页岩气对国际能源品需求的影响及我国的发展对策

杨列宁

（天津大学管理学院，天津市 300072）

2013年10月30日，国家能源局正式发布了《页岩气产业政策》，力促页岩气产业发展。页岩气开发在国外已经取得了丰硕的成果。2012年美国页岩气产量已经超过了1000亿立方米，占天然气总产量的20%，而2006年页岩气产量仅为其天然气总产量的1%。页岩气的使用，降低了美国天然气的价格，继而对煤炭和原油价格产生了影响，使得美国从能源进口国变为出口大国。我国能源形势紧张，页岩气作为解决方案，具有重要的社会经济意义。

一、页岩气发展和使用状况

1.国际页岩气开采情况

在过去的10年里，美国逐步成为页岩气生产的领头羊。水力压裂法提取技术使页岩气的开采成本大幅下降，产量迅速增加。[1]2000年美国的页岩气产量还依然为零，而2012年其产量已经占到美国天然气市场总量的1/4。美国页岩气开采量的增加，改变了国际能源格局，其天然气的产量已经超过俄罗斯成为世界第一大产气国。[2]由于大量耗能产业开始油改气，石油的使用比例减少，美国已经由原油进口国变为净出口国。同时，加拿大的页岩气开发也取得了显著的成绩。目前全球页岩气取得成功的只有美国和加拿大，其他国家虽然也加大了页岩气开发投资的力度，但由于各种因素，尚没有对能源供应产生影响。

2.我国页岩气开发状况

我国拥有世界上最大的页岩气技术可采储量（相当于加拿大和美国储量之和），但在国有企业为主的油气行业，实际开发速度较慢。我国政府设定的2015年页岩气产量目标是65亿立方米，相当于我国天然气总产量的2%。作为全球最大的能源消费国，希望通过开采本土的页岩气降低对进口石油、煤炭和天然气的依赖。但是我国页岩气的开采面临很大障碍。缺乏经验丰富的技术人员、针对管道接入的苛刻法规以及复杂的地质条件，使得我国采掘页岩气的成本相对较高。另外，我国天然气是政府定价，为保障居民需要一直人为压低价格，常规天然气相对于页岩气价格偏低，页岩气的开采难有市场。中国石油天然气集团公司（以下简称“中石油”）、中国石油化工集团公司（以下简称“中石化”）、中国海洋石油总公司（以下简称“中海油”）这“三桶油”占有质量最好、地质数据最为完善的页岩气区块，而且与壳牌、道达尔、康菲、雪佛龙和埃尼等国际石油公司进行合作，直到2013年底我国的页岩气勘探井一共才100座左右，而美国一年就新增加近8000口页岩气井。专业的能源企业尚且如此，其他取得勘探开采权的企业大部分还处于勘探阶段，并没有真正开采。

我国在页岩气开发领域已有进步。中石化重庆涪陵国家级示范区页岩气井平均单井产量15万立方米/天，中石油长宁—威远、昭通两个国家级示范区及富顺—永川对外合作区，也已经大量产气，2013年我国页岩气产量达到2亿立方米，同比增长700%。与美国相比，我国非常规天然气开发仍然处于初级状态，主要体现在技术落后、经济性差和产权不明晰等方面。以目前的开发能力来看，煤层气开采最为成熟，页岩气开采次之。

（1）技术不成熟，开发难度大。作为新兴的非常规能源，页岩气资源的开发需要大量技术、资金和人员投入。我国的页岩气开发刚刚起步，技术储备比较薄弱，再加上地质条件复杂，开发难度大于美国。虽然页岩气可开采量大约有25万亿立方米（也有的估计是60万亿立方米），目前可开采量居世界第一位，但可开发地区多处于复杂的山地，勘探开发和产能建设的难度较大。

（2）页岩气开采的水资源缺乏。页岩气开发中要消耗可观的水资源，如何有效地进行水资源管理也是我国开发企业必须解决的问题。页岩气开采用水大约是常规天然气用水量的10倍，一般一口普通天然气水平井一次压裂用水为1000多立方米，而页岩气用水则在10000立方米以上。为了达到2015年65亿立方米的规划产量，我国大约需要有450～1380口页岩气井，需水量大约在450万～1380万立方米。按照近年我国年工业耗水约350亿立方米计算，未来仅页岩气开采的耗水量就要占1.3%～3.9%。美国经验显示，页岩气涉及的水问题比常规油气复杂得多，一些排放物较为特殊，仅用一般的工业废水废气排放标准难以规范。页岩气开采对环境造成的破坏相当大，在开采过程之中会产生部分污染物，法国等欧洲国家就因为难以控制页岩气开采过程中产生的污染而没有大规模开采页岩气。美国的页岩气开采则都在地广人稀的西部地区，但也造成地下水甲烷等含量严重超标。

