页岩气开采规模化,有望带来一场能源革命乃至文明的变数。
美国每天进口石油891万桶,一年为此支付约3000亿美元。如果这个数字减少一半,对于美元汇率、对于石油价格将是震撼性的。美国的地缘政治策略,人类的能源消费模式,可能因此改变。
笔者预言,十年之内这种情况出现是大概率事件。页岩气成为美国三大支柱能源之一,将改变美国能源的生产与消费结构,将改变全球能源市场的格局。这将是一场能源革命。
页岩气是指存在于页岩及其夹层中,以吸附或游离状态为主要存在方式的非常规天然气。由于储存形式复杂,页岩气的开采难度远大于普通的天然气。在上世纪80年代,美国发明了水力压裂法,页岩气开发才具备商业开发价值。页岩气开采技术主要包括水平井技术、多层压裂技术、清水压裂技术、重复压裂技术等,这些技术的成功应用,使美国页岩气开发进入了规模增长期,产量在近年也出现了井喷式上升。
页岩气的水力压裂法采钻,在行业内称为hydraulic fracturing,即将散布在地下页岩隙中的天然气通过水平管道采集出来,解决了垂直管道覆盖面不足、无法将散布于各个结构中的气体一并采出的技术难关。
在油砂地带以水平方向水力压裂采气的技术,是在上世纪八九十年代德克萨斯州中北部地区逐步形成,现在已在美国几个大的页岩气田使用,钻探技术也有不断的创新。页岩气开采一旦形成规模生产,替代能源势必打破石油一家独大的格局,对于能源市场之冲击可想而知。此技术甚至可能带来文明的变数,过往数百年中的几次文明拐点,往往和能源、交通革命连在一起。
根据美国能源信息署(EIA)的数据,2000年在油砂中产生出3.9亿立方英尺页岩气,至2010年产量达到48亿立方英尺,占美国天然气总产量的23%,而2035年这个比率应该上升到49%。全世界目前拥有6600万亿立方英尺的可开采页岩气,其中873万亿立方英尺在美国。据报,中国拥有1275万亿立方英尺的可开采页岩气,相当于全球储量的1/5。阿根廷、墨西哥、南非、加拿大均是油砂大国,不过随着勘探理论不断完善、勘探范围进一步扩大,不排除其他页岩气田出现的可能。根据加拿大能源部的测算,页岩气在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,超过风能、热能、水电、原子能等所有替代能源之总和的一倍。
与其他能源相比,包括页岩气在内的天然气的最大优势在于干净,对环境的排放污染较小。其每单位能源的二氧化碳排放量,仅有煤炭的一半,石油的70%。它的硫排放量,几乎可以忽略不计。
但是,页岩气开采技术目前也存在着重大的瓶颈,其开采过程中的巨量用水和大量使用化学用剂,对环境保护构成重大挑战。每一个页岩层开采,在目前的技术水平下大约需要200-400万加仑水、1.5-6万加仑化学品。开采使用后的水(连同化学成分)需要回收、储存、再使用。同时,页岩气是通过压力挤上地面的,由于地下压力的改变,地下生态环境势必有所改变,美国北达科他州的居民便报告,源自地下水的自来水颜色变黑,有异味。至于开采活动会不会诱发地震等地质变化,仍在评估中。
几年前根本没有人会想到美国的天然气价格可以暴跌85%,而这却是页岩气开采规模化的初啼之声,新的替代能源开始走上前台。尽管在技术上仍有许多需要完善之处,尽管在环境保护上仍有大量工作要做,页岩气已成为美国能源供应链上重要的一部分,而且其权重会在今后十年大幅上升。这种趋势下,美国石油进口必然下降,甚至逆转,并可能带动美元升值。这种趋势下,石油价格可能在几年内受到冲击,甚至影响一批靠石油出口为生的新兴国家的生计。同时,廉价天然气在美国出现,也可能因成本的巨变触发全球化工行业的全面洗牌。
中国是一个贫油国,页岩气储量庞大,无疑燃起了国人石油替代的希望,在资本市场上也掀起一阵狂热。国家能源局发布了《页岩气发展规划(2011—2015年)》,提出至2015年,中国的页岩气产量达65亿立方米,而2020年力争实现600-1000亿立方米。但是,中国页岩气储备的地质构造远复杂过美国,气田离地面的深度,也远远深过美国的气田,在勘探开采技术上,估计仍有一段路要走。在中国制约页岩气生产的最大障碍,笔者相信是水。页岩气是上升中的新生事物,充满着商机,不过狂热和急功近利并不可取。
