)能源公司并购了米切尔能源公司,并将自己拥有的水平开采技术和水力压裂技术结合起来,这使得页岩气开采技术更加成熟。

随着分工的细化和竞争的加剧,越来越多的大公司开始进入页岩气开发领域。例如,2009年12月埃克森美孚(ExxonMobil)投资410亿美元并购在美国页岩气市场上占有很大份额的天然气生产商XTO能源公司;2011年康菲公司(ConocoPhillips)斥资150亿美元用以并购更多深水和页岩资源。基于水力压裂技术和水平开采技术的应用,美国页岩气产量急剧上扬。自2005年以来,美国先后成功开发了以巴涅特和马塞勒斯(Marcellus)等地区为代表的一大批页岩气田。2000—2010年间,美国页岩气产量从91亿立方米/年增加到1376亿立方米/年。

据美国能源信息署的《2013年度能源展望》报告显示,2011年美国页岩气产量达到了2223亿立方米,与2010年的产量相比,增幅高达47%。该报告还预测,美国页岩气产量在2011—2040年间将呈现逐年增加的趋势,与2011年相比,2040年的产量将增加113%,届时将达4729亿立方米。就储量而言,2011年美国能源信息署发布了《世界页岩气资源初步评价报告》,称美国拥有探明的技术可开采页岩气储量24万亿立方米,居世界第二,仅次于中国。

据美国能源信息署预计,页岩气占美国天然气比重已由1996年的1.6%激增至2011年的34%。2040年这一比例将提高至50%。在充分开发非常规天然气的前提下,美国对进口能源的依赖程度将不断下降。2011年,美国天然气进口量为552亿立方米,比2005年减少了46%,与2010年相比下降了25%,是1992年以来的最低水平;到2016年,美国将成为液化天然气的净出口国;至2020年,美国将成为全面的天然气出口国。因此,美国能源界把页岩气开采技术的突破性进展及页岩气产量的急剧增长称为“页岩气革命”。从“页岩气革命”对美国的影响来看,有人认为这“不仅将使美国成为游戏规则的制定者,还将改变美国乃至世界未来100年的能源前景。”

伴随页岩气产量的增长,美国的页岩油产量也在不断提高。在过去的几年中,美国石油生产一直保持着欧佩克国家以外增长第一的位置,2012年的日产量为651万桶,较2007年增加了143万桶,2012年美国石油的总产量达23.8亿桶。美国能源信息署《2013年度能源展望》报告表明,美国石油产量在未来十几年将继续保持增长态势,到2019年其日产量将达750万桶;美国的石油产量虽然从2019年起会有所下降,但在2040年之前其日产量将维持在600万桶以上。实际上,美国陆上石油的大部分增产都来自页岩油。该报告的数据还显示,页岩油的产量占陆上石油总产量的比例也将由2011年的33%上升到2040年的51%。就整体而言,2000年时,美国页岩油的日产量仅为20万桶,而2010年页岩油的日产量上升为82万桶,2011年日产量达到了122万桶,2012年的日产量更是飙升至200万桶。到2020年,产量可能会达到每天281万桶,届时将相当于美国日产原油总量的37.6%;至2040年,页岩油的产量仍将维持在日产量200万桶的水平,相当于美国日产原油总量的1/3。

但需要指出的是,美国的“页岩气革命”也面临着一系列的困难和挑战:其一,调查一个国家的页岩气储量是有难度的。由于技术、方法等因素,不同机构得出的数据往往也有偏差。目前,对美国页岩气储量的预估数据都只是暂时的,对真正储量规模的判断仍存在不确定性。其二,从页岩气开采的角度看,对环境的影响也增加了人们对“页岩气革命”能否持续的担忧。这些影响主要包括水力压裂技术对美国水质所构成的威胁和页岩气与页岩油开发过程中的伴生气燃烧等问题。其三,美国液化天然气出口的不确定性问题。美国国内工业用户认为,如果美国国内天然气价格保持低位,他们将更有力地抗衡来自海外的竞争,进而促进就业、提振美国经济。与此相反,天然气生产商认为如果气价太低,开发商将退出页岩气勘探开发领域。因此,他们主张以更高的价格销往全球市场。实际上,美国页岩气开采前景在很大程度上依赖于如何解决其国内天然气市场供过于求、价格持续走低的问题,而当前美国国内在这一问题的解决上并未形成一致意见。

