中國頁巖氣開發情景認識與模式選擇研究
——基于社會—技術轉型理論的視角

李娟，吳灃怡，彭新艷，魏東

（1.四川長寧天然氣開發有限責任公司，四川成都 610000；2.西南石油大學經濟管理學院，四川成都 610500；3.石家莊鐵道大學經濟管理學院，河北石家莊 050043）

我國擁有豐富的頁巖氣資源，其高效開發對降低石油、天然氣對外依存度，優化以煤炭為主的能源消費結構，改善生態環境具有重要的現實價值和長遠意義。我國高度重視頁巖氣資源的開發利用，出臺了一系列旨在促進頁巖氣產業可持續、健康發展的政策與措施，有效地推動了頁巖氣資源的規模化開發進程。自2012 年我國實現頁巖氣工業化開采以來，頁巖氣年產量由0.25 億m3增長至2020 年的170 億m3，實現了高速度增長。雖然我國頁巖氣開發在技術進步、生產組織、成本管理等方面取得了一定成績，但頁巖氣產量目標卻與規劃預期目標相差甚遠，人們對頁巖氣的開發投資信心不足。一方面，我國頁巖氣產量規模增長速度遠低于預期。國家能源局頒布的《頁巖氣發展規劃（2016—2020 年）》明確提出，2020 年我國頁巖氣產量將達到300 億m3，然而2020 年的實際產量僅為170 億m3，與規劃目標相差130 億m3。另一方面，為了高效推動頁巖氣產業發展，國家通過頁巖氣探礦權招標試圖引入多元投資主體，以期通過市場化改革，形成競爭有序的頁巖氣勘探開發市場。然而經頁巖氣兩輪招標后，除中石油、中石化在長寧—威遠、昭通、涪陵等區塊成功實現商業化開發外，其他區塊的礦權擁有者并沒有進行實質性的投資，中石油、中石化兩家傳統國有石油企業仍為頁巖氣勘探開發的主導力量，頁巖氣多主體競爭開發的理想目標并未達成。是什么阻礙了我國頁巖氣資源的開發應用？應該如何去破解頁巖氣勘探開發難題？這種難題的產生與頁巖氣開發環境有什么關系？這一系列問題已成為我國頁巖氣產業發展到新階段必須回答的問題。

我國頁巖氣的勘探開發實踐引起了學者們的廣泛關注。圍繞我國頁巖氣開發實踐，國內外學者們從開發體制、產業政策、技術創新、環境保護等多個維度進行了大量的理論研究。我國頁巖氣產業發展具有自身的制度優勢，充分發揮發展型地方政府的推動作用將有利于能源“雙結構”的轉型發展［1］。立足于我國經濟社會發展對以頁巖氣為代表的清潔高效低碳能源的巨大需求，頁巖氣產業化發展應聚焦于供給側，即從技術、市場關系、資金和基礎設施4個方面去完善產業化發展的環境條件［2］。頁巖氣產業發展政策體系的構建應堅持開放、協同、政府引導、合法、合規原則，系統推進技術創新、體制機制創新和商業模式創新［3］。核心技術不成熟是頁巖氣開發初期的瓶頸，依靠科技攻關和國際合作突破核心技術是推動頁巖氣產業快速健康發展之路［4，5］。頁巖氣開發技術本身和生產特征決定了頁巖氣開發的環境風險有別于常規油氣資源，是頁巖氣勘探開發過程不容忽視的重要問題，資源消耗、溫室氣體排放和地下水污染是頁巖氣勘探開發過程中的環境風險，頁巖氣開發應樹立“既要金山銀山，也要綠水青山”的理念，在生產與污染之間尋求平衡，從法律角度去對環境進行保護［6，7］。顯然的，上述理論研究深化了人們對我國頁巖氣開發的整體性認識，但相對于頁巖氣勘探開發的多重屬性和利益關系復雜性而言，我們不難發現其不足：一是從單一維度或平行維度的若干要素出發對我國頁巖氣開發進行的理論研究，缺乏對頁巖氣開發不同維度要素交互作用與協同演化的分析，結論難以對現實問題進行全面解釋，弱化了其對現實的指導性價值；二是研究重點主要集中在我國頁巖氣開發面臨的問題分析與對策建議上，缺乏對我國頁巖氣產業發展路徑的分析，削弱了政策建議的理論基礎。

