賈晉京：頁巖氣革命重塑全球經(jīng)濟秩序

美國近年頁巖氣井數(shù)變化圖

頁巖氣是指主體位于暗色泥頁巖或高碳泥頁巖中，以吸附或游離狀態(tài)為主要存在方式的天然氣聚集。簡單來說，就是頁巖這種石頭里蘊藏的天然氣。從地球地質(zhì)史角度來看，頁巖氣是天然氣生成之后在烴源巖層內(nèi)就近聚集的結(jié)果，這屬于天然氣的“無機成因說”，是與傳統(tǒng)的有機成因說的找礦理論不同的，因此頁巖氣被稱為非常規(guī)天然氣，同樣被列入非常規(guī)天然氣的還有煤層氣、致密砂巖氣等。由于全世界全部沉積巖中泥、頁巖約占總量的60%，因此頁巖氣資源的前景異常巨大。

實際上人們對于頁巖氣的認識已有一百多年歷史，第一口商業(yè)性頁巖氣井1821年鉆于美國紐約州一個小鎮(zhèn)，只有8.23米深，而當時美國國父托馬斯•杰斐遜還在世。不過埋藏這樣淺的頁巖氣是極少見的，大多數(shù)頁巖氣存在于超過1500米深的巖層中，因此開發(fā)十分困難。直到20世紀90年代，隨著水力壓裂和水平鉆井技術(shù)的發(fā)展，頁巖氣商業(yè)開發(fā)才真正具備了可能性。1999年，在北美最具代表性的巴內(nèi)特（Barnett）頁巖氣田（位于得克薩斯州中北部）出現(xiàn)了4口頁巖氣井，到2004年末，該氣田頁巖氣井就達到了744口。頁巖氣技術(shù)的突破使美國非常規(guī)天然氣產(chǎn)量大幅增加，被稱作“頁巖氣革命”。

近幾年美國天然氣產(chǎn)量構(gòu)成中，常規(guī)天然氣產(chǎn)量在逐漸下降，而非常規(guī)天然氣產(chǎn)量在逐年上升，2008年開始超過常規(guī)天然氣產(chǎn)量，其中頁巖氣產(chǎn)量增長最快。2010年頁巖氣產(chǎn)量占美國天然氣總產(chǎn)量的14%，預(yù)計到2035年美國天然氣總產(chǎn)量中47%將為頁巖氣。

“頁巖氣革命”甚至還帶動了頁巖油技術(shù)的突破，目前美國本土頁巖油日產(chǎn)量已經(jīng)達到約50萬桶，并計劃到2020年達到日產(chǎn)300萬桶的規(guī)模。美國能源產(chǎn)業(yè)格局變化帶來重大影響是：2011年，美國成為燃料油凈出口國。

2011年3月30日，白宮發(fā)布了美國《未來能源安全藍圖》（Blueprint Secure Energy Future），指出由于頁巖氣和頁巖油技術(shù)快速發(fā)展，美國能源對外依存度已大大降低?！段磥砟茉窗踩{圖》制定了加大美國本土非常規(guī)油氣資源開發(fā)力度的戰(zhàn)略，目標是在2035年之前使美國成為能源凈出口國。

與美國“頁巖氣革命”的進程同時發(fā)生的，是世界能源供給格局的劇變。作為世界最主要能源的石油，其全球總產(chǎn)量在進入21世紀后幾乎年年在36億噸上下徘徊，被很多評估認為“產(chǎn)量峰值”已經(jīng)到來，未來產(chǎn)量很難有大幅增加，無法滿足全球能源需求的大幅增長。曾經(jīng)被寄予厚望的核電，隨著日本福島核泄事故后德國、日本等國先后出臺“棄核”日程表，將不再能夠挑起未來能源供給的重擔。這樣，天然氣勢必成為滿足全球新增能源消費需求的第一選擇。國際能源署（IEA）在《能源技術(shù)展望2010》中預(yù)計，在基準情景下，全球天然氣需求從2007年至2050年將增加約85%，從25.20億噸標準煤上升到46.53億噸標準煤；而相比之下，2050年的全球石油需求將會比2007年低23%。

