美国页岩气发展对全球能源格局的影响及对我国的借鉴

页岩气是从页岩层中开采出来的天然气，与煤层气、致密砂岩气并称为非常规油气资源的三大类型。与常规天然气相比，页岩气其实是一种原生储量的贫瘠天然气矿。有句形象的说法是，常规天然气犹如“大金童”，而页岩气相对富集的地质块体则只是“甜点”。正是这种贫瘠的矿，十年前在美国还微不足道，但现在却占到了美国天然气总产量的1/4左右。美国正在掀起页岩气开发热潮。而且，页岩气的开发也深刻影响着美国的能源利用和应对气候变化的行动。

美国页岩气开发现状

美国是世界上最早勘探开发页岩气资源的国家，其开采历史可追溯到1821年。然而，页岩致密、渗透性低的特点使得页岩气开采难度大、成本高。本世纪以前，大规模开发页岩气在经济上并不可行。随着水平井技术和水力压裂技术的成熟，开采成本大幅下降，页岩气商业化开发已变得可行。

近年来，美国页岩气勘探开发的发展速度令人惊叹。2004年，美国页岩气井仅有2900口，2005年仅有3400口。2007年，井数急剧增加至41726口。到2009年，页岩气生产井数已达98590口。而且，这种增长势头还在持续，仅2011年，新建页岩油气井就达10173口。

美国页岩气的大规模开发提高了美国的能源自给水平，美国能源对外依存度降至20世纪80年代以来的最低水平。美国石油进口量占石油消费总量的60%下降到2012年的42%，净进口量从1300多万桶/日下降到800万桶/日。而且美国60年来首次成为成品油出口国。2009年美国超过俄罗斯成为第一大天然气生产国。国际能源署2012年11月发布了非常乐观的预测：2017年将超过沙特成为第一大产油国，到2035年美国将实现能源自给自足。

美国页岩气开发繁荣的原因

北美大陆页岩气储量十分丰富。2013年，美国能源情报署组织的研究小组对全球41个国家的137个页岩气沉积盆地进行了全球页岩气评估。结果显示页岩气开发，全球页岩气技术可采资源量为206.68万亿立方米，相当于常规天然气的探明可采储量。其中，北美页岩气资源最为丰富，占全球总量的23.4%。按照国家分布情况，美国页岩气技术可采资源量为18.8万亿立方米，居世界第四位。

财税政策大力支持。美国页岩气开发不仅享受各类传统油气上游开发的税收优惠政策，还有专门的政策和资金支持。1980年通过的《原油暴利法案》提出了一揽子特殊优惠政策，鼓励国内非常规能源生产：对1979年至1993年钻探并在2003年以前生产和销售的非常规和低渗透气藏（包括煤层气和页岩气）实施大幅减税。这一法案对于页岩气发展具有里程碑意义。随后的1990年《税收分配综合协调法案》、1992年《能源税法案》、1997年《纳税人减免法案》和2005年《能源法案》都延续并扩大了非常规能源的补贴政策和范围。 有专家认为，最初美国非常规资源领域天然气开发的利润约有30%来自于政策优惠。

基础研究奠定基础，推动技术创新。在基础研究方面，美国政府资助和组织开展了大量工作。美国财政部专门设立了非常规油气研究基金，支持大学和科研机构开展包括页岩气在内的非常规油气开发基础研究。2004年《能源法》还规定，10年内每年投入4500万美元用于非常规天然气研究。此外，美国积累了大量的地质数据。美国每年钻探数千口勘探井，用于能源和矿产的勘探开发。根据美国法律，相关企业和部门必须报告所获得的地质数据并向公众公布。因此，美国多年来积累了大量的地质数据和油气勘探数据。在此基础上开展的扎实基础研究，为页岩气开发做了良好的数据积累和技术储备。

在应用研究方面，美国中小企业发挥了技术创新先锋作用，利用油气开发积累的经验和技术，通过不断试验和投入，探索出了一套高效低成本开采技术，主要包括水平井及多级连续压裂改造技术、清水压裂技术、同步压裂技术、储层优化评价、排采增产技术等。这些创新技术的大规模推广应用，降低了开发成本，大幅提高了页岩气井单井产量，将科技转化为生产力。

