爱华网过去十年中，页岩气在美国经历了非同寻常的热潮。白宫新闻秘书办公室曾经在 2009年 11月宣称，页岩气的发展将大大提升美国的能源安全，并帮助降低温室气体排放的污染。 到 2013年，由于页岩气生产的大规模商业化，已使美国的天然气不仅能自给自足，而且具有了相当大的出口潜力。天然气将成为美国能源结构中最大的燃料，并已经帮助美国遏制了其温室气体排放量。同时，廉价天然气也正在加强美国产业投资的上升趋势。国际能源机构（IEA）预测，到 2035年，全球40%的天然气供应都将是非常规的，而页岩气将是其中最大的组成部分。 目前，许多国家的政府议程都将能源安全放在首位。仍然主要依赖化石燃料来发电和运输的国家，尤其是西方国家，严重依赖中东、俄罗斯和一些前苏联国家的进口。在许多情况下，这些国家的政治局势使得这种依赖极为不稳定。虽然正在研究可替代能源的来源，并且核电也开始有复苏的势头，但能源基础设施仍然集中于化石燃料，在发电中，这通常就是指天然气。天然气不比煤便宜，但却具有远小于煤的碳排放量和其他杂质污染，因此天然气是许多现代化石燃料发电站的首选燃料。 页岩气作为一种“非常规”的天然气，在化学成分上与常规天然气类似，但是它需要用地下工程程序来开采提取，这超越了常规钻井。过去，许多非常规的石油和天然气资源的开采是很难的或不符合经济原则的。直到最近，随着钻井技术的进步、水力压裂技术的改进，以及化石燃料价格的增加，才使得开采变得具有经济性。 许多天然气行业的企业正在寻找加拿大、欧洲、亚洲和澳大利亚等地的存储。2013年 6月，美国估计，全球技术上可开采的页岩气储量前五名的国家为中国、阿根廷、阿尔及利亚、美国和加拿大。美国页岩气产量的剧增也激起了世界上其他地区越来越大的探索页岩资源的兴趣。一些国家，包括中国、墨西哥、阿根廷、波兰、印度和澳大利亚，正在考虑或正在进行它们自身页岩气资源的开发。 美国的页岩气发展已经取得了巨大的成功，但这一成功案例能否在世界上其他地区复制？本文将从页岩气开采的利弊、美国页岩气的发展、欧洲页岩气的现状等方面来探讨这一问题。 页岩气开采的利弊 页岩气开采使用一种被称为水力压裂的技术：即通过上部地层钻进页岩床，水和固体颗粒的混合物被高压泵入岩层使之断裂，固体颗粒让裂缝保持打开并从中释放出气体。 【利】首先，页岩气能减轻国家对能源安全的担忧。 其次，页岩气的支持者认为，这一尚未大量发掘的资源有可能通过取代天然气进口来减少碳排放量。页岩气开采和使用所产生的碳排放量与传统能源相当，但是低于液化天然气（LNG）。当页岩气被用于发电时，其碳排放量远小于煤，大约是其二分之一。 再次，经济实惠的天然气对振兴化工、制造和钢铁等行业至关重要。并且，页岩气可以通过为化工行业提供安全的能源供应和原材料来支持制造业，并有可能通过取代柴油和汽油而让公路运输受益。 【弊】 最令人关注的是水的问题。页岩气开采使用水力压裂法，如果不经过仔细的规划和实施，这一过程可能会对位于页岩气储层之上的地下含水层造成污染，比如岩石中的甲烷可能会慢慢地渗透到饮用水源中。压裂所使用的化学品也可能因为过程中的断裂对饮用水含水层造成污染，或是由于对表面废水处理不当而对水造成污染。水处理公司可能会被要求接受并处理在压裂过程中产生的受污染的水，但这可能无法在所有的区域实现，因为一些水公司可能没有合适的足够近的地点来进行所需的处理。 并且，压裂过程要使用大量的水加压处理页岩地层，这一需求可能会对当地的水资源产生重大影响。这种需求可能是通过公共供水或直接抽取而满足，但也可能用水车从路上运来。