新能源安全观下美国页岩气开发对中国的战略启示

余囯合，吴巧生(中国地质大学(武汉)经济管理学院，湖北 武汉 430074)



管理专论

新能源安全观下美国页岩气开发对中国的战略启示

余囯合，吴巧生
(中国地质大学(武汉)经济管理学院，湖北 武汉 430074)

能源短缺、能源依赖是中国未来面临的最大风险之一，严重的环境污染要求中国改善以煤炭能源为主的消费结构。页岩气革命提高了美国能源自给能力、给美国经济复苏提供了强大动力，也使得美国二氧化碳排放水平连年下降。中国缺油少气，但页岩气资源非常丰富，开发页岩气对于中国减少油气对外依赖、减少煤炭消费量、调整能源消费结构，保证能源安全意义重大。但中国页岩气开采基础条件不好、制度不完善、交通运力不足、企业技术管理水平相对落后、两桶油的相对垄断等，都将严重制约页岩气在中国的开采进展。有鉴于此，借鉴美国经验，中国应该采取诸如制定页岩气相关法律法规和配套政策、以技术进步带动能源结构调整、加强国际合作等战略措施，以促进页岩气对中国能源安全的提升作用。

页岩气开发；能源安全；能源结构；环境质量

能源安全概念是在20世纪70年代第一次石油危机造成的能源短缺背景下提出来的，它最初的内涵是，“在一个可接受的成本上保持能源供应的充足”，主要从能源供应与能源价格角度诠释能源安全。随着国际社会对全球环境污染与气候变暖问题日益关注与重视，新能源安全观产生了，其内涵为“在理想的情况下，保证能源稳定的供应、合理的价格和对环境最小的影响，以满足社会的需求”。新能源安全观将环境保护、可持续发展等新观念融入进来，包括了供应安全、经济安全和环境安全三个主要层面[1-3]。

随着经济持续高速增长，我国油气需求量对国际市场依赖越来越深。发改委公开数据显示，20世纪90年代初期，我国石油还是净出口国，2013年石油对外依存度已达58%。2006年我国还是天然气净出口国，2013年天然气对外依存度已超过30%，我国的油气供给越来越不安全了。除此之外，以煤炭为主的能源结构造成了经济发展与环境污染的矛盾比较突出。目前，我国能源需求高峰尚未到来，能源压力中短期内难以缓解。因此，能源安全将在相当长一段时期内严重制约我国社会经济可持续发展。

近年来，美国页岩气产量爆发式增长，导致美国石油需求从升转降，彻底扭转了能源自给率下滑的态势，美国能源供应安全大大提高。同时，美国页岩气给美国经济复苏提供了强大动力，也导致了美国二氧化碳排放水平连年下降。美国经验表明，国内能源开发是保持能源安全的重要基础。现阶段，中国油气对外依存度不断增高、能源结构不合理、环境污染日益严重，这些都对我国的能源安全构成了威胁。因此，借鉴美国经验，开发利用储量丰富的页岩气资源，是中国实现能源安全的重要途径。

1 页岩气开发对美国能源安全的影响

本世纪初，在页岩气开采技术进步的推动下，美国发生了“页岩气革命”，给美国能源安全带来了重大影响。

1.1 提高了美国石油供给安全

美国是世界上最大石油消费国。自1970年以后，由于美国常规石油资源枯竭与供应能力的衰减，美国石油供应本国石油产量进入逐年下降的过程，导致石油供应主要依靠进口。上个世纪70年代的世界石油危机，令美国社会意识到能源安全的重要性，美国开始重视发展非常规能源，并制定了鼓励非常规能源开发的法规、政策。

在美国政府长期持续努力下，美国非常规天然气开发速度大大超出想象。据EIA数据，2000年美国页岩气产量才122亿m3，2008年已达到600亿m3，2013年更是达到2400亿m3。美国不仅不再需要进口液化天然气，而且用自身液化天然气快速替代柴油，加之在页岩气开发中意外收获的大量页岩油，使美国对中东石油的需求直线下降。2010年，美国对中东地区石油依赖只有8000万t。替代8000万t原油仅需要1000亿m3天然气，从2008～2010年三年的时间，美国页岩气产量净增量就超过1000亿m3。页岩气的快速发展为美国能源独立提供了坚实的能源基础，也使美国石油对外依存度近几年明显下降(图1)，2009开始，美国石油依存度出现下降趋势，跌破长期徘回的60%左右水平，至2011年，已跌破50%(根据第二统计口径计算)。到2011年，美国石油产品实现净出口，自1949年后首次重新成为成品油出口国。

