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國家信息中心預(yù)測部副研究員 張茉楠
近些年,美國新能源發(fā)展,以及頁巖氣等替代能源的爆發(fā)式增長,使美國逐步擺脫對石油的過度依賴,美國能源自給率逐漸提高,2011年達(dá)到81.4%,徹底扭轉(zhuǎn)了能源自給率下滑的態(tài)勢。對于同樣是頁巖氣儲藏量大國的中國而言,美國有哪些頁巖氣開發(fā)方面的成功經(jīng)驗(yàn)值得中國借鑒?中國頁巖氣之路又該如何走?
一、頁巖氣成功開發(fā)是美國實(shí)現(xiàn)“能源獨(dú)立”的關(guān)鍵
(一)美國石油對外依存度出現(xiàn)拐點(diǎn)
隨著近海油氣田的開采、能源利用效率的提高和新能源開發(fā),美國對石油的過度依賴程度逐步降低。根據(jù)EIA數(shù)據(jù),2010年美國石油對外依存度為49.2%,自1997年以來首次降到50%以下;2011年有望進(jìn)一步降至44.9%。這其中,以頁巖氣為代表的非常規(guī)油氣的成功開發(fā)功不可沒,是美國石油對外依存度出現(xiàn)拐點(diǎn)的重要突破口。
美國正在經(jīng)歷二十年來油氣產(chǎn)量的最快增長
億立方英尺
萬桶/日
數(shù)據(jù)來源:BP世界能源統(tǒng)計(2011)
(二)頁巖氣爆發(fā)式增長成為美國實(shí)現(xiàn)“能源獨(dú)立”的關(guān)鍵
2000年以后,由于頁巖儲層描述技術(shù)以及鉆井和完井技術(shù)的進(jìn)步,以及天然氣價格較高,美國頁巖氣產(chǎn)量出現(xiàn)了爆發(fā)式增長,這大大提高了美國的能源自給率。2000年以后,由于頁巖儲層描述技術(shù)以及鉆井和完井技術(shù)的進(jìn)步,以及天然氣價格較高,美國頁巖氣產(chǎn)量出現(xiàn)了爆發(fā)式增長:2000年,美國頁巖氣產(chǎn)量為122億立方米,2005年為196億立方米,年均增長9.9%。2010年頁巖氣產(chǎn)量為1378億立方米,為2005年的7倍,年均增長47.7%,使美國超過俄羅斯成為全球天然氣第一大資源國和生產(chǎn)國,被業(yè)界稱為“頁巖氣革命”。頁巖氣革命是美國天然氣基本實(shí)現(xiàn)了自給自足,從此不必?fù)?dān)憂產(chǎn)氣國壟斷天然氣市場的威脅,甚至還可對歐洲市場等輸出液化天然氣(LNG),削弱俄羅斯、委內(nèi)瑞拉、伊朗和沙特阿拉伯等國的能源資源影響力。
“頁巖氣革命”也大大提高了美國的能源自給率。根據(jù)EIA在《2011年能源展望》中預(yù)測,到2035年,美國的頁巖氣在天然氣總產(chǎn)量中的比例將上升至45%,美國能源總消費(fèi)中的凈進(jìn)口比將由此降至17%。頁巖氣的迅速發(fā)展不僅在改變美國的能源結(jié)構(gòu),也將對全球能源格局產(chǎn)生重要影響。一方面,原本為世界最重要的天然氣進(jìn)口潛力國之一的美國,因頁巖氣產(chǎn)量的增長正在減少來自加拿大的管道天然氣和中東、非洲地區(qū)的液化天然氣量,并大幅降低天然氣價格(美國天然氣價格自2008年以來降幅已超過80%)。
美國頁巖氣勘探開發(fā)的巨大成功,也引起了世界各國政府和能源公司的高度重視,在世界范圍內(nèi)掀起了頁巖氣研究、勘探的高潮。加拿大2009年頁巖氣的產(chǎn)量高達(dá)70×108立方米。2007年1月,在波蘭Baltic盆地開始進(jìn)行志留系黑色頁巖勘探。與此同時,在德國波茨坦地球科學(xué)研究中心成立了歐洲第一個專門研究頁巖氣的機(jī)構(gòu),主要宗旨是在時間和空間領(lǐng)域?qū)W洲頁巖氣盆地進(jìn)行優(yōu)選。此外,瑞典、印度、阿根廷、印度尼西亞也在進(jìn)行頁巖氣的研究和勘探工作。
二、美國頁巖氣開發(fā)的成功經(jīng)驗(yàn)與實(shí)踐模式
頁巖氣革命之所以在美國取得成功一定程度上是受益于政府的支持,例如,1980年美國通過《原油暴利稅法》,對1979-1993年期間鉆探與2003年之前生產(chǎn)和銷售的非常規(guī)氣和低滲透氣藏(包括煤層氣、頁巖氣)均實(shí)施稅收減免;得克薩斯州自20世紀(jì)90年代初以來對頁巖氣的開發(fā)免收生產(chǎn)稅;傳統(tǒng)油氣上游開發(fā)的稅收優(yōu)惠政策也應(yīng)用到非常規(guī)油氣開發(fā)領(lǐng)域。美國政府專門設(shè)立非常規(guī)油氣資源研究基金,支持非常規(guī)規(guī)油氣勘探開發(fā)項目;能源部、能源研究與開發(fā)署聯(lián)合國家地質(zhì)調(diào)查局、州級地質(zhì)調(diào)查所、大學(xué)及工業(yè)團(tuán)體,發(fā)起并實(shí)施了針對頁巖氣研究與開發(fā)的東部頁巖氣工程,產(chǎn)生了大批科研成果,對頁巖氣能進(jìn)入實(shí)質(zhì)性開采起到了關(guān)鍵性作用。