使用公共用水，就有可能导致当地水资源的短缺；而使用水车从路上运输，则会增加当地基础设施的负担，同时会在运输中产生温室气体排放。 另外，页岩气开采可能会引发地震，虽然这一说法目前尚存争议。 页岩气在美国的发展 美国最早生产的天然气就是 19世纪 20年代在纽约州的 Fredonia的开采出的页岩气。但直到最近的技术进步，即压裂法和水平钻井的结合，才推动了页岩气开采的大发展。在过去的十年中，美国的非常规天然气生产一直在显著扩张。页岩气从 2000年只占美国天然气生产总量的2%，上升到了 2012年的37%，并预计将继续上升，到 2020年接近50%。根据 HIS剑桥能源研究协会（CERA）的最新研究，这一热潮在2012年创造了 210万个就业机会（包括间接和诱发的），产生了 750亿美元的税收收入 ,并使家庭收入增加了 1200美元。 页岩气减轻了美国对能源安全的担忧。不久前，美国还依靠进口的液化天然气。但现在，它已经成为一个天然气出口国。2013年 6月，在路易斯安那州，一个 200亿美元的页岩气出口码头项目正在进行中。这一在墨西哥湾的庞大设施原本是为了将天然气进口到美国。但在开业两年内 ,业主决定进行相反的过程，即出口页岩气。第一个合同是将页岩气运到英国。这一将天然气出售到国外的决定说明，美国巨大规模的页岩革命有进一步大幅扩张的预测。新的地震成像技术、水平钻井的能力和压裂页岩本身的进程的组合，已经改变了美国的能源舞台。 从 21世纪初开始，页岩气在美国迅速发展。这一发展不是一蹴而就的，而是多种因素共同作用的结果。我们可以归结为以下几点： 首先，最主要的因素是技术创新：是历经很长时间发展的技术创新最终使得生产页岩气具有成本效益。其中一些关键的技术创新源自于政府的研发计划和旨在开发非常规天然气（如页岩气、煤层气和致密砂岩气等）的私营企业，但另一些关键技术（如水平钻井技术和三维地震成像）在很大程度上是由石油工业为勘探和生产常规石油，而不是从非常规天然气开采过程中开发出来的。 其次，是政策的支持。从 20世纪70年代后期开始，美国政府采取一系列的政策，以促进发展新的天然气来源，包括非常规能源的来源。这些策略促成了后来页岩气的繁荣。主要天然气激励政策包括定价、税收抵免和对非常规天然气的研发计划等。同时，相关政策促进产业结构调整，例如逐步放松对井口天然气价格的管制等。对州际天然气管道的开放政策有助于创造一个更具竞争性的天然气批发市场。 另外，21世纪初，由于常规天然气产量下降和其他经济因素的影响，使得天然气价格升高，这也造成了页岩气生产能盈利。其他因素，包括有利的地质条件（大多数页岩盆地的地形是有利的，多数页岩气场位于人口密度低并且有常规石油和天然气开发历史的地区）、私人土地和矿物所有权、市场结构、水供应等，都促成了页岩气在美国的大发展。在页岩气成为主要天然气资源之前，美国就已经有了一个分布广泛的天然气输送管道网络。同时，美国有可用的道路基础设施，除宾夕法尼亚州之外都有可用的地下注水井来进行废水处置。 页岩气在欧洲的发展现状 欧洲这片古老的大陆有和美国同样多的技术上可开采页岩气。比如瑞典南部、奥地利、波兰、丹麦和德国等都有存储。但是，技术上可开采并不意味着经济上可开采。除英国和一些东欧国家外，欧洲各国都不太支持页岩气。到目前为止，欧盟还只有测试钻井。 【英国】2013年 7月，英国财政大臣乔治·奥斯本（GeorgeOsborne）概述了创建世界上最慷慨的税收制度的法规，旨在加快页岩气开发。他说：页岩气“具有扩大英国的能源组合的巨大潜力，我希望英国成为页岩气革命的领导者”。 