二、“页岩气革命”助推美国经济复苏

美国的“页岩气革命”已经取得了很大的成效,这些成效将有助于美国摆脱当前的经济困境并为其经济的复苏注入活力。首先,它缓解了美国的就业问题。此次金融危机导致的高失业率加剧了美国弱势群体的贫困化,进而导致了其住房市场和消费市场的萧条。

因此,恢复就业也就自然成了奥巴马政府的重要政策目标。根据美国劳工部的统计数据显示,美国就业人口正在呈现逐步上升的趋势。2008年美国失业人口总计260万人,为1945年第二次世界大战结束以来的最高水平。2011年新增就业人口总计183.6万人,2012年11月份美国的失业率为7.7%,降至2008年12月份以来最低。

就这些新增的就业人口而言,页岩气和页岩油行业的贡献不容小觑。据剑桥能源咨询公司2012年的评估和预测,页岩气和页岩油的生产在美国已经创造了80万个就业机会,为美国经济复苏做出了贡献;在5年之内,仅页岩气和页岩油业收益就可使GDP年增长率提高超过一个百分点并新创造300万个工作岗位。同时,天然气价格的下降又可使美国人均开支每年减少近1000美元。其次,“页岩气革命”正在推动美国工业复兴。鉴于页岩气的成功开采,美国天然气将维持较低的价格,这无疑赋予了美国企业巨大的竞争优势。波士顿咨询集团发表报告称,由于能够开采大量页岩气矿藏,美国的天然气价格很可能继续比欧洲和日本便宜50%到70%。2011年,美国的天然气价格已经和煤炭价格相当,甚至在某一时段低于煤炭价格。2001—2011年,美国天然气发电量占总发电量的比例从17.1%跃至24.7%,美国近几年连续出现了天然气发电的建设热潮。

2012年4月的数据显示,英国的天然气价格是美国价格的3倍,而亚洲的价格则是美国的8倍。得益于低廉的天然气价格,美国的一些高能耗企业正在回归本国。据悉,梅赛尼斯公司(MethanexCorp.)将投资5亿多美元以拆除在智利的一家甲醇厂,将其转移至美国国内的阿森松。同时,CF工业公司在2012年11月1日公布了耗资21亿美元的氮肥厂区扩建计划,希望取代目前占据美国氮肥市场半壁江山的进口产品。

据美国化学理事会统计,美国各企业计划向造纸、化工、废料、钢铁、铝、轮胎和塑料等行业新增高达720亿美元的投入,这些投资将在美国国内创造118万个工作岗位。〔20〕以基础化工行业为例,2008年与2009年美国的基础化工行业的全球竞争力还位居末席,到2011年欧洲与亚洲的大宗基础化学品几乎全行业亏损,而美国同行业平均开工率则由2008年的不到60%上升到了93%,产品出口增长了11%,盈利水平甚至超过了中东的初级能源加工业。

实际上,非常规油气资源开发带动的工业复兴恰恰体现了《美国制造业促进法案》的意图,即通过振兴美国制造业来让出口翻番并创造更多就业机会。

最后,美国页岩气和页岩油的产量增加将有助于削减其财政赤字和政府债务。自第一次石油危机爆发以来,美国为进口油气付出了沉重的经济代价。据统计,在1970年至2009年间,对进口油气的依赖使美国付出了大约4.9万亿美元的经济代价。不仅如此,为了获得可靠的、足够的油气供应,美国常年在世界一些主要油气储产区保持军事存在,有时甚至不惜通过战争的手段来实现其石油安全,这无疑增加了美国的军费开支和联邦政府的债务负担。以伊拉克战争为例,2001年,美国实际军费开支为3127亿美元,随着战争的推进,到了2010年,军费开支上升为6982亿美元。此外,美国同时期的债务从2001年的5.7万亿美元增加到2010年底的14万亿美元。不难看出,为确保进口油气安全而付出的巨额费用是造成美国财政赤字高涨和政府债务负担加重的重要因素之一。如今,随着美国国内油气资源的开发,特别是页岩油和页岩气等非常规油气资源的大量开采,美国将逐渐降低进口能源依赖度,并有可能逐步实现其“能源独立”的目标。这就意味着美国将因此节省大量的资金,其不断恶化的财政赤字和政府债务也将有所缓解。

