“頁巖氣革命”
——上海的機遇

上海市發展改革研究院 唐憶文 黃玥 孫征宇 詹歆曄 鄭燕

“頁巖氣革命”
——上海的機遇

上海市發展改革研究院 唐憶文 黃玥 孫征宇 詹歆曄 鄭燕

美國頁巖氣的開發利用經歷了技術、安全、環保等多輪反思后，在2010年厚積薄發引領了一場頁巖氣革命，推動世界能源格局的重構，對全球經濟、政治帶來深遠的影響。我國頁巖氣資源豐富，開發潛力較大，但是也面臨技術、環境、體制等瓶頸。近年來，國內的頁巖氣發展“冷”、“熱”交替，無論是政府還是企業均以更加客觀的視角來重新審視頁巖氣的發展環境。上海要緊緊抓住頁巖氣革命中蘊藏的發展機遇，借機推動能源結構調整與產業轉型發展。

1 “頁巖氣革命”對世界的影響

頁巖氣是指賦存于富有機質泥頁巖及其夾層中，以吸附或游離狀態為主要存在方式的非常規天然氣，是一種清潔、高效的能源資源。與常規天然氣相比，頁巖氣具有分布廣、儲量大、生產周期長等優點。從美國發生的頁巖氣革命已經在世界各國掀起了一輪頁巖氣開發熱潮。

（1）美國頁巖氣發展現狀與趨勢

1821年美國紐約出現第一口頁巖氣生產井，但采收率低、開采難度大，尚不具備商業化開發的條件。直到2000年左右，水平井與分段壓裂技術推動了頁巖氣的大規模商業化開發。2010年以后美國頁巖氣產量呈現井噴的態勢，2012年產量達到2653億m3。1999-2012年的13年間頁巖氣產量年均增長率達到28%，頁巖氣占天然氣總產量的比例從不到1%提高到39%。根據美國能源信息署（EIA）的預測，美國有望在10年內實現天然氣的自給自足，到2040年從凈進口國成為凈出口國（相當于消費量的12%用于出口），其中頁巖氣產量將超過4000億m3，占全國天然氣產量的將近一半。頁巖氣技術還帶動了頁巖油開發，2011年產量已達72萬桶/天，超過全國石油產量的10%。

（2）頁巖氣革命對世界的影響

一是推動世界能源供應格局的重塑。非常規油氣資源[注]的開采與利用將成為世界能源供應的重要增長極。根據國際能源署（IEA）預計，2035年全球非常規天然氣產量將接近總產量的一半左右。在頁巖油氣開發的帶動下，美國將在2020年左右成為全球最大的能源生產國，2025年實現能源獨立。北美地區從全球主要的能源進口方向出口方的角色轉變，將削弱中東地區在全球能源供應的地位，同時將推動國際能源貿易加速向亞洲轉移，中國等亞洲國家將成為中東地區的主要能源市場。頁巖氣革命將進一步穩固天然氣黃金時代的到來。根據IEA的預測，全球2035年的天然氣需求量將較目前增長近一半，在能源結構中的占比將與煤炭持平。以頁巖氣為代表的非常規天然氣發展，不僅填補了未來天然氣供應的缺口，而且為全球天然氣供應的多元化發展提供了條件，LNG有望成為繼石油之后又一大宗全球能源商品。

二是推動世界經濟格局的重大變革。技術創新將繼續引領能源產業的發展。現代能源產業的發展是技術驅動的過程，水平井、水力壓裂等技術的突破帶動整個頁巖氣產業鏈的發展。據不完全統計，2010年美國頁巖氣產業的投資額超過300億美元，提供了超過60萬個就業崗位，到2035年全球非常規天然氣領域的累計投資將達到7萬億美元（2010年可比價）。頁巖氣革命引發的能源價格調整將推動全球制造產業重構。在世界經濟復蘇前景不明的大背景下，頁巖氣革命為美國“再工業化”進程奠定了基礎。受頁巖氣井噴影響，2010年以來，

美國的工業氣價累計下降了43%，發電氣價累計下降了33%。目前美國的天然氣價格是歐洲天然氣進口價格的三分之一，日本的五分之一；電價是中國的一半，日本和歐洲的三分之一。極具競爭力的能源價格，結合3D打印、機器人等高新生產技術，將為美國等發達國家的制造業回歸帶來全面的競爭優勢，對依賴低勞動力成本的中國等發展中國家的制造業帶來較大沖擊。

