美国页岩气革命令中国鼓舞。但中国与美国相比,开发页岩气有三大困难:能源体制、地质条件和技术问题。根据国际能源署资料,以目前的天然气消费量,常规天然气储量可用120多年,加上非常规天然气,可用250年。进入21世纪后,美国页岩气为主的非常规天然气开采迅猛发展。特别是2007年后在常规天然气产量

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中国为何难现美国页岩气奇迹?

2016-11-25 15:15 来源:能源杂志 作者: 石冬明

美国“页岩气革命”令中国鼓舞。但中国与美国相比,开发页岩气有三大困难:能源体制、地质条件和技术问题。

根据国际能源署资料,以目前的天然气消费量,常规天然气储量可用120多年,加上非常规天然气,可用250年。

进入21世纪后,美国页岩气为主的非常规天然气开采迅猛发展。特别是2007年后在常规天然气产量持续下降的情况下,由于以页岩气为主的非常规天然气产量增长使美国的天然气产量不断上升(如图1所示)。美国在2009年已经超越俄罗斯成为世界最大的天然气生产国。

页岩气在美国天然气产量中的比重将从2012年的40%上升到2040年的53%。美国创造了被称之为“页岩气革命”的奇迹。虽然有人认为美国页岩气单井产量递减速度快,页岩气可能成为昙花一现的泡沫,但是来自产业界的实践说明问题并不那样简单,此种说法局限性很大。页岩气作为高附加值液体燃料的伴生气被同时开采出来,足以保证开采企业的盈利。美国“页岩气革命”拉低了国内能源成本,将有利于美国经济的发展。

美国“页岩气革命”已经使其成为世界天然气价格的洼地,相对于亚太、欧洲天然市场具有明显的价格优势。美国亨利交易中心的天然气价格2016年3月已经跌到1.7美元/百万英热单位,2016年价格比2014年下降幅度超过50%。美国进口天然气数量逐渐减少,美国成为天然气出口前景可期。加拿大、墨西哥天然气可以自给,美国未来可实现向亚欧出口。

美国液化天然气在出口竞争中具有明显的价格优势。下面推算一下美国液化天然气出口的到岸价格。以英国天然气公司(BG)与切尔尼公司协议的天然气的液化成本为2.25美元/百万英热单位为参考的液化成本价,燃料附加费占天然气价格的15%计,到欧洲的船运成本为1-1.5美元/百万英热单位,到亚洲的船运成本为2美元/百万英热单位,根据以上成本可推算出美国液化天然气出口到欧洲、亚太的到岸价格在5-6美元/百万英热单位的水平。这远低于亚太液化天然气标杆价格——日本液化天然气的价格10美元/百万英热单位(2012-2014年曾维持在16美元),具有明显价格优势。

美国液化天然气出口将有利于建立液化天然气国际话语权,强化地缘政治优势。不少人认为能源特别是天然气可能成为美国对外关系中除了军事之外的第二个工具。亚太是世界最大的液化天然气进口市场。如果美国未来向亚太地区大规模出口液化天然气,无疑会增强对该地区的影响力,为其“亚洲再平衡”战略提供强有力的支撑。欧盟为了摆脱对俄罗斯天然气的深度依赖,也会寻求与美国合作。包括天然气在内的大宗商品也具有金融属性和政治属性。

美国提升天然气国际话语权与强化其地缘政治权力密不可分。另外,低碳和廉价天然气的大量使用将使美国能轻松完成减排任务,也会提升其气候变化领域的国际话语权。

短期内中国无法再现美国奇迹

根据美国能源信息署估计,中国的页岩气储量规模为世界第一,技术上可开采的储量比美国多出68%。根据2015年国土资源部资源评价最新结果,全国页岩气技术可采资源量21.8万亿立方米,其中海相13.0万亿立方米、海陆过渡相5.1万亿立方米、陆相3.7万亿立方米。

美国“页岩气革命”已经令中国鼓舞。中国页岩气开发能否复制美国版的“页岩气革命”,还要具体分析一下两国的情况。中国与美国相比,开发页岩气有三大困难:国内能源体制、地质条件、技术问题。