（3）管网建设落后。发达的天然气管网可以大大降低页岩气的开发利用成本。与美国相比，我国管网建设严重滞后，现有管网设施基本上是垄断经营，不利于降低开发成本和提高开发积极性。同天然气一样，页岩气运输需要发达的管网运输，而我国天然气管道90%由中石油控制，页岩气开采以后如何与中石油合作进行运输，涉及到很多利益谈判，即使国家强调无歧视的公平运输，按照一定排序无歧视对第三方开放管道设施，但是现实情境下很难实现，大唐集团公司（以下简称“大唐集团”）的案例就说明了这一点。大唐集团准备通过中石油管道向北京供应其内蒙古工厂生产的天然气，但是中石油和北京市签有排他性供气协议，大唐集团只能自建管网。

二、页岩气发展对能源需求的影响

1.直接替代天然气，降低了天然气的需求

以页岩气开发最为成功的美国为例，作为天然气消耗大国，美国截止到2012年的天然气消费量达到6900亿立方米，约占全球的21.5%，过去5年的消费量复合增长率为2.4%。美国历史上长期进口天然气，其2007年净进口量为1072亿立方米，占总需求的16.3%，但之后随着页岩气开发的爆发性增长，其进口量逐年下滑，2012年仅为551亿立方米，占比为8%。预计美国将成为天然气净出口国，对全球液化天然气（LNG）市场产生很大冲击，将会降低国际天然气的需求量和价格。

1.3 人工孵化 受精卵在孵化槽内以流水方式进行孵化。孵化槽规格为长120 cm、宽35 cm、深30 cm；水温控制在（16±0.5）℃，溶解氧6.5 mg∕L以上，pH为7.5；水流速度控制在0.03 m∕s；平均孵化时间150 h，最早120 h。受精卵采集完成后称重，同时取5 g卵计数，从而推算出卵的数量；孵化出的鱼苗采用称重法测算。鱼卵孵化过程中要及时挑出死卵，防止水霉着生。

国际天然气供需的变化导致价格下滑有利于我国天然气的使用。我国使用天然气的用户主要是发电厂和居民，涉及到居民生活成本，所以由国家控制价格导致天然气价格相对较低，没有反映真实成本。在资源价格市场化的背景下，天然气价格还会继续上涨，但受国际天然气价格下降的影响，我国天然气价格上涨动能相对不足，需求则会扩大。

2.减少原油需求，增加原油供给

页岩气革命，使得美国天然气价格持续下降，而此时原油价格依然继续上涨，同等热量单位原油的价格是天然气价格的9倍。这促使美国选择更廉价的天然气替代原油。[3]2006年后，随着页岩气的爆发式增长，美国的原油需求量逐年下滑，2012年的原油需求量仅为8.1亿吨，比2005年的9.4亿吨下滑了1.3亿吨。在美国能源消费结构中，原油消耗占比已从40%减到36%，而天然气消耗则从23%增至27%。4%的原油被天然气取代，总计取代量达3930万亿英制热量单位（立方英尺/秒），预计这一局面还将继续。

页岩气促进了原油产量增长。页岩气的爆发式增长，在抑制了原油需求的同时，却带动了原油产量的增加。由于页岩气与传统天然气相比，其重组分即天然气凝析油（NGLs）含量更高，因此凝析油也随着页岩气的增长而大幅增长。其产量从2005年的1.1亿吨增长至2010年的1.4亿吨，这也拉动同期美国原油产量从3.1亿吨增长至3.5亿吨。[4]截止到2010年，凝析油占北美原油产量的比例达到了40%。

页岩气的开发降低了美国的原油需求，并且带动了美国本土的原油产量，使得美国的原油供需关系趋于宽松。由于西德克萨斯中质油（WTI）定价所在地库欣外运能力有限，库存仅有4400万桶。在供过于求的大背景下，高库存和缺乏外运能力导致西德克萨斯中质油价格长期低于欧洲伦敦测算交易所布伦特（Brent）。由于北美占全球原油产量的比重为16.8%，并且增速很快，因此从中长期看，美国的低油价会抑制全球油价的涨幅。这对于我国的炼油类企业无疑是利好，油价如果维持在较低水平，对于炼油企业获取合理利润将有很大帮助。