頁巖氣高效開發將形成新的能源生產與消費結構，涉及到技術創新和體制改革，其發生在特定的社會—技術系統轉型過程中，是宏觀經濟、產業政策、市場環境、企業合作、技術創新等不同層次的環境要素之間的交互影響與協同演化的結果。如果以此為基本命題，那么頁巖氣開發實踐中遇到的難題的理解就必須將其納入到一個更為巨大的社會轉型系統中去重新思考。也就是說，頁巖氣開發過程中所遇問題的研究應從多層次視角出發對其情景進行系統性分析，并基于情景選擇正確的模式，通過模式的選擇去形成高效開發系統，促進頁巖氣的高效開發。這客觀上要求：一方面，厘清頁巖氣開發不同層次要素之間的作用機理，準確把握各要素的協同演化動態過程；另一方面，在頁巖氣開發不同層次要素的協同演化分析基礎上，構建起面向頁巖氣開發的社會—技術轉型情景的開發模式。

本文以社會—技術轉型理論為基礎，將頁巖氣開發界定為發生在特定的宏觀場景中，一個由技術創新和管理創新所引發的社會—技術系統的轉型過程，運用社會—技術情景法，從多層次視角出發對我國頁巖氣開發的宏觀場景、中觀社會—技術體制和微觀利基不同層次要素的交互作用與協同演化動態進行系統分析，并基于頁巖氣開發的階段性特征提出頁巖氣開發模式，旨在通過構建起科學的開發模式來促進頁巖氣產業的健康發展。

1 中國頁巖氣開發情景構建與系統分析

作為一種清潔高效低碳的資源，頁巖氣勘探開發將為我國經濟社會發展提供一種新的能源，其本身具有經濟、社會、環境等多重效應，社會功能明顯。社會—技術轉型是實現某種社會功能的社會—技術系統變革歷史進程的系統性描述，將其變革的歷史進程納入到涵蓋技術、市場、產業、政策、文化等多個維度而形成的具有層次性的系統中去動態描述其演變過程［8］。Geels 基于演化經濟學、制度經濟學、社會網絡理論等提出的多層次視角（Multi－level perspective，MLP）是學術界影響最大的社會—技術轉型理論研究框架［9－11］。該理論框架認為，微觀利基、中觀社會—技術體制和宏觀場景3 個層次不同要素之間的交互作用與協同演化共同推動了社會—技術系統的轉型，并將3 個層次交互作用可能對應的不同結果形式劃分為路徑轉變（Transformation Path）、路徑解構和重置（De－alignment and re－alignment path）、技術替代（Technological Substitution）和路徑重構（Reconfiguration Path）4 種路徑轉型形式［12，13］。Elzen、Geels 和Hofman 以社會—技術轉型理論為基礎，進一步開發了社會—技術情景法（Socio－technical Scenarios，STSc），該方法與傳統技術情景方法相比，更加突出技術與社會因素的協同演化，充分考慮了轉型的不確定性和復雜性，更適用于轉型研究，被學者們廣泛應用于低碳能源系統、交通運輸等社會—技術系統轉型研究中［14，15］。

本文以多層次的社會技術轉型理論為依據，結合我國頁巖氣開發的宏觀場景，中觀層面的社會—技術體制和微觀層面的利基，構建了一個與我國頁巖氣開發相一致的社會—技術轉型分析框架圖，具體如圖1 所示。