三是撬動全球地緣政治板塊的變化。美國在中東的戰略收縮將引起連鎖反應。由于頁巖氣革命帶來的油氣對外依存度的降低，美國有可能會從中東、北非等地區實施必要的戰略收縮。西歐、中國、印度等都可以和美國探討LNG進口。同時，傳統的產油國由于受到來自美國油氣的競爭壓力，將會積極尋找資源的潛在買家，也會變得更加容易合作。

2 我國頁巖氣發展現狀

我國是頁巖氣儲量最豐富的國家之一。在國家能源安全、大氣污染防治、能源結構調整等驅動下，頁巖氣在能源戰略中的地位已被提升到了前所未有的高度，并從過度狂熱逐漸轉向理性思考，這將為頁巖氣的可持續開發創造了良好的條件。

（1）我國是全球頁巖氣儲量最豐富的國家之一

我國頁巖氣儲量豐富，技術可采資源量與美國基本相當。2012年國土資源部的資源普查數據顯示我國陸域頁巖氣地質資源量達到134萬億m3，目前的技術可采資源量將達到25.08萬億m3，超過我國常規天然氣，與美國本土技術可采量大致相當。我國的頁巖氣地質資源集中分布在四川、新疆、重慶、貴州、湖北、湖南、陜西等中西部省區，約占全國總儲量的70%左右。

我國頁巖氣的地質形成和資源儲層條件與美國差異明顯。相比于美國，中國頁巖氣巖層更深，埋藏深度多為1500-4000m，甚至部分地區達到8000m，并且呈現多層疊置結構。中國頁巖氣分布地區的人口比美國稠密，淡水資源相對缺乏。

我國頁巖氣發展尚處于起步階段，但進展顯著。國土資源部、中石油等都組織了全國性和重點地區勘探。截至2012年底，我國共計完成頁巖氣鉆井129口，全年頁巖氣產量約為2500萬m3。

（2）頁巖氣政策集中出臺力推“氣化中國”之路

加大頁巖氣等非常規油氣資源的勘探開發力度，對我國能源發展和經濟社會發展都具有重要的戰略意義。

一是緩解供氣壓力，保障能源安全。2012年我國能源消費總量達到36.2億噸標準煤，其中石油對外依存度接近60%，天然氣對外依存度達到28%，給我國經濟社會發展和國際政治環境帶來了巨大風險，能源安全問題更加突出。《能源發展“十二五”規劃》提出到2015年天然氣占一次能源消費比重提高到7.5%，約為2300億m3，如此規模僅依靠我國常規天然氣生產難以滿足。因此，該規劃提出頁巖氣商品量到2015年達到65億m3，非常規天然氣成為天然氣供應的重要增長極。

二是調整能源結構，實現清潔發展。我國以煤炭、石油等傳統能源為主的能源結構已經導致溫室氣體排放和其他各種污染排放不斷激增，全國主要城市均不斷出現不同程度的霧霾，持續時間長、范圍廣、影響大、污染重。2013年9月，國務院發布了《大氣污染防治行動計劃》，要求“到2017年，煤炭占能源消費總量比重降到65%以下，京津冀、長三角、珠三角等區域力爭實現煤炭消費總量負增長。”頁巖氣燃燒產物幾乎不含二氧化硫、粉塵和其他有害物質，二氧化碳的排放量也僅為等量熱值煤炭的56%、石油的70%。作為低碳、清潔的優質能源，頁巖氣將在能源結構調整和傳統能源替代中扮演重要角色。

三是推動技術創新，帶動產業升級。頁巖氣的勘探、開發、利用是對傳統油氣資源開發技術的一次開創性集中突破，包含了水平鉆井、分段壓裂、同步壓裂、微地震監測等多項先進地質開發技術，需要大量的新工藝和新設備，為提升國內自主創新能力提供了重要的機遇。同時，頁巖氣也是一項重要的能源基礎產業，將形成較長的產業鏈，有利于拉動相關行業和領域的發展。

因此，從能源戰略的高度出發，我國政府近幾年連續出臺多項支持頁巖氣開發利用的相關政策（見表1），政策體系正在逐步完善。國土資源部已開展了兩輪頁巖氣探礦權招標，鼓勵社會各類投資主體參與，中標企業包括央企、地方企業和民營企業。2012年3月，四部委聯合發布《頁巖氣發展規劃（2011-2015年）》。同年11月，財政部《頁巖氣開發利用補貼政策》由中央財政對符合條件的頁巖氣開采企業給予補貼，2012-2015年的補貼標準為0.4元/m3。2013年國家能源局《頁巖氣產業政策》從全產業鏈的角度明確相關政策，強調頁巖氣開發應堅持勘探開發和生態保護并重的原則，走可持續發展道路。

