新兴能源页岩气的功过是非——联合国贸发会议报告如是说

一场能源供应领域的变革正在美国上演。10年前美国对页岩气的开采还微不足道,而现在它已占该国天然气开采总量的约四分之一。美国相关部门估计,到2035年这一比例将提高到约50%。有媒体评论说,这对一直寻求能源独立的美国来说,已是一场实实在在的“能源革命”。

国际能源网讯:页岩气对世界能源格局有多大影响?目前业界说法不一。部分认为页岩气资源发展潜力巨大,势必改变现已成型的能源结构,也有分析认为媒体对页岩气的报道过于夸大,部分撰稿人跟风倾向明显。笔者从开采潜力、技术发展等方面进行了分析。

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联合国图片/Gill
Fickling煤炭的开采可能会导致对水资源的污染,受到污染的淡水将无法再用于工业生产、农业灌溉和人类饮用。

将取代煤炭成美第二大能源

页岩气开采潜力较大

页岩气是一种蕴藏在页岩层中的天然气。20世纪中期,美国开始对页岩气进行大规模开采和使用,从而大大降低了国内的能源价格和对进口石油的依赖。美国的“页岩气革命”也让页岩气成为全球关注的焦点。这一新兴资源对经济和环境究竟有何影响,它的开采和使用又面临哪些挑战,联合国贸易和发展会议的最新报告对此做了详细解读。请听钱思文的报道。

随着页岩气产量迅速提高,国际能源署预计,到2015年美国将超越俄罗斯成为全球最大天然气生产国。美国能源当局则预测说,页岩气将取代煤炭而成为仅次于石油的美国第二大能源资源,而且可能改变美国能源生产格局。

页岩气是指赋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方式的非常规天然气,成分以甲烷为主。

贸发会议大宗商品分析研究部主任恩库伦齐扎(Janvier
Nkurunziza)表示,页岩气在本质上仍是一种化石燃料,燃烧时同样会释放二氧化碳,世界各国,尤其是广大发展中国家,仍需谨慎对待,切勿盲目开采。

目前,页岩气产量增加拉低了能源价格,已成为美国振兴制造业的一大法宝。欧洲空中客车公司等许多国际大企业将一些制造项目迁入美国,看重的正是当地低廉的能源价格。

从性能上讲,页岩气可用在发电、石油化工、动力燃料等领域,对煤炭和石油等现有能源具有替代性。而且,相较于后者,使用页岩气具有更加清洁、高效等优势。然而,储量、可开采储量等将是决定页岩气对现有能源结构能否产生重大影响的关键因素。

恩库伦齐扎:“这份报告所传达的中心思想是,页岩气是一种会带来污染的能源,但它所造成的污染程度低于煤炭和石油,因此能够作为一种过渡能源,在从煤炭和石油等矿物燃料,向太阳能、风能和水力等绿色能源转换的过程中发挥桥梁作用。”

此外,得益于页岩气革命中的“水力压裂”技术,页岩油的产量也飞速增加,使美国石油产量强劲反弹,导致2011年,美国自1949年以来首次成为精炼石油产品净出口国。国际能源署认为,到2020年美国将成为全球最大原油生产国。美国康菲石油公司总裁瑞安·兰斯最近甚至表示,到本世纪20年代中期美国将不必进口石油。

综合美国能源信息署和国际能源署等资料来看,全球页岩气储量在450万亿立方米左右;目前探明可开采的储量为187万亿立方米,这部分资源主要分布在中国、美国、阿根廷、墨西哥和南非等国家和地区。综合美国能源信息署和国际能源署的资料显示,2011年全球天然气剩余探明可采储量为191万亿立方米。可见,页岩气的可开采储量与常规天然气相当。但是,值得注意的是,页岩气的储量在未来的勘探中增加的余地很大,而常规天然气的增幅已经较小。

目前,包括页岩气在内的天然气在世界的能源消费结构当中大约占到24%。与煤炭和石油等其他化石燃料相比,其燃烧时所产生的二氧化碳较少,大多数专家认为,每单位天然气燃烧后所排放的二氧化碳要比煤炭少40%,且几乎不含硫化物、粉尘等其他有害物质,还具备经济、安全等优点。