圖1 中國頁巖氣開發的社會—技術系統轉型過程

從圖1 所展示的要素以及要素之間的關系可以邏輯地得到以下兩個基本判斷：一是3 個層面的要素之間的作用是非線性的，頁巖氣開發環境具有不確定性。頁巖氣開發宏觀場景的主導要素變化將對中觀層面的社會—技術體制和微觀層面的利基形成轉型壓力。首先，根據其對中觀層面的社會—技術體制形成的壓力的大小，其將影響到中觀層面的社會—技術體制轉型的速度，形成快慢之分。其次，宏觀場景主導因素的變化將直接或間接影響到微觀利基。相對于宏觀場景的影響，中觀層面的社會—技術體制對微觀層面的利基的影響在整體上更為直接，其可能的區別僅為系統內不同要素對微觀利基在不同的時空中有所不同而已。上述分析僅為從上至下的單一維度分析。更進一步，如果將其視為一個系統，那么在宏觀層面場景變化而形成的轉型壓力的作用下，中觀層面的社會—技術體制和微觀利基也會發生變化，中觀層面與微觀層面的變化勢必會對宏觀場景形成反向影響，從而導致宏觀場景的轉型發展。總體上，3 個層面要素之間的影響既存在著直接影響，又存在著間接影響；既存在著系統性的影響，也存在著單要素的影響。這種要素之間的影響模式表明頁巖氣高效開發具有系統性、復雜性的特征，要素之間作用的非線性決定了頁巖氣開發的高度不確定性。

二是不同層面的要素在不同時空范疇內具有主次之分，且結構具有動態不穩定性。首先，從宏觀場景的要素構成來看，能源轉型、國家能源安全形勢和國際油價是頁巖氣開發必須面對的3 個外部環境因素。一是清潔、高效、低碳是能源轉型的基本方向，頁巖氣的清潔高效和低碳特征決定了其在能源轉型過程中的主體地位；二是國家能源安全意味著我國必須加大包括頁巖氣資源的勘探開發力度，增強國內能源的供給能力，頁巖氣也在國家能源安全戰略體系之中；三是國際油價的波動勢必會對頁巖氣開發收益產生影響［16］。由此可見，三者之間既存在一定的相關性，但相互之間的作用機理并非線性。其次，從中觀場景的要素構成來看，其主要包括了產業內環境因素和產業外環境因素。具體到頁巖氣開發而言，中觀層面的社會—技術要素包括了政策、技術、市場、社會文化等，它們共同構成了既有的體制，影響著頁巖氣開發項目的實施和投資收益。通常，任何一種既定的行業環境都具有穩定和動態變化的雙重特征。也就是說，在宏觀場景轉型而形成的壓力作用下，中觀層面的社會—技術系統必然會做出響應，但這種響應往往是始于局部，由局部變化而最終形成整體性轉變，要素之間的轉變是非均衡的，由此對微觀層面和宏觀層面的影響也是非系統的。第三，從微觀層面的利基構成要素來看，目前在社會—技術轉型理論范疇內，廣大學者通常視微觀利基為默會知識，不同學者對微觀利基的理解往往是基于研究需要而進行自由裁剪。同樣的，立足于頁巖氣開發，微觀層面利基更多地可以理解為參與主體之間的互動而形成的利益關系結構，這種利益關系結構既可以是競爭與合作的對立，也可以是競爭與合作的融合。

從上述兩個方面的討論中可以進一步發現，宏觀場景要素變化是戰略環境的變化，其推動力量既可控也不可控；中觀場景要素變化的推動力量既可以是國家推動，也可以是市場、技術、科學和文化發展的推動，其動力既可以來源于國家戰略調整，也可能是來自微觀利基的壓力；微觀利基要素的變化是一種利益關系的變化，是要素生產率提高的過程。如果將我國頁巖氣開發納入到一個社會—技術轉型理論的分析框架中去審視，那么中國頁巖氣開發正處于轉型之中，宏觀場景相對于頁巖氣開發是有利的，中觀層面的社會—技術卻存在著一定的體制性阻礙因素，微觀層面利基既存在有利因素，也存在著不利因素。在這一框架內厘清頁巖氣開發的結構性有利因素和不利因素的本質就是認識清楚我國頁巖氣開發的情景，立足于我國頁巖氣開發的實際，本文研究就可以順理成章地構建起中國頁巖氣開發情景矩陣（表1）。