三、“页岩气革命”改变全球能源格局和油气地缘政治

美国的“页岩气革命”不仅有利于其经济的复苏,还将促进全球能源格局和油气地缘政治的变化和调整。

首先,页岩气革命将重塑全球能源市场。目前尚无全球性天然气市场,只有北美、亚洲和欧洲三大区域市场。鉴于远距离输气的成本较高,加之贸易方式和政治因素的影响,这三大市场的价格几乎没有任何关联,气价主要靠长期合同确定。但页岩气的大规模开发将改变这一格局。

其一,页岩气等非常规天然气将大幅提高液化天然气的供应量,液化天然气贸易的灵活性将有可能改变长期合同的贸易方式和三个区域市场价格各自相对独立的格局,从而使天然气价格和油价脱钩并加速全球天然气市场的一体化进程;

其二,随着国内天然气产量的增加,美国大幅减少从中东地区的天然气进口,将迫使中东和非洲等地区的液化天然气出口国如卡塔尔和尼日利亚等不惜降价以增加对欧洲等地区的出口,这将导致欧洲对俄罗斯天然气的需求量下降。如果俄罗斯对欧洲的天然气出口下滑,势必会进一步推动对亚太地区的出口,从而促进亚太市场的发展。因此,亚洲的日本、韩国等能源消费国可选市场将增多,回旋余地将增大,中国、印度也将因低廉的天然气价格获得宝贵的能源转型良机。总之,北美、欧洲、亚太天然气供应格局的日益多元化,将使这三个区域油气市场的联系和互动更加紧密;

其三,美国页岩气产量的急剧增加也吸引了许多国家纷纷采取措施,加大了本国页岩气资源的勘探和开采力度。在欧洲,页岩气资源主要分布在波兰、法国、挪威、乌克兰和瑞典等国,法国、德国和瑞典已经着手页岩气的实验性开发。在拉丁美洲,页岩气资源主要集中在阿根廷、墨西哥和巴西等国。阿根廷也已经开始与道达尔(Total)和埃克森美孚等公司展开合作以开发其国内的页岩气资源。在亚太,中国、澳大利亚、印度和印尼等国也在进行页岩气资源的勘探和实验性开采。中国页岩气储量居世界第一,达36万亿立方米。我国政府已将页岩气纳入战略能源视野,并提出于2020年前在全国优选50至80个页岩气有利目标区和20至30个勘探开发区,使得我国页岩气可采储量稳定增长到1万亿立方米,产量达到常规天然气产量的8%—12%。

其次,“页岩气革命”极有可能对各国之间的关系产生强烈的冲击,并导致世界权力架构的改变,这就意味着在此次页岩气革命中将既有输家也有赢家。就对各国造成的不利影响而言,俄罗斯可谓首当其冲。众所周知,油气资源的生产和出口一直对俄罗斯经济起着支柱性作用。近些年,不断高企的国际油气价格使俄罗斯赚取了大量的外汇,促进了经济的较快增长。随着国力的逐渐恢复,俄罗斯希望能重新成为得到普遍尊重的、具有举足轻重地位的世界大国。而美国则希望维持自己的霸权和世界领导者地位。这种结构性矛盾使得美俄在中东问题等许多国际问题上存在不少地缘战略利益上的分歧和摩擦,但美国页岩气的大规模开发将使天平向有利于美国的方向倾斜随着美国页岩气的广泛开发和出口,俄罗斯在欧洲的强硬定价权以及市场份额将被削弱。詹姆斯·贝克研究报告指出,美国的页岩气开发将使俄罗斯在西欧天然气市场所占的份额从2009年的27%降至2040年的约13%。正如赵宏图所说,北美地区的页岩气开发将进一步削弱俄罗斯对欧洲天然气市场的垄断地位。时任俄总统梅德韦杰夫就曾发出惊呼:或许有一天将不再有人购买俄罗斯的能源。