2013年 9月，英国能源国务秘书声称，对英国来说，无论是从能源还是从更广泛的石化用途来讲，页岩气都是非常宝贵的资产。页岩气具有提高能源安全、提供就业机会和创造税收收入的潜力，但它不会影响对低碳技术的部署。英国的页岩气生产不能牺牲更广泛的环境目标。事实上，如果处理得当，页岩气生产将能支持环境目标。 目前，英国北威尔德（NorthWeald）和西北部地区的页岩气存储都在探查中。但是人口密度和对可视污染的担忧很可能会让在英国的开采相对困难。例如，2013年 7月，英国的水公司就呼吁与页岩气开发商人员召开紧急会谈，以阻止公众对于水力压裂对供水影响的担忧。因为许多水公司既不清楚压裂对供水存在的潜在风险，也不清楚页岩气开发商已经有哪些管理这些风险的措施。 【其他欧盟国家】一些东欧国家热衷于复制美国的页岩气热潮。
比如波兰，它可能具备欧洲最大的页岩气存储，已经向当地和国际公司发放了超过 100个页岩气开发执照，至今已经有 48个钻井，并于 2013年 8月开始测试开采页岩气。波兰曾经有 70%的天然气来自俄罗斯的进口，因此急于降低对俄罗斯的能源依赖。该国在三家国际公司 Exxon Mobil、Marathon Oil和Talisman Energy因无法达到预期目标而退出在该国钻井后，并没有放弃试验，终于在由康菲石油公司控制的波兰 Lane Energy公司位于波兰北部城市 Lebork的测试井中取得了成功。目前，该井每天可以提取大约8000立方米的页岩气。虽然该井的生产能力比美国或加拿大的油气田低，但它仍然是一项突破，它标志着页岩气在欧洲的首次开采成功。 虽然国内民众反对，但立陶宛总统 Dalia Grybauskaite仍然支持页岩气的勘探。在乌克兰，荷兰皇家壳牌在该国东部签署了迄今为止最大的一笔交易，而雪佛龙公司在该国西部的页岩气开发正在取得进展。虽然在 2013年早些时候罗马尼亚解除了暂停用水力压裂法开采的决定，但 5月有数千人示威抗议该技术，所以它的未来仍不确定。 可以说，欧洲对页岩气的反对部分是源于欧洲认为该地区能源需求的真正解决方案应该是来自可再生能源。欧盟旨在到 2020年从可再生能源中获得它所需能量的 20%，为此各国政府已花费数十亿美元支持风电和太阳能发电。同时这些国家也由于环境原因不太热衷于页岩气，欧洲议会要求所有测试钻井在开始之前要有对环境影响的调查研究。 法国虽然具备丰富的页岩气潜在储量，但对水力压裂法的反抗很大。法国总统弗朗索瓦·奥朗德（Francis Hollande）已经宣称，在他的任期内，基于环保理由，会禁止页岩气勘探。 德国至今没有批准水力压裂法；荷兰和卢森堡也暂缓对页岩气的开采；在奥地利，若符合环保法规将使得页岩气的开采不经济。 国际能源组织（IEA）指出，丹麦是欧洲拥有页岩气潜力的国家之一。丹麦在北海拥有丰富的生产石油和天然气的经验。然而，随着其离岸生产下降，可再生能源将不足以满足该国未来的能源需求。对此，丹麦正在探索陆上石油和天然气，包括页岩气的勘探。2010年，丹麦气候与能源部向法国的 TotalSA公司发放了两个勘探许可证，但第一口测试井已经被延迟到 2014年。勘探已经从 2010年开始，并将持续到2016年，这期间所做的工作将用以确定是否有页岩气，如果有，它是否在技术上和经济上具备开发潜力。丹麦的其他许可证则要根据 Total的开采结果来决定是否发放。 发展障碍及可能的未来 欧洲不是美国。即使假设所涉及的污染不复存在，技术在各地都被允许使用，页岩气在欧洲仍不能产生类似于美国的经济影响。根据理论估算，在 25年的生产期内，欧洲的页岩气消费只占 5%。