包括《时代周刊》《华盛顿邮报》等媒体评价说,美国页岩气成功开发极有可能成为全球页岩油气开发的“引擎”,驱动能源产业出现一场革命……

2012年5月,国际能源署发布的《世界能源展望———非常规天然气特刊》中认为,理想状况下,2010年到2035年之间,全球天然气需求将上升50%以上。对天然气需求的增加相当于来自煤炭、石油和核能的增长总和,并远远超过可再生能源的增长。天然气在全球能源结构中所占的份额在2035年会达到25%,超过煤炭成为仅次于石油的第二大一次能源。而且,2035年以页岩气为主的非常规新葡亰平台游戏网址,天然气产量将达到1.6万亿立方米,占到在此期间增加的天然气供应量的近三分之二。

“页岩气是一种会带来污染的能源,但它所造成的污染程度低于煤炭和石油,因此能够作为一种过渡能源,在从煤炭和石油等矿物燃料,向太阳能、风能和水力等绿色能源转换的过程中发挥桥梁作用。”——恩库伦齐扎

而日本《朝日新闻》则认为,页岩气领域的革命大大提升美能源独立性,使美国出现“摆脱中东”动向,这将对全球地缘政治格局产生重要影响。

页岩气的基本特性、储量等决定了其具备影响现有能源结构的基础;从发展趋势看,天然气在未来一次能源结构中将占据第二的位置。

恩库伦齐扎:“除了燃烧时产生的二氧化碳较少之外,天然气也是一种传统的能源,人类使用的历史很长,对它的成分和性质也很了解,因此与尚不熟悉的新能源相比,使用天然气更为安全,成本也较低。此外,天然气在生产和储存方面也比绿色能源更加简便,可以根据市场需求的波动进行及时应变,灵活调整。随着运输技术的改进,天然气的输送也变得更加安全和快捷。”

环境影响成开发瓶颈

然而,决定页岩气能否有所作为的重要环节则是其开采技术和开采成本问题。目前来看,美国的技术已经基本成熟,产量稳步增加,而中国和欧洲等国家和地区处于起步阶段。

但另一方面,构成页岩气的主要化学物质甲烷本身也是引发温室效应的温室气体,且在100年的时间范围内,其所导致的温室效应是二氧化碳的28倍。

然而环境污染隐忧、与人争水等难题始终伴随着页岩气开发。页岩气开采的核心技术是水平井钻井法和水力压裂法。美国超过一半的天然气都是通过压裂法开采获得。该方法是用“压裂液体”,即化学物质夹杂着大量水、泥沙,用高压注入地下井,压裂邻近的岩石构造,扩张裂口,使天然气能流入井中得以收集。但是这些活动可能会对环境和人类健康产生负面影响,其中包括污染空气、水源和土壤等。更何况,页岩气生产区往往是缺水区,而该产业又必须消耗大量水资源,这就形成了一对矛盾,使其生产不可能无限制地快速增加。

美国页岩气产量将持续增加

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环境署图片温室气体排放是导致气候变暖的主要原因之一。

由于诸多不利因素,美国纽约州和特拉华盆地已叫停了在该地区的水力压裂项目。各州和联邦政府还在制定更严格的管理条例,力图减轻页岩气开发所产生的环境影响。因此未来页岩气革命能否如前十年那样“高歌猛进”,有待观察。

美国勘探、开采页岩气起步非常早,第一口生产井钻于1821年。但是,在此后的170多年里,由于生产技术不过关,页岩气一直未能量产。直至1997年,Mitchell能源公司首次使用了水力压裂技术,这使页岩气的开采效率大幅提升、开采成本明显降低,页岩气的量产才成为可能。

此外,目前对页岩气的开采主要使用“水力压裂法”,这种方法需要将大量掺有化学物质的水注入页岩层中,击碎岩石,释放其中的天然气,不仅消耗大量淡水,还可能对地下和地表的水资源造成污染,在水资源日趋紧张的今天,也引发了不少人士的担忧。

业内众多专家认为,美国开发模式能否全球复制,以及其开发能否进一步减小环境污染,这些问题都需要时间来回答。

进入21世纪后,随着水平钻井和水力压裂技术的逐步成熟,美国页岩气产量逐步提高,使得美国在2009-2011年连续三年超过俄罗斯成为世界第一大天然生产国。2011年美国天然气总产量达6234亿立方米,其中页岩气为1800亿立方米。

恩库伦齐扎:“即便在同一个国家内部,水资源的分布也会存在差异。在水资源本就紧张的地区,使用所剩无几的淡水进行水力压裂,开采页岩气,或许并非明智之举,但在水资源较为丰沛的地区,可能就不会造成严重问题,大可以放手进行开采。贸发会议的报告并没有断然下定结论,说页岩气究竟是好是坏,而是强调究竟是否要开采页岩气,开采和使用页岩气是否对发展有利,取决于包括地质资源、基础设施和开采方式在内的诸多因素,各国应在充分考量自身实际情况的基础上再作出决定。”