3.增加了美国等国的煤炭出口，促使煤炭价格下跌

美国煤矿资源丰富，每年的消费量在10亿吨以上，是全球仅次于我国的第二大煤炭消费国。美国煤炭主要分布在东部阿巴拉契亚山脉（Appaiachian）和西部的粉河流域（Powder River Basin），其产量占比分别为30%和55%。美国煤炭93%用来发电，但近几年因为页岩气革命，天然气价格明显下滑，从2009年开始等热值的煤与气价格基本接轨。尤其是随着2011年下半年等热值天然气价格开始大幅低于煤炭，美国能源消费结构发生根本性变化，煤炭发电占比从2011年的43.3%下降至2012年的34%。煤炭发电的成本优势逐渐丧失，供大于求导致煤价大幅下跌，这提升了美国煤炭的出口竞争力，过去三年净出口的复合增长率达到了24%，其中2011年的净出口量达到了9400万吨，比2006年高了7倍。

煤炭在我国能源消费中所占比例较高，基本维持在70%左右，即使在积极推广新能源使用的背景下，煤炭消费所占比例也不会大幅下降，因为新能源如水电、风能、核能、太阳能等受制于成本和政府补贴等因素，难以满足我国经济发展需要。页岩气对煤炭的替代将增加美国煤炭出口数量。目前我国进口美国煤炭仅占3%，绝对进口量远低于澳洲、南非和印尼等，但随着美国煤炭价格的下跌，我国从美国进口煤炭的规模会越来越大，也会对我国煤炭行业形成冲击。近年我国煤炭价格出现大幅下跌，根据环渤海动力煤价格指数数据，2011年我国动力煤价格在850元/吨左右，2013年10月最低下降到530元/吨左右，虽然年底有所上升，但2014年以来价格又进一步下滑。随着进口量的增加，煤炭价格还有进一步下降的可能，加之雾霾等天气使政府加大了治理环境的力度，污染程度比较高的煤炭会减少使用量，将进一步降低对煤炭的需求。

三、促进我国页岩气发展的对策

从以上分析可以看出，页岩气的发展，一方面有助于提高我国能源自主性、安全保障性；另一方面，进一步降低国际天然气、原油和煤炭的价格，有利于降低我国的进口成本，提高贸易利益。因此，要采取措施促进页岩气可持续发展。加强科技攻关和装备国产化，努力实现页岩气低成本开采；加大政府扶持力度，尽快研究出台财政、税收等激励政策；加强环境保护特别是地下水的环境保护，实现页岩气可持续开采利用。

1.提高页岩气开采技术水平

短期来看，页岩气开采技术主要依赖于和美国的合作。一是与美国加强技术谈判。由于技术出口管制的限制，页岩气开采技术也在限制出口范围，[5]这就需要同美国协商。目前美方承诺与中方开展技术、标准、政策等方面的合作，积极鼓励对华出口与油气勘探开发相关的技术和设备，对中方提出的采购用于民用最终用户和民用最终用途、但可能受到出口管制的深水油气和页岩气勘探开发相关的技术和设备的具体申请及时受理并作出决定。二是通过并购获得相关技术。国内企业通过收购一些拥有页岩气开采先进技术的企业，实现我国自身技术进步。2013年初，中石化大举进军北美，收购了美国页岩气开发企业切萨皮克的部分区块。但是从长期来看，还需要提高自身科研实力，因为从外部难以获得核心技术，而且我国的地形条件也需要适合的技术。只有政府提供公共科研平台，促使各类企业加大页岩气开发技术研发投入，才能真正获得核心技术的提高。

2.加大财税等政策扶持力度

从美国的实践看，其成功的经验来自于政府的扶持。美国的页岩气开发不仅享受针对各种传统油气的上游开发税收优惠政策，还有专项政策和资金予以支持。据估计，最初美国非常规资源领域天然气开发利润的30%左右来自政策优惠。把我国页岩气开发纳入国家战略性新兴产业，以便加大对页岩气勘探开发等的财政扶持力度。为了推动我国页岩气产业化进程，已经出台了页岩气开采财政补贴政策，即2012～2015年每开采一立方米页岩气补贴0.4元，并对页岩气生产企业直接进行补贴。由于我国勘探风险较大，因此也应该对勘探企业进行补贴，而且补贴不能仅仅停留在国家层面，地方政府也要对本地页岩气开采企业进行补贴。除补贴以外，还需要在税收和资金上进行支持，减免一般矿产企业需要的资源税和增值税等，减免国内不能生产的页岩气开采设备的进口关税等。在资金上，金融机构要加大对页岩气开发企业的贷款支持力度，政府在贷款利息上进行补贴并提供贷款保险业务。