近30年里,美國政府先后投入了60多億美元進(jìn)行非常規(guī)氣勘探開發(fā)活動,用于培訓(xùn)和研究的費(fèi)用達(dá)10多億美元,包括撥款、貸款和擔(dān)保、培訓(xùn)資助、科研資助和勘探直接投入。2005年能源法案中還規(guī)定10年內(nèi)每年投資4500萬美元用于非常規(guī)氣研究。頁巖氣開采的關(guān)鍵技術(shù)(水平鉆井、水力壓裂、隨鉆測井、地質(zhì)導(dǎo)向鉆井、微地震檢測等)的突破與率先應(yīng)用都來自美國。目前美國已掌握了從氣藏分析、數(shù)據(jù)收集和地層評價、鉆井、壓裂到完井和生產(chǎn)的系統(tǒng)集成技術(shù)以及大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
進(jìn)一步分析美國的頁巖氣產(chǎn)業(yè)體制,多元投資主體與專業(yè)化分工服務(wù)相結(jié)合的開發(fā)體制調(diào)動了包括風(fēng)險投資、技術(shù)研發(fā)、上游開采、基礎(chǔ)設(shè)施、市場開發(fā)、終端應(yīng)用等各方面的積極性,系統(tǒng)完善且執(zhí)行到位的監(jiān)督體制保證了頁巖氣開發(fā)快而有序。圍繞頁巖氣開采,美國形成了一個技術(shù)創(chuàng)新特征明顯的新興產(chǎn)業(yè)帶動了就業(yè)和稅收,并已開始向全球進(jìn)行技術(shù)和裝備輸出。其體制優(yōu)勢表現(xiàn)為以下幾個方面:
(1)產(chǎn)權(quán)清晰、法律完備,各利益相關(guān)方(勘探方、開發(fā)方、礦權(quán)擁有方、管道擁有方、銷售方、購買方等)責(zé)權(quán)利劃分明確,激勵充分,競爭合作成本低,經(jīng)濟(jì)效率高。
(2)技術(shù)創(chuàng)新和商業(yè)化主要由中小公司推動,一項技術(shù)從研發(fā)到商業(yè)化甚至?xí)?jīng)歷數(shù)個公司間的更替,中小公司直接面對市場,成本收益壓力大,激勵也大,容易出成果;大公司在長期性和投資能力上更有優(yōu)勢,中小公司實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破和商業(yè)化后,大公司后期主要通過并購擁有頁巖區(qū)塊或開采技術(shù)的中小公司,或通過與中小公司合資合作等方式介入,能夠?qū)㈨搸r氣市場迅速規(guī)模化。
(3)專業(yè)服務(wù)和技術(shù)類公司有很大的發(fā)展自由度,不受產(chǎn)業(yè)制度束縛,構(gòu)建了高度社會化的專業(yè)分工體系,使得頁巖氣開采的單個環(huán)節(jié)投入小、效率高、作業(yè)周期短、資金回收快、資本效率高。
(4)開發(fā)主要是一種地方行為。開發(fā)商需要結(jié)合產(chǎn)氣地區(qū)實(shí)際情況,探索就地發(fā)電、區(qū)域供氣、就地發(fā)展天然氣化工、分布式供能、作為交通燃料等多種應(yīng)用模式,使頁巖氣開發(fā)與發(fā)展當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)、解決地方能源供應(yīng)、實(shí)現(xiàn)能源綜合利用、節(jié)能減排等多目標(biāo)有機(jī)結(jié)合。
三、中國加快頁巖氣開發(fā)的困境與現(xiàn)實(shí)路徑
隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速增長,能源供應(yīng)不足已經(jīng)成為制約國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸,而因美國“能源獨(dú)立”戰(zhàn)略導(dǎo)致的全球能源格局和戰(zhàn)略布局的調(diào)整將使我國能源發(fā)展和安全面臨更為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。與此同時我國也是頁巖氣儲量大國,中國必須抓住戰(zhàn)略機(jī)遇期,頁巖氣開發(fā)必須提上議事日程。
(一)中國能源安全面臨日益嚴(yán)峻的考驗(yàn)