图1 2000～2012年美国石油对外依存度发展趋势

1.2 加强了美国经济安全

美国经济社会对能源依赖很深，高企的能源价格将导致美国社会在能源方面付费更多，而其它方面的消费支出将相应减少，给美国经济带来负面影响。20世纪90 年代后期，随着水平钻井和水力压裂这两个核心新技术的应用，页岩气井单位开采成本大大降低了。目前，美国页岩气井的单位产量能够达到传统天然气井的3.2倍，而成本仅为天然气的2倍[4]。页岩气大规模供应导致其国内消费及进口天然气价格骤降。数据显示，美国国内商业用气与工业用气价格从2006年起呈现逐年下跌趋势(表1)，天然气价格从2006年的最高14美元/百万英热左右，下跌至2012年最低2美元/百万英热。天然气价格的显著下跌，使得美国能源消费结构发生根本性变化，燃煤发电所占电力生产比重由2007年约49%下滑至2012年的37%。由于煤炭发电的成本优势不在，美国煤炭消费需求大幅减少，导致煤炭价格下跌明显，也带动了电价的大幅下跌。

美国低能源成本优势抵消了德国和日本企业生产效率高的竞争优势，也抵消了中国和印度劳动力成本低的优势，加速了美国制造业回流，促进了实体经济复苏。同时，低能源价格和进口油气量的减少，削减了美国能源贸易赤字，也减少了美国家庭的能源费用支出，提高了美国社会的消费能力，促进了美国经济复苏，加强了美国经济安全。

1.3 促进了美国环境安全

能源结构对大气环境和温室气体减排具有重要影响。20世纪70年代以来，美国进行了两次能源结构调整。1970～2004年，美国在“能源独立战略”指引下，进行了以核能和煤炭替代石油和天然气的结构调整，以解决能源安全问题；2005年至今，美国在“新能源战略”指引下，开发近海石油和发展能源效率技术、加强对核能、风能和太阳能等清洁能源的开发利用，以解决能源安全和环保问题。美国能源战略实施的重大成果之一，就是21世纪初页岩气产量大幅度提升，2005年与2013年对比，天然气消费占比提升了5.2%，同期煤炭消费占比下降了4.5%，石油下降了3.7%(图2)。2013年美国页岩气产量占天然气总产量的37%，而2000年前页岩气能源几乎没有影响力。页岩气凭借其低廉的开采成本对煤炭形成了有力竞争和替代，促进了煤炭、石油消费比例下降。同时，页岩气开发并没影响新能源，美国出现了页岩气与新能源并肩发展的良好势头。数据显示，美国石油消费在2007年达到顶峰之后，至2013年已下降了5.5%，天然气消费量自2005年以来增长了18%，风能、太阳能和地热能提供的能量自2009年以来翻了一番以上。可见，页岩气开发对美国能源结构改善和能源安全起到了良好的促进作用。

表1 美国天然气用户消费价格(美元/百万英热)

注：数据根据美国天然气协会报告整理(1百万英热单位，1MBtu=28.3m3)。

图2 2005年和2013年美国能源结构比较

相对于煤炭、石油能源，页岩气能源更清洁。数据表明，美国煤炭发电量占比在2002～2007年间一直维持在50%左右，页岩气大规模发展后，煤炭发电量2012年降至37.4%，而天然气发电量则从2007年的21.6%上升至2012年30.3%(图3)。EIA评估结果显示，2012年美国有53亿t二氧化碳排放来自煤炭、天然气和石油消费，相比2011年下降了3.7%，同时相比排放量创下60亿t高峰值的2007年则下降了12.1%。EIA认为，2012年排放量跌幅最大的是煤炭，而美国煤炭93%用于发电，因此，天然气消费的上升和煤炭消耗的下降是温室气体排放量下降的首要原因。可见，在美国在能源总消费当量基本稳定、经济近几年连续增长的情况下，页岩气大规模商业化促进了美国环境安全。