天然氣成為新增能源的第一選擇不僅僅由于頁巖氣革命帶來的產(chǎn)量突破，也與天然氣適合城市人口消費的特點有關(guān)，在中國、印度等人口大國快速城市化的大背景下，天然氣比煤炭、石油更加高效且污染更低。

天然氣的主要成分是甲烷，完全燃燒后大部分產(chǎn)物是水蒸氣，僅產(chǎn)生少量二氧化碳，其二氧化碳排放量僅相當于石油的54%、煤的48%。2011年的德班世界氣候變化大會前，“低核、高天然氣情景”開始進入碳減排議程。從氣候變化談判目前的進程來看，“綠色氣候基金”可能成為今后國際碳排放額交易及技術(shù)轉(zhuǎn)讓的主要操作平臺。對于基金這樣的金融化平臺來說，天然氣比核技術(shù)、清潔煤技術(shù)、風能及太陽能等減排項目容易操作得多。因此，僅從這個角度判斷，發(fā)達國家也會把天然氣作為實現(xiàn)碳減排的一個主要方式來推動。

全球經(jīng)濟秩序面臨重塑

當前的國際經(jīng)濟秩序是建立在美國作為世界最大能源進口國基礎(chǔ)上的。1974年美國與沙特等波斯灣國家達成“石油單一使用美元結(jié)算”的協(xié)議之后，美元與石油形成“綁定”關(guān)系。世界各國向波斯灣國家購買石油只能使用美元，波斯灣國家把獲得的美元存入歐洲的銀行體系，歐洲的銀行則以金融投資等方式使美元流回美國，這樣美元就形成了全球循環(huán)中的“主流”。全球經(jīng)濟體系的各種安排都與這個“主流”有關(guān)，比如，全球海上貿(mào)易路線的主干網(wǎng)就與海上石油運輸路線有關(guān)，在海上石油運輸路線的終到港周圍，是工業(yè)和城市集中分布區(qū)域，而海上石油運輸路線的主要終到港，又往往是國際金融中心，隨著油輪而運行的貿(mào)易合約，則是美元計價的……

然而頁巖氣革命的發(fā)生，正在使美國從世界最大能源進口國轉(zhuǎn)變成出口國。當美國成為能源出口國，國際經(jīng)濟秩序?qū)绾胃淖儯?/p>

與石油不同在于，天然氣的定價權(quán)尚在爭奪中，將來哪種貨幣將成為天然氣貿(mào)易主要結(jié)算貨幣尚屬未定，因此，伴隨著天然氣重要性的上升，國際經(jīng)濟秩序的各個環(huán)節(jié)都將面臨激烈的主導權(quán)爭奪。

不妨從國際經(jīng)濟的上游、中游、下游來分別看待。

在國際經(jīng)濟的上游，是原材料的生產(chǎn)。天然氣與石油一樣，是重要的化工原材料。頁巖氣革命將使美國成為重要的原材料生產(chǎn)國，這樣，一些目前向美國出口原材料的國家地位將下降，而有潛力成為天然氣重要出口國的國家地位將上升。綜合考慮常規(guī)天然氣資源和非常規(guī)天然氣資源，最具潛力的國家和地區(qū)將是俄羅斯、卡塔爾、伊朗、阿根廷和中亞地區(qū)。由于俄羅斯、伊朗和中亞地區(qū)都屬于歐亞大陸腹心地區(qū)的陸權(quán)國家，天然氣出口將主要通過管道這樣的陸上通道，這與石油貿(mào)易更多走海路的情形是不同的，因此，可以說，國際經(jīng)濟的上游面臨“海陸之變”。