我國常規(guī)油氣資源增儲上產(chǎn)難度較大,原油和天然氣進(jìn)口量不斷加大,油氣對外依存度不斷提高,2011年我國原油進(jìn)口量為2.53億噸,石油對外依存度達(dá)到56.5%;2011年我國天然氣進(jìn)口量突破300億方,天然氣對外依存度快速上升至24%。依據(jù)我國天然氣消費(fèi)量持續(xù)增長趨勢預(yù)測,2012年有望超過1,500億立方米,在一次能源中的比例超過5%,天然氣進(jìn)口量進(jìn)一步擴(kuò)大,對外依存度將超過30%。2011年歐佩克一攬子油價平均每桶107.46美元,如果以每噸為7桶來進(jìn)行大概計算,我國2011年原油進(jìn)口花費(fèi)1910億美元,接近新增GDP中的兩成,能源安全形勢異常嚴(yán)峻。
而從現(xiàn)在的情況看,我國具有與美國大致相同的頁巖氣資源前景和開發(fā)潛力。國內(nèi)專家認(rèn)為,中美頁巖氣聚集的機(jī)理條件、地質(zhì)條件相似。我國主要盆地和地區(qū)的頁巖氣可采量大約為26萬億立方米,與美國的28.3萬億立方米大致相當(dāng)。以美國2009年頁巖氣產(chǎn)量878億立方米計算,我國頁巖氣產(chǎn)量只需達(dá)到美國的1/3,就可以彌補(bǔ)目前國內(nèi)300億立方米的天然氣供需缺口。
但是,我們在看到我國頁巖氣資源面臨發(fā)展機(jī)遇的同時,還必須清醒地認(rèn)識到要實(shí)現(xiàn)頁巖氣的大規(guī)模商業(yè)開發(fā)還面臨一些重要挑戰(zhàn):一是復(fù)雜的地表地貌條件,南方多數(shù)地區(qū)山巒疊嶂、溝壑縱橫,給大規(guī)模開發(fā)頁巖氣造成了極大的困難。二是投資主體太過單一,宏觀管理體制還未理順。按照現(xiàn)行規(guī)定和管理體制, 中國油氣礦業(yè)權(quán)主要授予中石油、中石化、中海油和延長油礦4 大石油企業(yè)。這種投資主體的單一化,排斥了其他投資主體的進(jìn)入,再加之市場監(jiān)管不到位等,制約了資源開發(fā)的市場競爭;三是目前還沒有形成針對我國地質(zhì)特點(diǎn)的頁巖氣勘探開發(fā)配套技術(shù);四是頁巖氣開發(fā)勘探的管網(wǎng)不足,基礎(chǔ)設(shè)施落后也是制約開發(fā)的瓶頸。
(二)加快中國頁巖氣勘探開發(fā)和利用的對策建議
因此,借鑒美國頁巖氣開發(fā)經(jīng)驗(yàn),國家需要在頁巖氣十二五規(guī)劃基礎(chǔ)上制定出更具針對性的政策支撐體系,尤其是開展頁巖氣關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。頁巖氣能否最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,頁巖氣技術(shù)突破是先決條件。為實(shí)現(xiàn)我國頁巖氣技術(shù)攻關(guān),我國需要繼續(xù)推進(jìn)頁巖氣資源戰(zhàn)略調(diào)查,深化頁巖氣地質(zhì)基礎(chǔ)研究;加強(qiáng)頁巖氣勘探開發(fā),提高頁巖氣勘探開發(fā)技術(shù)水平;在頁巖氣技術(shù)攻關(guān)的過程中我們要堅持自主創(chuàng)新為主,同時也應(yīng)積極開展頁巖氣技術(shù)交流與合作,引進(jìn)、吸收國外先進(jìn)技術(shù),并最終構(gòu)建起適合我國的頁巖氣技術(shù)體系。
此外,更重要的是建立和完善頁巖氣開發(fā)的相關(guān)宏觀管理體制。國家需要為頁巖氣開發(fā)提供良好的制度環(huán)境。根據(jù)頁巖氣的新礦種地位,國家應(yīng)盡快研究制定與之相適應(yīng)的頁巖氣資源管理辦法,逐步形成配套的管理制度,以適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)體制改革新形勢的需要,適應(yīng)頁巖氣開發(fā)利用的需要;應(yīng)以頁巖氣礦業(yè)權(quán)管理辦法為核心,研究制定頁巖氣探礦權(quán)招標(biāo)管理、頁巖氣儲量管理、頁巖氣地質(zhì)資料管理等辦法,出臺與之配套的監(jiān)管政策。既能為各種有條件、有資質(zhì)的企業(yè)進(jìn)入頁巖氣開發(fā)市場提供體制保障,又能為從事頁巖氣開發(fā)的所有企業(yè),無論國有還是民營、國內(nèi)還有國際,制定監(jiān)管的游戲規(guī)則,確保頁巖氣勘探開發(fā)科學(xué)、有序、高效和環(huán)保,形成良性開發(fā)和可持續(xù)發(fā)展。