相比之下，美国在 2012年的非常规天然气已经占天然气消费的 56%。可能有几方面的原因限制了页岩气在欧洲的发展： 在美国，页岩气钻井通常分布在比较贫瘠的地区，相比之下，欧洲的人口密度是美国的三倍，因此对于水力压裂法可能造成的水安全担忧要更多。同时，高人口密度让公司可能很难到他们最想要去的地方钻井开采。 从地质角度来看，对欧洲地下断裂模式的属性知之甚少也是其中原因。目前，欧洲已经发现的页岩层比美国更深、更零散、更薄，而且更有可能在粘土中含量丰富。这些因素的共同作用就是页岩气的处理和加工成本的提高。 欧洲页岩气开采的专业知识相对缺乏，很多目前现有的技术和专门知识都在美国。而且，必要的服务部门目前不能为页岩气行业提供足够的能力以及允许欧洲天然气市场的重组。相比而言，美国有悠久的石油和天然气钻探历史，催生了巨大的并且有竞争力的、有设备和技术诀窍的石油服务产业。2008年美国天然气剧增到高点时，有 1600个钻井在工作，而欧洲至今只有 100个。据德意志银行估计，在欧洲一个气体井的成本是美国的 3.5倍。 法律框架不同。在美国，采矿权隶属于土地所有者，而在欧洲通常属于国家，因此不能像美国的土地所有者那样从开采中直接获利。因此，当美国的土地所有者看到钻井时，看到的是金钱，而欧洲的土地所有者只能看到丑陋的钻井。另外，这也引发了获得勘探许可和开发许可证的不确定性，从而产生了重大的监管风险。 页岩气需要与欧洲新的液化天然气供应和现有的能源供应竞争，而它们已经从沉没资本成本、现有的基础设施和有利于进口液化天然气的地理位置中受益（特别是来自地中海和非洲西部）。 欧盟委员会希望 2014年能敲定水力压裂法的风险管理战略。在欧洲完全允许页岩气开采之前，各国政府将必须权衡对环境、能源供应安全和价格的关注，然后创建一个财政和监管框架，使公民能够放心地将页岩气作为能源供应形式。目前的普遍看法是，未来页岩气在欧洲不会是“游戏改变者”。相反，欧盟的演变将可能以“一个平坦的、地质特定的页岩气学习曲线，一个在探明储量和生产下的缓慢总额增长，和一个有更长时间线的、更注重研发的方法”为特点。 基本启示 在全球范围内，非常规化石能源的崛起意味着未来几十年的能源市场将朝着一个更具竞争力和更分散的秩序的方向发展，其中很多的能源进口国也会利用大量的国内资源，并能将其进口与区域出口商和主要的全球参与者平衡。但向工业化国家提供液化天然气的领先供应商 BGGroup预测，虽然在美国以外的其他地方确实有页岩气的开发，但是在其他地方发展页岩气相对没有那么容易，页岩气储量在美国以外的地区广泛发展需要至少十年或更长的时间。 尽管 BG Group已经将美国的页岩气作为其液化天然气组合的一部分供应给亚洲和欧洲那些急需能源的国家，但 BG的高管认为，在北美地区的廉价页岩气供应短期内不大可能在其他地区复制，在短期内，不会有全球页岩开发的大浪潮。在未来十年，在北美以外的页岩气生产开发可能都是为了配合现有气田开发面临枯竭而造成的需求增加。 以前没有发展页岩气的国家现在相比于美国当年的发展具有很大的优势，因为现在可用的页岩气技术比美国开始开发页岩气时先进得多。现有的技术甚至可以帮助其他国家跳跃式地发展页岩气。然而，由于这些地区可能与美国面临不同的情况，比如页岩气地质特质和水资源供给等，因此，仍将需要大量的创新来适应现有的技术并开发新技术，以使得它们能经济有利地开发页岩气田。 想要发展页岩气资源的国家的政策制定者要考虑的关键问题，是如何产生一个好的政策和市场的环境，使得公司有动力进行投资，并最终在生产页岩气中获利。