第一个困难是能源体制问题。中国能源体制市场化水平低,体制问题是制约中国页岩气开发的重要因素。美国存在着开放和竞争的市场,使得市场效率高,市场竞争也使得页岩气价格不断下降。美国天然气体制市场化改革使页岩气革命得以成功的体制保障,诸如降低勘探开发门槛,矿权交易市场化,勘探开发主体多元化,避免天然气生产商拥有管网导致垂直垄断等措施为“页岩气革命”扫清了体制障碍。美国“页岩气革命”中有大量中小企业充当先锋。

美国还拥有一个由众多石油服务企业组成的丰富生态系统。Rhodium Group咨询顾问特雷弗•豪泽(Trevor Houser)表示:“如果美国大型石油集团,如埃克森美孚和雪佛龙,拥有美国90%的页岩,那么美国页岩产业的发展绝不会这么快。”

中国天然气的勘探开发、供气、输配、管网及销售领域均为垄断经营,形成了中石化、中石油、中海油三大国有公司控制市场的局面。市场垄断是中国开发潜力巨大的非常规天然气的体制障碍。由于中国天然气市场化处于起步阶段,现行天然气定价机制使得国内天然气价格比较混乱,基本上是“一气一价”。2011年底才开始在广东、广西试点模拟市场定价。

美国独特的公共创新体制使其成为在页岩气资源丰富国家中惟一取得成功的国家。目前,中石化、中石油在页岩气开发上速度不够快,尚未取得令人鼓舞的飞跃。事实似乎也说明在中国要复制美国“页岩气革命”,只有加快体制改革才能使中国天然气资源优势发挥出来。由于国内体制制约导致很多民营企业远赴北美开发页岩气,国外开发反而比国内开发条件更好。

第二个困难是地质条件问题。根据美国能源信息署估计,美国的页岩气储量居于世界第二位,但是页岩气层埋藏深度相对较浅,单层厚度大、基质渗透率高、成熟度适中碳含量较大、页岩脆弱较好,较其他国家的页岩气更加容易开采。

中国的页岩气储量理论数据虽然大,但是地质条件远不如美国。美国页岩气地质条件使其开发难度小,开发成本也相对低,中国页岩气地质条件使得开采的难度大,开发成本也相对高。按照美国页岩气业界划分标准,埋藏深度低于1千米的属于浅层页岩气藏,深度在1-4千米的属于深层页岩气藏,超过4千米的属于超深层页岩气藏。美国页岩气层深度为0.8-2.6千米,中国页岩气藏为1.5-3.5千米。中石化在四川盆地开发页岩气取得初步成功,但是这里的地质条件要比许多美国页岩气开发点差得多。况且把天然气从四川偏远的山区运输出去也面临一定困难。如果在塔里木盆地开发页岩气时采用水力压裂技术将面临着缺少足够水源的问题。以目前的页岩气开发进度,短期内无法满足国内对于天然气的大量需求。

第三个困难是技术问题。美国“页岩气革命”的成功得益于水平钻井和水力压裂技术的成熟和广泛应用。页岩气作为非常规天然气的一种,存储于孔隙率和可渗透率较低的页岩中。由于无法顺利离开烃源岩形成气田,需要以外力将页岩压裂碾碎才能抽出气体。中国在压裂液和水平井多段压裂技术等方面与美国尚有一定差距。

21世纪初,国际油气价格高涨,美国的石油巨型企业纷纷到海外开发投资,对于成本较高的本土开发兴趣不大。美国的中小企业缺乏到国际油气市场搏击的雄厚资本,转而通过追求技术进步来开采国内非常规天然气。尽管中国的页岩气开发技术在国际上也不算落后,但是与美国尚有相当的差距。由于中国页岩气开发的地质条件和自然环境均不如美国,开发技术又落后于美国,加之缺乏美国那样的庞大的天然气管道网络基础设施,因此可想而知开发和运输都不容易。

中国为了获得先进的页岩气技术,也想通过支付专利费购买西方的技术,或与西方的石油服务公司合作以便获得一些技术。不过,西方石油服务公司顾虑到中国企业会模仿其技术,非常在意保护知识产权,往往要保留关键技术以保持其领先优势。