表1 中國頁巖氣開發的情景矩陣

通過上文分析，將我國頁巖氣開發的社會—技術轉型情景中的要素之間的相互影響概括如下：①隨QS著我國經濟社會的發展，生態環境約束、能源安全問題等宏觀場景的改變向中觀層面既有的頁巖氣社會—技術體制傳遞了轉型壓力。在宏觀場景因素的綜合作用下，提升頁巖氣供給能力成為現有頁巖氣社會—技術體制在位行動者適應性轉型壓力，在降低現有體制穩定性同時，也為中觀層面的轉型創造了“機會窗口”。②宏觀場景的改變對利基層面頁巖氣開發形成了影響，但尚未對利基層面的頁巖氣開發形成有力的支持。一方面，生態環境約束、能源安全問題的日益嚴峻有利于提升利基層面的頁巖氣開發預期；另一方面，國際原油價格的持續下跌增加了利基層面的頁巖氣開發實踐對現有體制轉型的難度，降低了社會資本對利基層面的頁巖氣開發投資收益預期。③中觀層面的現有天然氣社會—技術體制在支持利基層面頁巖氣開發的同時，也形成了一定的發展阻力。一方面，在位優勢企業紛紛進入到頁巖氣開發行列中，使現有體制在科學技術、基礎設施等方面支持了利基層面的頁巖氣開發；另一方面，在位優勢企業與新進入企業之間的市場競爭關系對新進入企業產生不利影響。④經過頁巖氣開發實踐“干中學、用中學”，頁巖氣開發相關要素在微觀利基得以初步積累，但仍未形成足夠的內部動力，不足以促進現有體制轉型。

2 中國頁巖氣高效開發模式選擇分析

如果以高效開發為頁巖氣資源利用為根本性目標，那么這一目標能否實現在一定程度上決定于頁巖氣開發模式的科學選擇。頁巖氣高效開發與頁巖氣開發模式選擇均離不開開發情景認識，開發模式選擇是建立在對情景的認識、評價和科學決策基礎上的，其根本目標就是要建立起與頁巖氣開發情景相適應的開發利用方式，這種利用方式應包括兩套機制。一方面，宏觀場景因素對中觀和微觀層面的要素產生系統性影響和作用，形成自發轉型的動力機制；另一方面，宏觀場景與中觀層面的社會—技術系統對微觀層面形成的反作用力做出快速而準確的反應，具有自發性的改革創新的動力機制，主動降低微觀利基場景中的參與主體的風險和成本，激發其加大投資的積極性，不斷加大技術創新和組織管理創新，從而形成競爭有序的頁巖氣資源開發利用秩序。

圖2 中國頁巖氣開發模式演進路線

整體上看，頁巖氣開發發生在中國特色的社會主義市場經濟體制中，中國特有的國情對其具有不可忽視的作用和影響。在市場經濟環境條件之下，市場機制發揮著資源配置的基礎性作用，然而基于競爭的市場機制也面臨著“市場失靈”。市場機制不但難以有效地解決公共產品供給的問題，而且也難以解決經濟社會活動中的外部性問題。立足于我國頁巖氣開發利用存在著正負外部性的客觀事實，立足于中國頁巖氣開發利用的成長階段特征，我國頁巖氣開發模式的選擇理應是在政府與市場之間做出正確的抉擇，這種抉擇具有組合性和動態性的特征，是建立在頁巖氣不同開發階段性和不同層面的有利要素和不利要素的識別基礎之上的。總體上，根據我國頁巖氣開發的正負外部性和階段性特征，提出政府主導、市場主體和混合3 種模式。截止目前，我國頁巖氣開發經歷了以下兩種模式：