高度市场化的页岩气开发模式。与常规天然气不同，页岩气开发需要大规模、大型、连续钻井，因此开发工作具有勘探开发初期投资大、投资风险高、投资回收期长、对管网建设依赖性强等特点。

美国页岩气产业的快速发展得益于美国式开发模式。页岩气开发的参与主体主要有三类：私人矿产和土地所有者、中小型专业公司以及大型公司和投资者。产权清晰、市场化的运作模式使得美国页岩气开发各参与主体能够分工合作、高效协作。土地私有化制度确保采矿权可以独立经营或通过市场交易自由流转。在市场化的油气开发体制下，政府对投资者没有资质、规模、能力等方面的准入限制，页岩气开发权可以通过市场竞争获得。

“哈里伯顿漏洞”被打破。1974年美国国会通过的《安全饮用水法案》是保障美国民众饮用水安全的主要法律，规范了河流、湖泊、水库、泉水、水井等公共水源的水质。页岩气开采采用的水力压裂技术，不仅消耗大量的水资源，而且使用的压裂液成分非常复杂，含有大量化学药剂，因此页岩气开采应受到该法案的规范。

风险投资和国际资本的助推。即使在采用水平井钻井和分段注水压裂技术之后，页岩气开采成本仍然较高，页岩气开发热潮仍未到来。直到2005年，国际油价才开始连续飙升，为页岩气开采带来了拐点。各类资本开始进入页岩气开发领域，中小型油气公司如雨后春笋般成立。有数据显示，在美国8000多家油气公司中，有7900多家是中小型公司，而这些中小型公司的资金主要来自风险投资家。

2008年金融危机爆发后，页岩气开发在短暂的低迷之后迎来繁荣，大量资本再次涌入。某咨询公司数据显示，2003年至2005年，北美上游油气业务经营现金流为1600亿美元，同期上游油气业务的资本投入为1100亿美元，经营现金流大于资本投入500亿美元，多余的500亿美元大部分投向了海外上游油气业务。这意味着，2005年之前，北美是油气资本的净输出地区。6年后，即2009年至2011年，北美上游油气业务经营现金流接近2200亿美元，而同期资本投入上升至3500亿美元，同期资本投入超过经营现金流1300亿美元。 其中近五分之二的资本投资来自北美以外的地区和石油以外的行业，2011年外资在美国页岩气领域进行的并购多达40起，总投资额高达564亿美元，这些风险投资和国际资本的注入直接推动了页岩气开发热潮的到来。

页岩气开发对美国经济的影响

页岩气大规模开采革命赋予了美国“新的竞争优势”，为美国“再工业化”注入了强劲动力。

1. 降低了美国天然气价格，提高了美国的能源自给率

页岩气的大量生产，一是导致美国天然气价格大幅下跌，二是打破了美国天然气与石油价格联动机制，三是提高了美国能源自给率，页岩气和致密油产量的大幅增加，使美国能源自给率由2005年的69.2%上升到2011年的80.3%，为1993年以来最好水平。

2. 创造就业并促进美国经济增长

页岩气、致密油开采需要构建较长的产业链，开发所需的巨额投入直接拉动国内经济，创造大量就业岗位。

页岩气开发带来的能源价格下降，大幅降低了制造成本。

3.推动美国“能源独立”，改变美国能源安全战略

长期以来，美国由于用天然气替代了大量石油需求，得以逐年减少石油进口量，这改变了美国对“如何增强能源安全”的认识。2011年3月，美国政府发布《未来能源安全蓝图》，提出了三项保障美国未来能源供应和安全的新战略：一是油气开发回归美国本土，保障美国能源供应安全；二是推进节能减排，降低美国能源消耗；三是激发创新精神，加快发展清洁能源。扩大美国油气资源开发生产已成为美国最重要的能源战略之一。

4.页岩气开发仍存在很大不确定性

首先，页岩油气资源量存在不确定性。其次，页岩气过度投机影响发展的可持续性。最后，页岩气开采过程中的生态环境风险不容忽视。页岩气开采所采用的水力压裂方法争议很大：首先，水力压裂技术需要消耗大量的水资源。其次，压裂液存在环境风险，压裂液一般含有5%左右的化工原料，部分公司的压裂液成分并未向公众公开，其中可能含有有毒、致癌物质。第三，水力压裂存在引发地质灾害的隐患，水力压裂对地下施加的高压将带来不确定的地质损伤，岩层的破裂、滑动很可能引发地震。