图3 美国煤炭和天然气发电占比历史曲线(引自何钢[5]的博文)

2 中国能源安全与页岩气开发

随着经济的高速增长与工业化、城镇化脚步的加快，中国已成为世界上最大的能源生产国和消费国。中国对理想生活的追求与不理想的能源生产与消费结构之间显著的矛盾与差距，使得能源安全问题更为突出。

2.1 能源结构不利于环境安全

据BP能源统计，2012年我国能源结构是煤炭68.5%、石油17.7%、天然气4.7%，与该年世界平均水平分别是29.9%、33.1%、23.9%相比，煤炭消费严重偏高，天然气消费严重偏低。从环境角度看，煤炭燃烧释放出的二氧化碳远比天然气和石油多，排放的二氧化硫所形成的酸雨更是环境污染的元凶，以煤为主的能源结构给环境带来了巨大的压力[6]。2013年严重的雾霾污染席卷了中国许多重要地区，涉及范围广大，其中最重要的污染排放源，正是煤炭和石油的利用。迫在眉睫的环境安全问题说明，中国的能源结构已经不能适应国内经济转型与可持续发展、维护公众健康和提升人民生活品质的需求。此外，煤炭大量消费使得中国成为全球温室气体排放之首，在国际气候谈判中中国面临的压力越来越大。

2.2 油气大量进口不利于供应安全

中国油气大量依赖进口，存在着巨大的供应风险。据统计，中国70%的进口原油都要经过霍尔木兹海峡、马六甲海峡，石油海路运输途径易受其他国家掣肘。此外，中国进口的石油多源于中东、非洲等地区，这些地区动荡频繁，石油供应受到区域政治局势的影响。这些因素对确保石油稳定供给构成严峻挑战。天然气供应方面，中国构建了包括海上LNG、土库曼斯坦和俄罗斯等天然气进口渠道，其所需投入十分巨大，同时也承担了更多的国际关系突变与地区冲突频发的风险和挑战。

2.3 其它能源安全问题

中国能源资源总体分布不均匀，其特点是北多南少，西富东贫，形成了北煤南运、西气东输和西电东送等长距离输送的基本格局。而且，能源资源富集区域经济欠发达，人口密度低，能源消费量低；经济发达地区人口集中，能源消耗量大，使得我国的能源保障面临产能、运输、环保、贸易等诸多问题，这样的格局对中国区域经济发展带来了不利影响[7]。

中国是全球石油消费第二大国，但一直没有石油定价权，受制于人，受到许多不公正的待遇。目前通过期货和现货进口的能源完全是被动地接受国外能源市场的价格机制，这种情况很不利于我国控制和影响能源的进口价格，经济风险很大。

2.4 中国页岩气开发与能源安全

近年来，中国尽管太阳能、风能、生物质能等可再生能源利用发展很快，但由于受技术和成本等一系列因素的影响，在能源生产总量中的占比依然很低，新兴能源的大规模崛起尚待时日。核能是目前最适合中国的新能源之一，但是2011年日本福岛核事故发生后，我国已经放慢了核能利用的推广。因此，在能源资源约束趋紧、环境可承载能力日益弱化的形势下，大规模发展天然气无疑是中国保障社会经济可持续发展最为现实的选择。面对着油气巨大的对外进口压力，美国页岩气的成功经验，对中国产生了巨大的吸引力。

