
2002年,中國在全球煤炭消費中所占的份額約為30%,到2012上升至略微超過50%。圖1還顯示,在同期內,全球煤炭消費量增幅逾55%,遠遠超過其他任何化石燃料。上述事實說明了中國是如何超越美國,成為全球最大的溫室氣體排放國的。
過去10年,中國經濟高速增長所依賴的主要燃料是煤炭。中國擁有龐大的煤炭儲量,又毗鄰煤炭出口大國,而且相對于運送到亞洲的其他化石燃料,煤炭的每單位能量價格很低,因此煤炭成了滿足迅速增長的能源需求的首選化石燃料。此外,中國渴望安全穩定的能源供應,這是中國極其依賴國內開采的煤炭的一個主要動機。出于這些原因,如果溫室氣體排放價格不具備束縛力,煤炭就可能會繼續作為中國首選的輸入化石燃料。
近年來美國的一些新發展,為中國未來降低單位能源碳排放量提供了一個可能的方案,而通過兩國間的國際合作,便可促成這種可能性。非常規天然氣資源,以及美國研發出的相應開采技術,有可能為美中兩國乃至全球其他國家創造經濟和環境效益。

2000年的時候,使用垂直鉆探和水力壓裂技術(hydraulic fracturing)開采出的頁巖氣在美國天然氣產量中所占的比例不到2%,而2011年,這一比例已超過了28%。如圖2所示,美國國內天然氣產量的迅速提高,始自2006年末,這也使按通脹調整的美國天然氣價格(即實際價格)達到了歷史低位。天然氣價格的這種變動,使美國許多地區以天然氣為燃料的發電廠,運行成本比使用煤炭的發電廠要低,進而導致煤電占美國總發電量的比例從 2002 年的50%以上,降到了2012年4月的34%(圖 3)。

典型的煤電廠每發1兆瓦時(MWh)的電,就會產生大約1噸二氧化碳 (CO2),而以天然氣為燃料的現代火電廠,每MWh的電,只產生1/2甚至1/3噸的CO2。從煤炭到天然氣的轉變,使美國CO2的排放量降到了接近1990年的水平。美國自2007年以來CO2排放量的絕對降幅,超過了同期內的其他任何國家。而幾乎所有的下降都歸功于美國電力行業燃料從煤炭到天然氣的轉變。
中國發電燃料從煤炭轉變到天然氣,可能會對降低全球CO2排放量產生更大的效果。這樣的轉變也與中國保障能源安全的目標相一致,因為根據能源信息署(Energy Information Administration)的數據,中國擁有全球最大的頁巖氣已知儲量。如果中國能夠開發這些資源,就能夠迎來一場與美國相似的頁巖氣大變革。
所承擔風險相匹配的回報,融資開發中國頁巖氣儲備就有實現的可能。為美國投資者創造有利的環境,是中國快速開發頁巖氣值得研究的一條途徑。
盡管中國目前幾乎沒有以天然氣為燃料的發電產能,但考慮到其迅猛增長的電力需求,如果有廉價的頁巖氣供應,可能會促使更多新增發電產能,選擇天然氣取代煤炭作為燃料,隨著天然氣發電在總發電量中所占的比例不斷提高,中國CO2排放量的增速也會大幅降低。廉價的天然氣還可以替代煤,成為地方供熱的燃料,從而進一步降低CO2排放,并顯著減少取暖時在當地產生的有害污染物,如硫氧化物、氮氧化物和顆粒物。
目前,中國要達到頁巖氣的開發目標還有很大的困難。用于投資勘探頁巖氣的融資來源有限,而且估計有80%的頁巖氣儲量為大型國有石油企業所擁有,它們開發這些資源的意愿有限,據信這是阻礙中國開采頁巖氣的關鍵因素。此外,也有研究認為,中國頁巖氣儲量的地質構造比美國開采的頁巖氣更為復雜。
通過合作,美中兩國政府可以應對這些挑戰。許多具有開拓精神的美國企業,在美國各地地質構造不同的頁巖氣蘊藏區域,采用垂直鉆探和水力壓裂技術開采頁巖氣。這些企業當中,有很多在20年前還不存在。在適當的財務條款以及對知識產權充分保護的條件下,這些企業應該能成功地運用其專業知識,在中國的地質構造中開采頁巖氣。
如果中國政府允許美國企業從最具吸引力的蘊藏區域開采頁巖氣資源,并保證美國投資者在項目成功時,能取得與其所承擔風險相匹配的回報,融資開發中國頁巖氣儲備就有實現的可能。為美國投資者創造有利的環境,是中國快速開發頁巖氣值得研究的一條途徑。
這種戰略對中國的環境保護也有益處。開采頁巖氣會有很多潛在的負面環境后果,甲烷氣體散逸、地下水污染、微震都是已探知的相關風險。在美國,這些也是減緩甚至阻止頁巖氣開采的理由。通常情況下,經驗豐富的美國企業開采頁巖氣時,在控制相關負作用方面做得明顯更加成功。如果中國能夠利用美國企業積累的開采頁巖氣的經驗,出現此類負面環境后果的可能性應當會更低。
美國政府應當支持利用其技術在中國進行頁巖氣開發。如果美中聯手合作,既保護美國與頁巖氣開采相關的知識產權,又確保美國投資者能在中國頁巖氣開發取得成功時,獲得合理的回報,可以說,應該能使中國大大提高天然氣的使用率。如果這樣的舉措能夠實現,中國甚至還能降低煤炭的消費量。
美中如能在上述領域開展合作,將給雙方帶來巨大的經濟效益。既能使中國扭轉煤炭消耗量不斷增長的趨勢,也能為美中乃至全球經濟帶來巨大的環境效益。我們盼望著兩國政府都能認識和抓住這個獨特的機遇,在經濟和環境領域實現共贏。