一是我國頁巖氣開發初期階段的政府主導模式：頁巖氣作為一種非常規天然氣資源，其勘探開發始于美國。經過幾十年的持續創新，美國已成功地實現了頁巖氣的大規模和商業化開采，實現了該國自身能源的獨立。頁巖革命后，美國在能源市場上角色轉變引發了世界能源市場與地緣政治的“系統效應”，美國利用能源新權力改變了油氣市場博弈規則，進而重塑了全球地緣政治格局［17］。我國擁有豐富的頁巖氣資源，技術可采資源量為世界頁巖氣資源總量的15%，居世界首位。然而，與北美頁巖氣資源條件和產業發展相比，一方面，我國頁巖氣以海相頁巖氣為主，而海相頁巖氣具有時代老、埋深大、成藏條件復雜、經歷多期構造改造、保存條件差異性大的典型特征，開采難度較大；另一方面，我國頁巖氣勘探開發起步晚、技術難度大、環境復雜、勘探開發成本高，上述資源條件和技術水平決定了我國頁巖氣開發的經濟效益不盡如意，影響著市場主體參與頁巖氣開發的投資積極性。我國頁巖氣規模化勘探開發始于2009 年，四川省、重慶市、湖北省、湖南省、江西省等省市頁巖氣工業氣流的發現極大地增強了國家層面加大頁巖氣勘探開發的信心和決心。為此，國家先后出臺了一系列旨在促進頁巖氣產業快速健康發展的指導性政策和財稅支持政策。2012年3 月13 日，國家發展改革委員會、財政部、國土資源部、國家能源局聯合印發了《頁巖氣發展規劃（2011—2015）》；2016 年9 月14 日，國家能源局印發了《頁巖氣發展規劃（2016—2020 年）》，提出了具體目標和重點任務；2015 年財政部下發了關于頁巖氣開發利用財政補貼政策的通知。顯然，在頁巖氣產業發展的初期階段，國家層面的一系列公共政策在中觀層面形成了“機會窗口”，帶動了整個行業的技術進步和市場變化。中觀層面的社會—技術系統的變化一方面進一步優化了微觀利基的市場環境，另一方面也對宏觀場景形成了沖擊，從而改變了宏觀層面環境壓力、能源戰略和國際油價之間的張力。人們的預期和行動邏輯改變調動了其投資積極性，促進了參與企業之間的社會關系網絡結構化發展，從而夯實了頁巖氣微觀利基的行動基礎。

辯證地審視中國頁巖氣開發歷史后不難發現，我國頁巖氣在開發初始階段是在政府主導下開展的資源開發利用，這也在一定程度上反映出宏觀場景要素之間的互動而產生的壓力引起了國家的高度重視，從而將頁巖氣產業發展納入到國家決策系統中。國家決策系統的啟動結果就是一系列旨在改變產業發展不利環境、激發投資主體積極性的指導性意見和激勵性措施的出臺，這有別于完全的市場主體的推進模式。這一模式有其自身的優勢，是對頁巖氣開發初始階段客觀情景要求的自發性適應，行動策略與情景內在要求之間有著高度一致性，是有效的。頁巖氣開發初始階段的政府主導模式的有效性還體現在我國頁巖氣開發所取得的技術創新、組織管理創新等結果導向指標上，這是被實踐證明的一種有效模式。