（3）理性思考為頁巖氣可持續開發營造健康環境

我國頁巖氣開發從最初的熱開發轉向冷思考，項目落地和政策出臺更加審慎、理性，為國內頁巖氣的可持續開發利用提供了一個健康的環境。目前，我國頁巖氣產業界提出的理性思考主要集中在以下四個方面：

一是我國頁巖氣概念尚未統一，資源評價方法可靠性低。現階段業內對頁巖氣資源的勘探范圍沒有統一口徑，對形成與賦存規模規律的認知程度較低，頁巖氣地質勘探工作滯后，尚未形成科學系統的資源評價方法與理論體系，陸相和海陸過渡的頁巖含氣性及可采性存有較大爭議。

二是與國內地質條件相適應的技術體系尚未形成，關鍵技術有待突破。在勘探技術方面，目前國內缺少具有自主知識產權的大型儀器設備，商品化的監測軟件有待完善，研發能力有待提升。在鉆井技術方面，國內總體鉆井能力不足，鉆井周期長，工作效率低，隨鉆測量和旋轉導向技術的研發依然存在開發瓶頸，核心裝備依賴進口，技術服務能力明顯不足。在儲層改造技術方面，國內與世界先進水平仍存在一定的差距，壓裂工具和壓裂液依然在很大程度上依賴國外技術。

三是頁巖氣分布地區的地質條件使得國內勘探開發成本較高，潛在環境風險較大。我國頁巖氣資源埋藏普遍較深，儲層含氣性相對較低，勘探開發成本和經濟性都受到很大影響，單井的投資量與美國相比基本高出一倍以上。同時，復雜地質條件增加了頁巖氣開采的環境污染風險，“費水”和“廢水”問題更加突出，大氣污染、土壤污染和生態破壞的防治難度更大，引發地質災害的可能性大大增加。

四是國內資源地的基礎設施配套滯后，市場化體制機制有待完善。我國頁巖氣資源集中在中西部，普遍存在“無路、無水和無網”。天然氣管道第三方準入機制尚未真正建立，非常規氣無法進入管網，大大增加了中間環節成本。在礦權管理方面，在一個地質垂直截面上，往往存在包含常規和非常規的多個儲氣層，在實際勘探開采中很難進行清晰劃分。在財政補貼方面，目前的政策操作性較差，對頁巖氣資源勘探開發的促進作用不顯著。

表1 我國頁巖氣相關政策與主要內容

在勘探開發建設中遇到的這些問題，使得國內頁巖氣產業從最初的“熱追捧”逐漸轉向“冷思考”。能源企業持謹慎態度，不再急于項目投資開發。政府則將注意力集中到了資源盤摸、技術研發、政策完善、標準制定、環境監管等環節。這一轉變將國內的頁巖氣開發拉回到了循序漸進、科學合理的可持續發展軌道上來。

3上海要把握全球頁巖氣革命的機遇

上海雖然不是頁巖氣資源產地，卻是重要的資源消費中心和貿易口岸，應客觀面對頁巖氣行業機遇，利用當前市場熱度和時間窗口做好市場和技術儲備，在產業鏈中精選環節審慎發展，并借此契機進一步推動能源結構調整（參見表2）。

（1）發揮口岸優勢，大幅提升天然氣占能源結構比重

能源結構從源頭決定了城市的碳排放水平以及相關污染物排放水平。由于可再生能源資源匱乏，上海應將加快推進天然氣發展作為優化能源結構的核心戰略。近年來，受制于資源有限和技術研發與推廣水平，天然氣占上海一次能源消費的比重盡管有了明顯的提升，但仍然較低。2012年上海天然氣占一次能源消費比重僅為9%，消費量為65億m3。頁巖氣革命使天然氣的資源來源將更加豐富，供氣保障能力將顯著增強。上海應該充分把握頁巖氣革命帶來的全球天然氣時代發展新機遇，發揮口岸優勢，更積極主動地爭取海外的天然氣資源，拓展天然氣的資源來源渠道，跨域式提升上海的天然氣進口量；并在規劃階段，就為大量進口天然氣預留相關配套港口基礎設施的空間。

（2）發揮創新優勢，引領勘探、鉆采、應用等產業的技術發展

頁巖氣的產業鏈可自上而下大致分為勘探、鉆采、運輸、應用這四大環節。基于產業發展基礎和發展條件的實際情況，上海可側重裝備制造和技術集成方案，從以下方面打造頁巖氣產業優勢：在勘探和鉆采環節，采用本土自主研發與引進國外技術相結合，積極研發突破測井、壓裂、套管、油氣分離、大型海水淡化等關鍵技術，培育成套設備的生產能力。在運輸環節，積極發揮天然氣管網輸配體系的建設運營優勢，面向全國，為有資源條件的地區建設天然氣管網基礎設施；致力于研究突破LNG船等非管輸方式的關鍵技術，實現配套設備的批量生產能力。在應用環節，在既有的天然氣分布式供能裝備研究基礎上，持續攻克高效燃氣輪機、微燃機、內燃機等核心裝備的關鍵技術，不斷提高設備的國產化水平。