在國際經(jīng)濟的中游，是原材料加工和工業(yè)制造，其基礎(chǔ)是煉油-化工工業(yè)，因為煉化行業(yè)的產(chǎn)品是其他行業(yè)的原材料。全球煉化能力的分布，實際上反映出世界產(chǎn)業(yè)重心所在。

20世紀70年代之前，全球煉油-化工能力基本上都集中在發(fā)達國家，歐美石油寡頭們從產(chǎn)油國（中東等地）開采原油，用油輪運送到美國、西歐、日本，在那里把原油加工為成品油及化工制品，再賣給發(fā)展中國家，形成西方主導的全球經(jīng)濟循環(huán)。

1980年，世界煉油業(yè)出現(xiàn)了一個轉(zhuǎn)折點，煉油業(yè)史上的“黃金時代”結(jié)束了，發(fā)達國家的煉油廠建設(shè)基本停滯了。相反，大量煉油廠開始在發(fā)展中國家興建。以中東為起始，隨后亞太和非洲的煉油能力建設(shè)高速發(fā)展，其中增加最快的是中國和韓國。到目前，全球煉油能力約四分之三在發(fā)展中國家，只有四分之一在發(fā)達國家。當前世界上的大煉油廠最多地集中在中國、印度、韓國、印尼，都是東方國家。可以看出，煉油-化工能力從西方發(fā)達國家轉(zhuǎn)移到東方發(fā)展中國家的過程，實際上跟全球制造業(yè)大轉(zhuǎn)移在時間上和過程上基本是一回事。當化工廠不再集中于發(fā)達國家，那它們的實體經(jīng)濟優(yōu)勢必將被削弱，這也是此次全球經(jīng)濟危機的根源之一。

然而，頁巖氣革命卻給美國提供了改變?nèi)驘捇芰Ψ植嫉臋C會。當美國成為能源輸出國，它就有能力通過調(diào)節(jié)能源貿(mào)易流向的方式影響世界上化工廠的分布，從而達到改變?nèi)蚬I(yè)體系重心所在的目的。可以說，國際經(jīng)濟的中游面臨“東西之爭”。

在國際經(jīng)濟的下游，是產(chǎn)品的分銷、結(jié)算和消費。目前中國正在成長為全球最大的工業(yè)產(chǎn)品消費國，這實際上是對全球財富地圖的重新分配。從根本上來說，消費量是最終目的，但決定性的砝碼是結(jié)算貨幣。由于圍繞天然氣結(jié)算必將出現(xiàn)長期博弈，因此，國際經(jīng)濟的下游面臨“貨幣之戰(zhàn)”。

綜合“海陸之變”、“東西之爭”和“貨幣之戰(zhàn)”來看，未來國際經(jīng)濟秩序的圖景必將重繪。這種重繪必將顛覆既有的國際經(jīng)濟上下游關(guān)系網(wǎng)，伴隨著的將是長期的、全局性的，甚至有時會是高烈度的多方大博弈。

中國頁巖氣須推翻“三座大山”

在頁巖氣革命可能帶來全球經(jīng)濟秩序大變局的前景下，自主開發(fā)頁巖氣無疑對于能源安全乃至參與全球博弈有著重大戰(zhàn)略意義。

目前中國的頁巖氣基本形勢可以可以概括為：一片美景，三座大山?！耙黄谰啊笔侵缚赡軗碛芯薮蟮倪h景儲量，甚至可能是世界第一，但只是“美景”，因為還沒有落實，尚不知道這種美好的圖景是否現(xiàn)實?！叭笊健笔侵笩o論“美景”是否現(xiàn)實都必須克服的三道難關(guān)：探采技術(shù)、環(huán)境保護、利用方式，這三座大山是繞不過去的，必須推翻，因為不推翻這三座大山，甚至連美景的樣子都看不到，更別說討論是否現(xiàn)實了。