可见,“页岩气革命”在美国已经开花结果。而且,美国页岩气的产量将持续增加。持续投资开采页岩气等资源是美国能源独立战略的重要措施。数据显示,每增加10亿立方米天然气产量,就能为美国带来7000至1万个新增就业岗位,这对目前的美国经济尤为重要。

“究竟是否要开采页岩气,开采和使用页岩气是否对发展有利,取决于包括地质资源、基础设施和开采方式在内的诸多因素,各国应在充分考量自身实际情况的基础上再作出决定。”——恩库伦齐扎

中国欧洲发力页岩气市场

恩库伦齐扎进一步指出,淡水只是采用“水力压裂法”开采页岩气所需要的一种资源,美国的“页岩气革命”是各种条件综合作用的结果。

中国也开始在页岩气勘探、开发领域发力。2012年3月,中国国家能源局出台了《页岩气发展规划(2011~2015)》,其中提到到2015年优选30~50个页岩气远景区和50~80个有利目标区。

恩库伦齐扎:“在美国,土地的所有人同时也拥有地下的一切资源,因此究竟是否要在一块土地上使用水力压裂法开采页岩气,是土地所有者个人的选择。与此同时,美国也拥有先进的技术和优良的基础设施,为页岩气的开采创造了条件。发达的资本市场也是页岩气在美国得以迅速发展的重要因素,因为开采工作需要大量的投资。此外,美国的页岩气采取市场化定价,投资和生产都非常灵活,一旦产量增大,价格下跌,开采速度就会放慢,而一旦价格回升,资本就会重新涌入,再度开始大规模开采。目前世界上还没有其他国家具备如此完善的条件。”

2009年,中国与美国签署了《中美关于在页岩气领域开展合作的谅解备忘录》,就联合开展资源评估、技术合作和政策交流制定了计划。中国石油企业也与壳牌、康菲、BP、雪佛龙、埃克森美孚等建立了联合研究意向,这些都将加速中国页岩气开采的进程和技术的积累。

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世界银行图片/Ivelina
Taushanova风能是值得提倡的环保可再生能源之一。图为保加利亚的一处风力发电厂。

除中美两国外,欧洲也非常渴望“页岩气革命”,美国能源信息署报告显示,波兰是最具发展潜力的国家之一,拥有5.3万亿立方米的页岩气储量,埃克森美孚、雪佛龙、埃尼和康菲等石油公司在波兰均有特许矿区。

根据美国能源信息署的统计,2015年,全球页岩气的可采资源量约为215万亿吨,可供人类使用60年。除美国之外,储量位居前列的国家还有中国、阿根廷、阿尔及利亚和加拿大。恩库伦齐扎表示,对于许多面临经济增长和环境保护双重压力的发展中国家而言,页岩气可能是一种实用的过渡能源,但并不能从根本上解决气候变化和环境污染问题。

据加拿大能源部测算,页岩气在未来20年内将成为与石油、煤炭鼎立的三大能源之一,所提供的能量有望超过风能、水电、核能等所有替代能源总和的一倍。

“要求各国在一夜之间全面实现零污染是不现实的,因此,在当前背景下,页岩气或许可以成为一种过渡能源,帮助世界从极度依赖重污染的煤炭和石油,向广泛使用太阳能、风能和其他低碳能源迈进。”——恩库伦齐扎

综上所述可以看出,页岩气有望对世界能源格局产生变革性影响。短期内,由于受到开采技术和商业化成本的限制,页岩资源产量只能逐年增加。

库伦齐扎:“我们并不是在号召所有的国家都去开采页岩气,页岩气与煤炭和石油相比更为清洁,但它仍是一种会造成污染的化石能源,并不是解决环境问题的灵丹妙药。我们的终极目标是要鼓励生产和使用绿色能源,然而,目前绿色能源在全球的能源使用当中只占到很小的比例,要求各国在一夜之间全面实现零污染是不现实的。因此,贸发会议的报告才提出,在当前的背景下,页岩气或许可以成为一种过渡能源,帮助世界从极度依赖重污染的煤炭和石油,向广泛使用太阳能、风能和其他低碳能源迈进。但需要指出的是,要完成这一转换过程,还需要很长的时间,以及重大的技术进步。”

钱思文,纽约联合国总部报道。

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