这就意味着俄罗斯想依靠出售油气资源以促经济增长的发展思路将面临严峻的挑战。此外,随着欧盟市场对俄罗斯的油气进口依赖逐步降低,俄罗斯在欧洲的地缘政治地位也将受到大幅削弱。这对想恢复世界大国地位的俄罗斯来说可谓是一个不小的冲击。此消彼长,美国非常规油气资源特别是页岩气和页岩油的大量开采将使它在与俄罗斯打交道时的底气更足。美国在可预见的将来将成为油气出口国,从而在一定程度可助其欧洲盟友摆脱对俄罗斯油气的依赖,其对盟友的影响力也就自然会得以提高。总之,美国能源安全态势的改变将使其在处理两国的结构性矛盾时处于有利的位置。

最后,“页岩气革命”将使美国在处理中东事务时具有更大的灵活性,从而减少或避免因能源对外依赖而对其外交政策造成的掣肘。自20世纪60年代以来,作为世界油气版图的中心,中东地区一直是美国所关注的重点。为了确保在中东地区的油气安全,自上个世纪90年代以来,美国先后发动了海湾战争和伊拉克战争。如今,伴随着美国页岩气和页岩油的大规模开发,一张世界油气新版图的雏形正在显现。新的能源线北起加拿大的艾伯塔,向南穿过北达科他州和得克萨斯州南部地区,再经过法属圭亚那沿海的一处新发现的大油田,最后到达巴西附近发现的海上超大油田。仔细观察,不难发现,这张新的世界石油版图的中心不在中东,而是在西半球。

随着非常规油气资源开采技术的发展,全球将形成“东西两极能源格局”,即以中东为核心的东半球常规油气能源中心和以美洲为核心的西半球非常规油气资源中心。对于美国而言,美国本身及其周边的新资源将使其石油供应系统更加可靠和富有弹性,他的对外能源依赖也会呈现下降趋势,这将赋予美国在制定对中东的政策时更大的灵活性和更足的底气。林利民也认为,鉴于美国的“页岩气革命”及世界油气资源中心向西半球的转移,美国从此有可能摆脱中东“梦魇”,有可能不再按必须确保中东油气资源的思路安排其全球战略,从而获得更多的行动自由和战略喘息时机。

四、美国“页岩气革命”对中国的启示

综上所述,美国的“页岩气革命”已经让它变成了世界上发展速度最快的天然气生产国,同时为美国能源态势的转变、经济复苏及外交战略调整等带来了一系列积极的变化。对于传统油气资源匮乏的中国而言,如何在中国复制美国的“页岩气革命”已经成为一个重要而紧迫的战略任务。正如肖楠所说,我国页岩气的开发既可以保障能源供应安全又能带动经济发展和就业,还能加快调整能源消费结构。就如何开采我国的页岩气而言,我们固然要走一条适合自己的道路,但美国页岩气的成功开采也为我国提供了诸多启示。

首先,要突破现有的油气资源开发模式,充分发挥民营企业的作用。美国页岩气开发采取的是一种自下而上的模式。在页岩气开发的初期阶段,美国是由很多小公司打头阵进行勘探和开采活动。正是基于中小油气公司成功的前期开发,壳牌、雪佛龙、康菲等石油巨头才得以大举进军页岩气开发领域。对中国而言,页岩气开发走的是完全不同的道路。中国国土资源部把页岩气列为与常规油气资源地位相同的“特定矿种”,其开采也采取了中央“一级管理”的模式,即以建立页岩气国家级示范区的方式对页岩气进行开采。这种模式的优点在于:既可以加强中央对探矿权的控制,又有利于对页岩气开发做一个系统性和统筹性的规划,这对于保证国家能源安全确实是必要的。但如果页岩气开采全部依靠国有企业进行,往往会导致拥有资源但开采进度缓慢的局面。究其原因,除了投入、技术等因素外,垄断体制问题也不容忽视。潘继平也认为,由于油气专属经营权的存在,一些有实力、有条件的企业被挡在了市场之外,这使得能源开发市场的竞争难以推展,市场配置资源的作用不能得到有效发挥。因此,在产业初期适度开放市场准入权限,引入多元投资主体,鼓励技术开发,培育专业化分工服务体系是非常有必要的。总之,在发挥三大石油公司的主导作用的同时,如何真正地赋予民营企业平等的采矿权并激发他们在页岩气前期勘探时的积极性和活力是我国必须要面对和解决的问题。