页岩气开发对美国气候变化政策和国际气候谈判的影响

1. 对美国碳排放的影响

页岩气开发对美国未来碳排放增减的影响是一个相对复杂且富有争议的问题，现有的分析普遍认为其对新的能源供应格局的影响有积极的一面也有消极的一面，但对于哪种影响更大则众说纷纭。

一种观点是减少排放。页岩气开发有助于减少美国碳排放的说法较为流行；另一种观点认为，页岩气开发将增加温室气体排放。这种观点主要基于天然气毕竟是化石燃料，其充足的供应和低廉的价格将刺激需求和消费，形成新的供应格局，从长远来看必然导致二氧化碳排放量增加。

2. 对美国气候政策的影响

美国的气候变化政策，特别是构成其核心内容的清洁能源政策，主要基于三个目标：第一，应对气候变化；第二，通过减少对进口石油天然气的依赖来增强美国的能源安全；第三，培育新的经济增长点。虽然这些关注并非美国气候变化政策所特有，但是美国的政策在处理三者的关系时有一个特点，即关于政策的讨论，包括政府对政策的解释和宣传，往往突出气候变化政策对增强能源安全和促进经济增长的贡献，而不是应对气候变化本身的重要性。

3. 对国际气候谈判的影响

由于页岩气的大规模开发和产量的快速提升，廉价的国内天然气极大地缓解了美国对进口能源的依赖。这些变化正帮助美国快速向奥巴马2009年提出的能源安全目标迈进。2012年，美国碳排放量降至1994年以来的最低水平，分别比2007年和2005年减少了13%和10.7%，这意味着到2020年比2005年减少17%的减排目标已经实现了一半以上。这也坚定了美国政府减少温室气体排放的信心。

美国页岩气发展经验对我国的启示

从美国页岩气发展的经验来看，我国页岩气产业发展可以获得以下几点启示：

1.加强对产业发展的财税政策支持

我国页岩气开发起步晚，基础薄弱，政府应发挥更加积极的引导和扶持作用。首先，应出台鼓励页岩气开发的财税政策。页岩气开发投资大，产出周期长，投资回收慢，没有政府的支持，一般企业难以进入。出台相应的财政补贴和税收优惠政策，将鼓励和支持页岩气产业的发展。其次，政府应主办页岩气资源地质调查和基础研究。我国页岩气主要储量在西部地区，资源条件差，储量和分布非常复杂，因此有必要开展地质资源调查和相关基础研究。

2. 引入并探索开发技术

目前，中国石油企业已初步掌握了页岩气直井压裂技术，但尚未掌握页岩气开采的两大核心技术——水平钻井和水力压裂，且缺乏核心技术人才。这些因素直接制约了页岩气产业的发展。为此，我国应考虑从引进国外成熟的核心开发技术和核心技术人才入手，迅速缩小与国外的技术差距。此外，在节水、环保措施方面也应做好相应技术的研发。同时，结合自身地质情况，尝试超临界二氧化碳射流等新技术，探索适合自身地质条件的页岩气开发方式。

3.调整我国天然气市场格局

我国天然气开发和运输管道均处于大型国有企业的垄断控制之下，天然气价格也受到管制，难以反映实际的供需变化。为推动页岩气发展，我国应大力推进天然气市场结构性改革：在开发方面，减少审批，加强监管，向国有资本和民营资本同时开放；在价格方面，可逐步放宽管制，试行油气联动或煤气联动；在运输管道方面，实现产运分离，确保管道平等使用。通过这些举措，进一步吸引社会资本进入页岩气开发领域，提高产业效率和效益。

4.加强环境保护和监管

对页岩气开发可能带来的环境损害，必须未雨绸缪，提前做好防范。要开展水力压裂和地质灾害防治基础研究，研制环境友好的压裂液，避免在地质敏感区开发。要建立完善环境保护相关法律法规。在页岩气开发初期，要研究制定相应的环境保护法律法规，加强开发过程中的监督检查。要避免重蹈“先污染，后治理”的覆辙。（王泽芳）