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“十八罗汉”挡道:页岩气短期难当大任
2016-02-03 08:17  · 来源:中国能源报  · 作者:任竞争 程宇婕  · 责编:吕学谦

  南丹麦大学联合丹麦奥胡斯大学、重庆大学和低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室的研究人员,在能源工程领域著名国际期刊《Energy》发表最新研究成果,该文科学而系统地阐述了我国页岩气可持续发展过程中所面临的经济、环境、社会、政治和技术方面的“18重”障碍,这“十八罗汉”挡道决定了页岩气在目前状况下难在我国能源转型和可持续发展进程中起太大作用。

  曾经火热的页岩气革命似乎被困在了寒冬。2016年交易首周,国际油价刷新近11年低点,美国开工的页岩油钻井平台数量急剧减少,有的产区甚至无平台开工。之前美国著名页岩气企业WBH Energy因深陷债务危机,与其合资方共同宣布申请破产保护。不难看出,越来越多的美国页岩气企业会陷入债务危机的泥潭,破产风险无法避免。

  而近期,中国页岩气产业似乎进入了热火朝天的黄金时期,重庆涪陵页岩气田成为除北美之外第一个实现大型商业开发的气田,年生产能力高达50亿立方米。美国页岩气革命的成败带给我们的是“走不通”的警醒,还是推进产业进一步繁荣的经验?

  页岩气在我国已经得到了5朵“小红花”,可依然只能是听上去很美!我国能源结构的特点一直是:富煤、少气、乏油。页岩气作为非常规天然气,是存于富有机质泥页岩及其夹层中,以吸附或游离状态为主要存在形式的非常规天然气。页岩气相对于煤炭和石油来说是极具潜力的低碳能源,对实现我国在《中美气候变化联合声明》中和2015年巴黎气候大会上承诺的目标极具促进意义。同时我国页岩气储量全球第一,如果实现大规模开发,能够从一定程度上为我国“少气”的现状争口气,大大减少对石油和天然气进口的依赖。然而这一切仅仅是听上去很美。

  南丹麦大学联合丹麦奥胡斯大学、重庆大学和低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室的研究人员,在能源工程领域著名国际期刊《Energy》发表题为“Sustainability, shale gas, and energy transition in China: Assessing barriers and prioritizing strategic measures”(见《Energy》2015年84卷,551-562页)的最新研究成果,该文科学而系统地阐述了我国页岩气可持续发展过程中所面临的经济、环境、社会、政治和技术方面的“18重”障碍,这“十八罗汉”挡道决定了页岩气在目前状况下难在我国能源转型和可持续发展进程中起太大作用。

  我国页岩气产业面临着开采成本高、开采权垄断严重、缺乏融资渠道、市场和价格机制不完善以及可再生资源发展造成的竞争压力等五个障碍。彭博新能源财经报道显示,我国单井开采成本是美国的三倍以上,高成本使得页岩气与其它低碳能源如核电、水电、风电、光电等相比,并不具备很强的竞争力。

  我国页岩气开采权目前还只集中在中石油、中石化和延长石油等大型国有企业手中,虽然有过两轮面向社会的招标,但中标企业均面临区块条件差、投入高、收效甚微的窘境。而美国页岩气革命恰恰是因大量小资本的涌入所产生。在国际油价持续走低的今天,我们似乎更应慎重考虑页岩气是否值得大规模开发的问题。

  环境方面,我国页岩气产业要想实现可持续发展,不得不解决水耗量大、水体污染、全生命周期温室气体排放量大、大气污染、放射性物质的处理和环境性群体事件的风险等六个挡路的“罗汉”。页岩气开采过程中水耗量大是所有开采国都面临的问题,然而这一问题在我国又有特殊性,我国页岩气主要分布于云南、贵州、广西等缺水地区,水力压裂作为页岩气开采最成熟技术,其单井水耗每天约750万升到2600万升之间,页岩气开采所需的大量水耗在这些缺水地区无疑意味着难上加难。同时,页岩气开发也面临着造成严重地下水和地表水污染的双重风险。

