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而近期,中國頁巖氣產業似乎進入了熱火朝天的黃金時期,重慶涪陵頁巖氣田成為除北美之外第一個實現大型商業開發的氣田,年生產能力高達50億立方米。美國頁巖氣革命的成敗帶給我們的是“走不通”的警醒,還是推進產業進一步繁榮的經驗?
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頁巖氣在我國已經得到了5朵“小紅花”,可依然只能是聽上去很美!我國能源結構的特點一直是:富煤、少氣、乏油。頁巖氣作為非常規天然氣,是存于富有機質泥頁巖及其夾層中,以吸附或游離狀態為主要存在形式的非常規天然氣。頁巖氣相對于煤炭和石油來說是極具潛力的低碳能源,對實現我國在《中美氣候變化聯合聲明》中和2015年巴黎氣候大會上承諾的目標極具促進意義。同時我國頁巖氣儲量全球第一,如果實現大規模開發,能夠從一定程度上為我國“少氣”的現狀爭口氣,大大減少對石油和天然氣進口的依賴。然而這一切僅僅是聽上去很美。
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南丹麥大學聯合丹麥奧胡斯大學、重慶大學和低品位能源利用技術及系統教育部重點實驗室的研究人員,在能源工程領域著名國際期刊《Energy》發表題為“Sustainability, shale gas, and energy transition in China: Assessing barriers and prioritizing strategic measures”(見《Energy》2015年84卷,551-562頁)的最新研究成果,該文科學而系統地闡述了我國頁巖氣可持續發展過程中所面臨的經濟、環境、社會、政治和技術方面的“18重”障礙,這“十八羅漢”擋道決定了頁巖氣在目前狀況下難在我國能源轉型和可持續發展進程中起太大作用。
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我國頁巖氣產業面臨著開采成本高、開采權壟斷嚴重、缺乏融資渠道、市場和價格機制不完善以及可再生資源發展造成的競爭壓力等五個障礙。彭博新能源財經報道顯示,我國單井開采成本是美國的三倍以上,高成本使得頁巖氣與其它低碳能源如核電、水電、風電、光電等相比,并不具備很強的競爭力。
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我國頁巖氣開采權目前還只集中在中石油、中石化和延長石油等大型國有企業手中,雖然有過兩輪面向社會的招標,但中標企業均面臨區塊條件差、投入高、收效甚微的窘境。而美國頁巖氣革命恰恰是因大量小資本的涌入所產生。在國際油價持續走低的今天,我們似乎更應慎重考慮頁巖氣是否值得大規模開發的問題。
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▌環境方面
我國頁巖氣產業要想實現可持續發展,不得不解決水耗量大、水體污染、全生命周期溫室氣體排放量大、大氣污染、放射性物質的處理和環境性群體事件的風險等六個擋路的“羅漢”。頁巖氣開采過程中水耗量大是所有開采國都面臨的問題,然而這一問題在我國又有特殊性,我國頁巖氣主要分布于云南、貴州、廣西等缺水地區,水力壓裂作為頁巖氣開采最成熟技術,其單井水耗每天約750萬升到2600萬升之間,頁巖氣開采所需的大量水耗在這些缺水地區無疑意味著難上加難。同時,頁巖氣開發也面臨著造成嚴重地下水和地表水污染的雙重風險。
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▌從頁巖氣的開采、運輸、使用等全生命周期角度看
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頁巖氣產業在上述過程中的溫室氣體排放遠高于常規油氣,如此,開發頁巖氣對我國的減排承諾能起多大作用值得認真思考?且開采過程中苯、甲苯、甲醛、硫化氫等毒性和腐蝕性副產物的排放、放射性廢棄物的產生、噪聲污染、開采所造成的地震風險都可能成為環境性群體事件的誘因。
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▌在社會和政治方面
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不確定的社會接受度、法律法規和標準缺失,以及政府支持和引導的缺乏都是頁巖氣產業在我國難成氣候的重要影響因素。隨著我國霧霾問題的顯現,群眾環保意識逐漸增強,頁巖氣開采過程中所造成的水體污染、環境污染、放射性廢棄物排放和地震風險等問題都會影響社會穩定。同時我國目前尚缺乏完善的法律法規和標準,指導頁巖氣的開采及產業發展,而政府的支持也僅有大型國有企業才能享受,導致我國頁巖氣開發技術進步和頁巖氣產業發展緩慢、經驗缺乏、示范項目作用有限。
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▌在技術方面
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我國面臨著缺乏核心技術、缺乏實際操作開采經驗、開采區地理條件復雜和基礎設施缺乏等。雖然近些年,我國通過最初的設備進口、通過艱苦摸索取得了開采技術裝備核心技術的突破,實現了壓裂裝備和多級射孔等開采設備的國產化。同時,國內企業已具備一定的水平井鉆井、水平井分段壓裂等基礎技術,但是囿于缺乏足夠的實際操作開采經驗以及我國開采區地理條件復雜(主要包括兩個方面:其一,埋藏深,美國的頁巖氣埋藏深度一般在800-2600米之間,而我國常常在3000米以下;其二,地形復雜,不同于美國,川、渝、黔等山區給開采帶來了極大難度),我國目前并沒有一套成熟的普適性強的技術。同時,我國天然氣管網基礎設施的不完善,很難將偏遠頁巖氣產區的產能全部接入管網。
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這十八“羅漢”并非相互獨立,而是交互影響,如頁巖氣開采核心技術的成熟度影響著開采成本、水耗和開采過程中環境影響等等。
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所以相對美國而言,中國頁巖氣產業不僅面臨更多障礙,也面臨更多交互影響的復雜矛盾。當然不能僅憑美國頁巖氣產業目前的困境就斷言頁巖氣規模開發在我國注定失敗,但筆者認為,在我國現行體制機制下很難發生所謂的頁巖氣革命。隨著目前國際油價持續走低,中俄天然氣大單的簽署,中緬中亞天然氣管道的開通,我們應該堅持“走出去,拿進來”的能源戰略,積極進行能源儲備,追求頁巖氣產業的大規模繁榮眼下似乎并無必要。筆者認為,當前我國需要做的應是進行適當規模開發以實現技術儲備、經驗積累和頁巖氣市場的培育。
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綜上,我國要真正實現未來頁巖氣產業的繁榮,必須同時采取八條戰略性應對措施:
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① 金融激勵性措施,如政策補貼、免稅措施、低利息貸款等;
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② 完善頁巖氣相關法律法規和技術標準;
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③ 開展頁巖氣產業研究、發展和示范項目;
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④ 水資源優化管理;
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⑤ 引進外資,包括技術和資金的雙重引進;
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⑥ 頁巖氣開發基礎設施建設,包括建立天然氣管網建設和公平入網機制;
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⑦ 社會許可證建設,如與開采區附近居民及地方政府的利益分配、環境保護、紛爭解決、信息透明等;
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⑧ 實施碳捕捉與儲存和廢氣處理技術。
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上述措施完全有條件在我國進行小規模的試驗,為未來避免出現大規模賠本賺“吆喝”甚至進入進退兩難的產業窘境積累經驗教訓。當然,隨著頁巖氣開采核心技術的進步、成本的降低、水耗的減少、環境負面影響的降低,以及社會接受度的提高,頁巖氣產業的繁榮將是應對未來能源危機的有力措施。