务实探索中国页岩气开发之路

从世界上看,石油已经在缓慢走到下坡路。从中国看,去煤是大趋势,新能源和可再生能源的时代短期内还不会来临。在从传统能源向新能源和可再生能源过渡的时期,天然气作为低碳、清洁、廉价的能源发展前景广阔,中国的页岩气储量巨大,开发页岩气是能源发展的必然。中国已经成为北美之外第一个实现规模化商业开发的国家。

但是,开发页岩气不是一个单纯的问题,涉及多方面复杂问题,面临的难度不小,只能逐步探索,不可急于求成。

国家能源局于2016年9月发布了《页岩气发展规划(2016-2020年)》。该规划阐述我国页岩气发展基础、取得的成果、面临挑战,提出了指导方针和目标、重点任务、保障措施以及社会效益与环境评估。

我国页岩气勘探开发已取得了初步的收获,页岩气已被列为独立矿种,科技攻关也取得一定进展,财政部、国家能源局出台页岩气开发利用补贴政策。两轮探矿权招标的探索为完善页岩气矿权竞争性出让和建立矿权退出机制积累了有益经验。多种性质市场主体合资合作开发模式为页岩气投资提供经验。我国页岩气开发的成果应该得到积极的肯定,但是必须看到页岩气开发并非原来想象的那样乐观,克服各种障碍需要很长的时期。

《页岩气发展规划(2016-2020年)》与《页岩气发展规划(2011-2015年)》相比,在目标设定上更加务实。《页岩气发展规划(2011-2015年)》提出到2015年国内页岩气产量要到达65亿立方米,当时认为这是个要求不算太高的目标,但是实际上2015年全国页岩气产量仅为45亿立方米。《页岩气发展规划(2011-2015年)》提出2020年页岩气产量力争实现600-1000亿立方米,《页岩气发展规划(2016-2020年)》提出2020年力争实现页岩气产量300亿立方米,2030年实现页岩气产量达到800-1000亿立方米。

中国页岩气开发要从实际出发,在现有条件下逐步摸索,逐渐积累经验,走出符合中国实际的道路。中国需要在体制改革、能源金融、技术进步、监管、管网建设等方面都取得显著进步后,才有可能出现中国版的“页岩气革命”。如果没有能源体制的深入改革,中国显然难以再现美国的成功,继续深化能源市场化改革是必要的方向。

中国科研体制问题也使得页岩开发技术创新遇到瓶颈。国内石化科研主要由于集中于三大油企、石油院校和少数油服公司,科研经费也主要来源于财政拨款和三大油企的自有资金。要充分发挥科研人员创新能力,在经费的风险控制方面是不允许的。改革深化科研体制,以便有更多的科研主体和经费投入。由于页岩气开发所需资金很大,融资创新也是需要加强的一个领域。页岩气井单井投资大,且产量递减快,气田稳产需要大量钻井,导致页岩气投资规模较大,实施周期长。为了加强市场竞争性,破除垄断,页岩气成为我国第一次向民间企业开放的上游勘探油气业务。从前两轮页岩气勘探招标的情况看,民企资金持续力度不足、专业性差。这点正反映了中美两国油气行业上的差异:美国能源市场机制成熟,美国页岩气开发不仅有政府大量资金注入,还有大量中小企业参与,民间风险投资基金起了重要的作用,而中国长期以来在政府主导下进行的油气开发。

中国页岩气开发不仅要降低市场准入门槛让多种所有制企业参与竞争,还要发展能源金融,鼓励投资基金发展。与此同时必须完善市场监管,保证有序、开放、公正的市场竞争。近几年,中国天然气管道等基础设施方面的建设保持了快速发展势头,但与美国差距也很大,还需继续努力。

另外,中国企业可以继续深化“走出去”战略,到国际市场开发页岩气。美国、加拿大、澳大利亚、波兰、阿根廷等国页岩气丰富,且勘探难度小于中国,开发成率高于中国。国内很多有条件的企业可以到国外勘探开发页岩气。中国的页岩气勘探开发技术虽然与美国有一定差距,但是在国际上仍然居于前列,是可以在浅层页岩气藏上取得不错的业绩。况且我国企业在市场化水平较高的国家还可以利用各种国际投资模式。(作者为北京大学国际关系学院博士后)

原标题:中国为何难现美国页岩气奇迹?

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