二是我國頁巖氣成長階段的政府引導與市場主體分工協同模式。總體上，政府與市場是兩種基本的資源配置方式，兩者之間關系是理解經濟發展模式的根本途徑［18］。頁巖氣開發是在中國特色的社會主義市場經濟體制下開展的自然資源開發利用活動，其模式選擇除了必須從頁巖氣自身的經濟、社會、自然、環境屬性要素和階段性特征出發外，還必須正視頁巖氣開發的體制背景。中國特色的社會主義市場經濟制度是市場經濟與我國國情、社會制度相結合的產物，是政府主導下的社會主義市場經濟模式，這在客觀上要求以我國具體國情為頁巖氣開發背景，特別是當頁巖氣產業發展經過其生命周期的初始階段后，頁巖氣的開發的科學模式理應是政府引導、市場主體的分工協同模式。這一模式可以理解為在發揮政府引導作用、保證國家性質的前提下，應充分發揮市場在資源配置中的基礎性作用，這既是頁巖氣開發成長階段的內在要求，也是頁巖氣高效開發的必然要求。頁巖氣開發的政府引導、市場主體分工協同的模式是在理順政府和市場關系的前提下，按照比較優勢原則，圍繞頁巖氣高效開發從宏觀場景、中觀社會—技術體制和微觀利基中的核心要素。政府的主要任務應聚焦于以下兩個方面：一是構建起有利于頁巖氣高效開發宏觀場景，形成穩定的制度環境，不斷優化頁巖氣開發的公共政策，強化監督，以降低頁巖氣開發的社會成本；二是應圍繞頁巖氣開發中的共性技術難題，創新國家級的科研平臺，整合高等院校和科研院所的力量，加大基礎研究的投入，充分發揮國家在基礎理論研究方面作用，以突破頁巖氣高效開發利用中的技術瓶頸。市場主體的主要任務應聚焦于頁巖氣開發生產系統的優化，加大技術創新，以形成競爭有序的高效開發格局。目前，參與頁巖氣開發的市場主體應在已建立起的內部市場化基礎上：一是通過合資合作的方式，引入社會資本，形成頁巖氣多主體開發的模式，以改變目前頁巖氣開發主體數量不夠，以國有企業為主的不利局面；二是不斷優化頁巖氣產業鏈和價值鏈，按照全產業鏈最優的原則去構建起競爭有序的產業組織生態系統，廣泛地吸引行業內外的優勢企業加入到頁巖氣全產業鏈的建設中，以彌補頁巖氣開發生產產業鏈中的短板，形成建立在長期合作基礎上的產業組織生態。

3 結論

立足于“碳達峰”和“碳中和”目標的實現，低碳經濟發展模式是我國當前及未來經濟社會發展的必然選擇，而頁巖氣的高效開發將有利于我國能源結構的優化和整個能源系統的低碳化。目前，我國頁巖氣正處于高速成長階段，將頁巖氣開發納入到一個社會—技術轉型框架中去審視其發展基本歷程，發現宏觀場景的環境約束、國家能源戰略和國際能源價格對中觀層面社會—技術體制和微觀利基形成了沖擊，促進了整個頁巖氣生產消費系統的轉型發展。但具體到中國特定的環境，我國頁巖氣開發的情景既存在著有利因素，也存在著不利因素。也就是說，我國頁巖氣開發的環境具有高度不確定性和復雜性。

面臨著頁巖氣開發環境的高度不確定性和復雜性，我國頁巖氣取得了令人矚目的巨大成就，這背后的原因可以總結為以下幾點：一是在國家能源戰略的驅動下，頁巖氣開發快速上產、上規模迅速上升為國家意志，在國家強力推動下，中觀層面的社會—技術體制中的不利因素得到了有效控制，國家產業規劃和財政補貼在中觀層面形成了“機會窗口”，吸引著微觀利基層面的參與主體之間的互動，構建了新的關系網絡，而新的關系網絡的構建為參與主體之間的技術交流和經驗知識的共享創造了條件，這在一定程度上加快了技術的進步，降低了其生產成本，從而為頁巖氣持續開發奠定了基礎。二是社會—技術轉型理論為構建了一個分析頁巖氣開發的基本情景。我國頁巖氣開發情景對頁巖氣開發模式提出要求，根據頁巖氣開發情景選擇科學合理的頁巖氣開發模式是頁巖氣高效開發目標達成的基礎。從頁巖氣開發過程中的政府和市場主體行動的角度去分析，我國頁巖氣開發模式遵循著從政府主導向政府與市場分工協同模式的演進路徑，是中國頁巖氣高效開發的實踐邏輯。目前，我國頁巖氣采用的是政府與市場分工協同模式，這種模式演進有著其自身的規律和行動邏輯，契合了我國頁巖氣開發的階段性特征和情景，從而決定了我國頁巖氣高效開發目標達成的可能性。更進一步，我國頁巖氣開發模式的研究既包括政府“有形之手”的作用，也包括了市場“無形之手”的作用，具有中國特色，體現了中國的制度優勢，這種模式的選擇為我國新階段戰略新型產業的培育發展提供了經驗借鑒，值得更為深入的研究。