  从页岩气的开采、运输、使用等全生命周期角度看,页岩气产业在上述过程中的温室气体排放远高于常规油气,如此,开发页岩气对我国的减排承诺能起多大作用值得认真思考?且开采过程中苯、甲苯、甲醛、硫化氢等毒性和腐蚀性副产物的排放、放射性废弃物的产生、噪声污染、开采所造成的地震风险都可能成为环境性群体事件的诱因。

  在社会和政治方面,不确定的社会接受度、法律法规和标准缺失,以及政府支持和引导的缺乏都是页岩气产业在我国难成气候的重要影响因素。随着我国雾霾问题的显现,群众环保意识逐渐增强,页岩气开采过程中所造成的水体污染、环境污染、放射性废弃物排放和地震风险等问题都会影响社会稳定。同时我国目前尚缺乏完善的法律法规和标准,指导页岩气的开采及产业发展,而政府的支持也仅有大型国有企业才能享受,导致我国页岩气开发技术进步和页岩气产业发展缓慢、经验缺乏、示范项目作用有限。

  在技术方面,我国面临着缺乏核心技术、缺乏实际操作开采经验、开采区地理条件复杂和基础设施缺乏等。虽然近些年,我国通过最初的设备进口、通过艰苦摸索取得了开采技术装备核心技术的突破,实现了压裂装备和多级射孔等开采设备的国产化。同时,国内企业已具备一定的水平井钻井、水平井分段压裂等基础技术,但是囿于缺乏足够的实际操作开采经验以及我国开采区地理条件复杂(主要包括两个方面:其一,埋藏深,美国的页岩气埋藏深度一般在800-2600米之间,而我国常常在3000米以下;其二,地形复杂,不同于美国,川、渝、黔等山区给开采带来了极大难度),我国目前并没有一套成熟的普适性强的技术。同时,我国天然气管网基础设施的不完善,很难将偏远页岩气产区的产能全部接入管网。

  这十八“罗汉”并非相互独立,而是交互影响,如页岩气开采核心技术的成熟度影响着开采成本、水耗和开采过程中环境影响等等。所以相对美国而言,中国页岩气产业不仅面临更多障碍,也面临更多交互影响的复杂矛盾。当然不能仅凭美国页岩气产业目前的困境就断言页岩气规模开发在我国注定失败,但笔者认为,在我国现行体制机制下很难发生所谓的页岩气革命。随着目前国际油价持续走低,中俄天然气大单的签署,中缅中亚天然气管道的开通,我们应该坚持“走出去,拿进来”的能源战略,积极进行能源储备,追求页岩气产业的大规模繁荣眼下似乎并无必要。笔者认为,当前我国需要做的应是进行适当规模开发以实现技术储备、经验积累和页岩气市场的培育。

  综上,我国要真正实现未来页岩气产业的繁荣,必须同时采取八条战略性应对措施:1,金融激励性措施,如政策补贴、免税措施、低利息贷款等;2,完善页岩气相关法律法规和技术标准;3,开展页岩气产业研究、发展和示范项目;4,水资源优化管理;5,引进外资,包括技术和资金的双重引进;6,页岩气开发基础设施建设,包括建立天然气管网建设和公平入网机制;7,社会许可证建设,如与开采区附近居民及地方政府的利益分配、环境保护、纷争解决、信息透明等;8,实施碳捕捉与储存和废气处理技术。上述措施完全有条件在我国进行小规模的试验,为未来避免出现大规模赔本赚“吆喝”甚至进入进退两难的产业窘境积累经验教训。当然,随着页岩气开采核心技术的进步、成本的降低、水耗的减少、环境负面影响的降低,以及社会接受度的提高,页岩气产业的繁荣将是应对未来能源危机的有力措施。

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