其次,要加强关键技术研发,尽快实现技术突破。美国的“页岩气革命”主要受益于技术创新,水力压开裂和水平钻井等技术创新降低了开采成本使页岩气开发具有了可观的利润,巨额的利润吸引了大批的企业进入该产业,从而创造了美国的页岩气奇迹。对于我国的页岩气开发而言,技术突破意味着要实现适合我国地质特点的开发技术的创新。虽然中国公司已掌握了水平开采技术和水力压裂技术,但成熟度和适用度还远远不够。不仅如此,我国的页岩气富集区主要包括四川盆地及其周边地区、中下扬子地区、鄂尔多斯盆地、沁水盆地、准噶尔盆地、渤海湾盆地、松辽盆地等。这些地区不仅地表环境较差,多山区或沙漠,而且页岩气层的储层比美国的储层要深。因此说即使这些页岩气层在技术上具有可开采性,但如果没有真正适合我国地质条件的技术创新的话,中国的页岩气很难具有经济上的可开采性。除了技术上的创新外,管理创新也是成功开发页岩气必不可少的环节。胡文瑞就指出,在页岩气开发建设中,技术创新与管理创新应相互结合,以便集中配置人力、物力、投资、组织等要素,实现开发目标。张大伟也认为,作为一种独立的新矿种,迫切需要探索和建立相应的管理制度和新机制,以规范页岩气资源管理,促进页岩气勘探开发。

最后,要深刻认识环境监管的重要性和艰巨性。如上所述,页岩气开采主要采用水力压裂技术,这项技术需要将混合了化学溶剂的数百万加仑压裂液打入地层深处,压裂页岩层,以回收其中的天然气。由于钻探都必须经过地下蓄水层,因此如何保证压裂液中的化学溶剂不会污染地下蓄水层就变成了一个必须要解决的环保问题。就美国而言,他们主要采用联邦、州和县三级的方式对页岩气开采进行环境监管。从联邦政府的层面上看,内政部的土地管理局、农业部的森林服务局或环境保护署负责执行《清洁水法案》,《安全饮用水法案》,《清洁空气法案》,《全国环境政策法案》等;在州一级的层面上,每个州都设立了一个或多个监管机构,负责页岩气开发的相关事宜。州一级的监管机构不但要遵守联邦的法律法规,还要执行本州的法律,这些州法律通常会把本州的地质条件、气候环境和人口密度等因素考虑其中;在联邦和州一级政府以下,各个城市或县的监管机构还会提出更进一步的要求以影响页岩气开采的许可或操作。对我国来说,页岩气开发还处在起步阶段,目前主要是依靠《环境保护法》来约束企业的开采行为,并没有针对性的法律和法规出台。在刘超看来,虽然能将一般性的资源保护与污染法律制度进行演绎和扩大解释,但却无法满足页岩气资源开发利用过程中的特殊规则需求,也难以解决页岩气资源开采中导致的环境问题。

目前,我国页岩气开发已进入实质性勘探阶段,虽然未进入大规模商业开发阶段,但已经暴露出一些环境问题。例如,页岩气开发造成占地和地表扰动、水力压裂法消耗水资源巨大等。基于以上因素,政府应将页岩气环境监管作为促进页岩气产业健康、顺利发展的重要手段,同时,应从监管体系建设、监管能力培养、资金投入保障机制、信息沟通机制等方面,提前部署和设计页岩气开发环境监管框架。总而言之,中国要复制美国的页岩气奇迹,填补对页岩气产业的环保监管空白是必不可少的一步。

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