3.鼓励市场竞争

与美国页岩气发展路径不同的是，我国页岩气目前主要依靠政府驱动，页岩气取得盈利尚不能依靠市场独立完成，还需要财政的额外支持才能找到盈利平衡点。造成国内页岩气开采成本过高的原因主要有以下两个方面：一是我国页岩气市场目前尚未形成完全公开公平的竞争，国内几大油企单井独立施工的最低成本仍在8000万元左右；二是适用性技术没有形成，关键技术和工具均需进口，施工经验缺乏。这两个制约因素都需要在公平的市场竞争条件下才可以解决，目前仅仅依赖中石油、中石化、中海油这“三桶油”很难进行页岩气的大规模开采。党的十八届三中全会通过的《中共中央关于全面深化改革的若干重大问题的决定》（以下简称《决定》）让“市场”对资源配置起“决定性”的作用，而企业作为市场中最重要的主体在未来必将对我国经济产生更深远的影响。因此，页岩气的开采不能仅仅由中石化、中石油、中海油和延长石油四大公司负责，也应该让更多的企业参与，包括其他国有企业和民营企业。

4.重视环境保护

由于页岩气开采技术的特殊性，需要约10倍于常规天然气开采的水量，而我国多数页岩气资源分布于水资源贫乏地区。更大的用水量，也意味着更大的压裂液泄漏风险和更大的返排水处理规模，地下水资源和地表环境由此也存在更大的被污染的可能。

目前我国没有专门涉及页岩气开采环保标准和法律。事实上，不仅是非常规的页岩气，甚至常规的天然气开采，也没有专门的法律来加以规范。我国页岩气开发还处于初期阶段，配套研究滞后，管理经验和技术储备不足，建议国家能源、科技和环保主管部门尽早开展页岩气开发环境影响与环境管理研究。依法规划环评，从资源开发和环境保护角度考虑，优化开发规划和时序；加强基础研究，制定有针对性的环境保护技术规范；加强国际合作与交流，借鉴国际成熟经验，建立环保管理体系，做好分区域、全过程环境保护监管工作。应借鉴美国、加拿大等国家环境管理经验，结合我国资源环境特点，科学合理地制定环境管理规定及技术规范。建议国家环境保护部门结合目前已经开展的试点工程经验积累，完善环境管理体系，研究制定页岩气勘探开发环境保护准入条件。

5.加强政府监管和协调，规范页岩气开发

我国目前的页岩气示范区机制缺乏统筹，示范效应差。《决定》给了页岩气产业更多的思考空间，形成完善、高效的政府决策与执行能力，将有益于国家经济发展的每一个层面、每一个领域。我国的能源管理长久以来都难以走出“九龙治水，龙多不治”的怪圈，作为新兴的页岩气产业，尤其是在缺乏实践经验的环境中，则更需要完善的监管体制引导其健康有序发展。目前，涉及到页岩气监管工作的政府部门主要有国家发展和改革委员会、国土资源部、能源局、环境保护部、财政部，多部门共同管理难免会出现治理真空，部门间的沟通也无法保证完全通畅。因此，阻碍我国页岩气发展的主要壁垒已从技术攻关转移到了“顶层设计”上。

对于天然气和页岩气的运输，可以借鉴国外以及电力改革的经验，成立一家或者多家管网公司负责页岩气和天然气运输，政府一定要做好管网公司的监管工作。

＊本文系国家自然科学基金项目“我国典型生物质能的可再生性与碳减排潜力研究”（项目编号：41371521）的成果之一。

[1]张所续.世界页岩气勘探开发现状及我国页岩气发展展望[J].中国矿业，2013（3）：8-11.

[2]方小美，陈明霜.页岩气开发将改变全球天然气市场格局——美国能源信息署（EIA）公布全球页岩气资源初评结果[J].国际石油经济，2011（6）：40-44.

[3]周守为，姜伟，张青阳，范白涛.美国Eagle Ford页岩气开发对我国页岩气勘探开发的启示 [J].中国工程科学，2012（6）：16-21.

[4]刘慧芳，安海忠，梅洁.美国页岩气开发状况及影响分析[J].资源与产业，2012（6）：81-87.

[5]李岩，牟博佼.国外页岩气开发实践对我国的启示[J].中国矿业，2013（3）：4-7、19.