表2 頁巖氣行業產業鏈

（3）發揮專業優勢，培育基建、工程、環保等產業的龍頭企業

頁巖氣需要大量配套產業支持其發展。這些產業具有通用性，能夠為多個相關能源領域發展提供支持。上海在普遍支持的基礎上，可以側重關注專注于頁巖氣細分市場的龍頭企業。積極發展能源環保服務產業，重點推進技術服務、工程設計施工、監造管理、設備質量檢測等。依托上海在天然氣城市管網建設中有豐富的工程技術和管理經驗，把握頁巖氣資源充沛地區新增的城市管網建設機遇。鼓勵企業走出去，廣泛積累項目服務經驗。培育各類專業化服務機構，打造具有國內影響力的頁巖氣產業的綜合配套服務平臺。值得關注的是，頁巖氣開采過程中對水資源需求很大，上海有多家中外合資的大型水務集團，可以支持這些企業進軍全國頁巖氣市場，提供專業化系統化的解決方案。

（4）發揮服務優勢，關注金融、貿易、中介等產業的發展機遇

頁巖氣產業屬于資本密集型產業，圍繞其核心產業，將衍生出大量關聯的金融、貿易、中介服務需要，需要完善的服務業生態鏈為其服務。

一是資源并購帶來的機遇。頁巖氣產業“引進來”和“走出去”的需求雙向旺盛，本土企業和海外企業形成“雙贏”。由于涉及資源投資，頁巖氣的海內外投資并購具有規模總量大、融資需求大及法律、財務、咨詢等中介服務要求高的特點。上海要充分發揮自身綜合金融與中介服務配套的優勢，依托自由貿易試驗區平臺，凸顯在政府服務、專業咨詢、國際化水平等方面的比較優勢，抓牢海外企業資源，引導大型并購在上海完成主要過程。繼續吸引國際能源企業總部和領軍人才落戶上海。

二是本土資源開發帶來的機遇。頁巖氣資金需求大，但相比傳統油氣行業投資回報周期較短，是一個較優質的投資標的。上海應積極搭建平臺，鼓勵國內頁巖氣企業來滬尋找融資機遇，為投資機構提供咨詢評估等中介服務。同時，順應國家鼓勵民間資本進入頁巖氣領域的政策，上海應積極鼓勵金融創新，通過傳統金融、互聯網金融等多種途徑，為各類中小企業和跳變企業的創業成長提供支持。

三是企業并購帶來的機遇。美國頁巖氣形成了由中小公司拿到采礦權進行勘探、取得技術突破并形成一定規模后，再由大集團兼并收購的開發模式。我國目前鼓勵多種投資主體進入頁巖氣開發，有望出現民營資本紛紛進入、復制美國開發模式的可能。這一模式中，企業橫向并購將帶來重組財務顧問、法律咨詢、評估認證等一系列服務業需求，有頁巖氣并購項目經驗的企業將在其中得到充分的發展機遇。

四是資源與服務貿易帶來的機遇。頁巖氣的大規模發展將豐富油氣交易品種，帶來新的交易機會。上海一方面依托現有的油氣交易平臺，增加交易品種，另一方面依托自由貿易試驗區，探索設立國際大宗商品交易和資源配置平臺，開展頁巖氣及下游產品的國際貿易，擴大貿易服務功能，鼓勵技術和服務貿易發展。

“節電小管家三部曲”倡導建設低碳城區

4月10日,黃浦區科協與小管家電器實業有限公司公司共同舉辦《推進低碳城區建設，共創低碳環保新生活》節電小管家科技沙龍。上海市科技成果轉換中心、黃浦區發改委、黃浦區科協及黃浦區10個街道的相關領導及負責人到場參加。

活動中，小管家電器實業有限公司總經理查滿蘭介紹了該公司十年來堅持節能插座研發生產的“三部曲”的發展歷程，即“基礎篇——節電插座，發展篇——節電器，騰飛篇——固態開關”，為推動全社會節能作出了積極貢獻。通過介紹，與會同志對該公司及節能產品有了進一步了解，并熱烈發言，對公司進一步發展提出了寶貴的建議。

（曉電）

[注]包括頁巖氣、煤層氣、致密氣、致密油（包括頁巖油）、油砂、重油等。