中國的頁巖氣可采儲量有多少？目前說法不一。美國能源情報署曾公布了一份名為《2011年全球頁巖氣資源初步評估》的報告，認為全球頁巖氣技術(shù)可采資源量超過200萬億立方英尺的國家共有9個。

這份報告把中國的頁巖氣技術(shù)可采儲量排在第一位，達36.10萬億立方米，比美國的還多。然而美國從未對中國的頁巖氣進行過系統(tǒng)勘查，并不掌握數(shù)據(jù)，因此可信程度不高。此外，這份報告里沒有提到俄羅斯和中亞的頁巖氣儲量。

我國頁巖氣資源潛力調(diào)查

中國國土資源部發(fā)布的數(shù)據(jù)認為，中國頁巖氣可采儲量約為25萬億立方米，這一數(shù)字也高于美國對自身儲量的評估，堪稱世界第一。不過這一數(shù)字也是估計值，因此，《規(guī)劃》提出，“十二五”期間要基本完成全國頁巖氣資源潛力調(diào)查與評價，掌握頁巖氣資源潛力與分布。

頁巖氣技術(shù)要求很高，其核心技術(shù)是水平鉆井技術(shù)和水力壓裂技術(shù)。水平鉆井是鉆頭可以在地下沿著任意角度前進，“想鉆哪里鉆哪里”的技術(shù)，包括隨鉆測量技術(shù)、井眼軌跡控制技術(shù)、井壁穩(wěn)定技術(shù)、鉆井完井液技術(shù)等。從垂直井段轉(zhuǎn)變?yōu)樗骄蔚那拾霃皆叫?，施工難度就越大。《規(guī)劃》稱，目前我國已初步掌握了頁巖氣直井壓裂技術(shù)，但水平井技術(shù)尤其是分段壓裂等關(guān)鍵技術(shù)尚待突破。此外，我國的地質(zhì)條件與美國不同，美國的頁巖是海相頁巖，而我國的頁巖大部分是陸相頁巖，無法直接使用美國的現(xiàn)成技術(shù)，需自主開發(fā)適應(yīng)中國地質(zhì)條件的全套技術(shù)。

頁巖氣開發(fā)必須采用高壓水力壓裂技術(shù)決定了其伴隨的環(huán)境問題不可忽視。首先是頁巖氣開發(fā)需要大量的水，據(jù)說一口頁巖氣井需要20萬噸水，而《規(guī)劃》中提到的我國頁巖氣潛力地區(qū)多有華北地區(qū)、準噶爾盆地、吐哈盆地、鄂爾多斯盆地這樣的缺水地區(qū)；其次是頁巖氣的壓裂液中含有大量化學成分，而且必須多次注入，這就可能對深層地下水帶來影響；最后，我國華北等地存在大面積地下水采空區(qū)，而頁巖氣開發(fā)則是要向地下施加高壓力，這可能帶來一定地質(zhì)災(zāi)害隱患。在大規(guī)模開發(fā)頁巖氣之前，這些環(huán)境問題都必須先找到解決之道。

最后，頁巖氣一旦生產(chǎn)出來，如何達到消費端，目前也是個有待克服的難題。天然氣本身是具有“管道先行”特點的，必須先修好可到達終端消費者的管網(wǎng)，然后才能被運輸、利用。然而目前我國管網(wǎng)密度極低，管道總長度只有約10萬公里。相比之下，面積比我國略小的美國卻有近200萬公里天然氣管道。我國潛在頁巖氣田大多處在人口稀少的山區(qū)，修建管道困難。要在開發(fā)出頁巖氣之前先完成管網(wǎng)建設(shè)確實難度極大。另一種思路是通過天然氣分布式能源系統(tǒng)，對頁巖氣進行就地轉(zhuǎn)化，以發(fā)電的方式進行利用。

（作者系北京集成創(chuàng)新經(jīng)濟咨詢中心研究員）

本文發(fā)表于《社會觀察》2012年第4期