中国页岩气储量丰富，页岩气商业化步伐经过多年的努力已在重庆涪陵地区艰难起步。然而，中国页岩气开发存在着诸多不利因素制约，首先，基础地质条件不如美国，我国页岩气层埋藏深度大于美国，且我国的页岩层蕴藏的油气量不如北美地区的富集；其次，开采环境不如美国，中国很多大型页岩气区块离人口聚集区相对较近、地貌高差大、地质灾害多发、水资源相对缺乏，不利于页岩气大规模开发利用；再有，基础设施不如美国，美国的管道等基础设施发达并且公用，目前我国的管网系统只相当美国的1/10；还有，我国页岩气开采技术尚未完全掌握，现阶段中国大型油企已基本掌握页岩气开采基本技术，但尚还有部分核心关键技术需要依靠外国。加之，管理体制不如美国，美国土地和矿权归私人所有，开采过程受政府制约少，我国土地和矿权为国有。美国金融市场发达，资金进出容易，我国的金融体制还比较落后。这些因素都严重制约中国页岩气开采进展，影响能源安全的实现。

3 结论与战略启示

美国页岩气开发的成功，提高了美国石油供给安全、加强了美国经济安全、促进了美国环境安全，显著提高了美国能源安全性。中国现阶段以煤为主的能源结构对环境构成了严峻压力、油气对外依存度的不断提高和油气获取地区的政治局势不稳定，增加了能源获得的风险、此外，中国缺乏国际石油定价权以及国内能源资源分布与经济发展地域的不均衡，都对能源安全构成了压力。中国页岩气开发目前尚处于起步阶段，面临着资源禀赋、技术、成本、开发环境、管理体制等多方面的制约，发展前景及对能源安全的影响尚不明朗。在此形势下，美国经验对中国页岩气发展战略的启示如下所述。

1)在能源战略指引下完善非常规能源开发的法规、政策。美国页岩气大规模商业化开采主要得益于美国能源战略的前瞻性，及政府相应法规、政策的大力支持，美国完善的土地使用权和矿权管理制度，避免了页岩气开发土地使用的法律障碍；美国独特的金融体制吸引了大量中小企业参与页岩气开发，为页岩气大规模开发提供了资金。中国要特别加强土地使用权、矿权方面的法规建设，减少页岩气开发利用的产权障碍；完善和创新页岩气矿业权管理制度，允许具备资质的各种规模的页岩气生产商参与页岩气的勘探开发，满足页岩气大规模开发利用的巨大资金需求。

2)以技术进步带动能源结构调整。今日美国页岩油气产业规模的不断壮大，得益于水力压裂等核心技术的创新突破带来的页岩气开采成本大幅下降。美国经验表明，技术进步是降低页岩气开采成本的最直接因素。中国现阶段页岩气开发成本高，与煤炭、石油相比缺乏竞争能力。因此，中国政府应该积极支持与鼓励相关企业进行技术创新，甚至可在国家层面上，整合各种资源，集中攻关，促使页岩气开发加快技术进步步伐，为页岩气能源替代提供市场环境，以加快能源结构改善，提高中国能源安全。

3)加强国际合作。中国目前页岩气开发技术已基本掌握，但部分关键技术仍需依赖国外，这决定了中国页岩气开采离不开国际合作。中国应积极开展能源技术合作和交流，提升能源合作领域和空间，实现国际互利合作、合理分工和双向共赢的局面[8]。同时，国内两桶油的资源、技术垄断也不利于页岩气尽快大规模商业化。为此，应积极鼓励国外大公司出钱、出技术，参与我国页岩气开发利用，尽早实现市场充分竞争，以打破两桶油的垄断。中国也可以发挥资金优势，通过企业资产收购行为，吸收国外天然气尤其是页岩气的开采技术与方法，加以消化与再创新，提高中国企业的市场竞争力。

[1] 陆胜利.世界能源问题与中国能源安全研究[D].北京：中共中央党校，2011.

[2] Daniel Yergin.Ensuring Energy Security[J].Foreign Affairs，2006，85(2).

[3] 沈镭，薛静静.中国能源安全的路径选择与战略框架[J].中国人口·资源与环境，2011(10)：p49-53.

[4] 东方证券.页岩气成本优势巨大，看好相关设备企业[N/OL].证券时报网，http：//www.stcn.cpm.2012.07.19.

[5] 何钢.页岩气对美国电力行业的影响到底有多大？[EB/OL].(2012-10-08)http：//blog.sina.com.cn/s/blog_62731cce0101aw2r.html.

[6] 李向阳.谁来为21世纪中国加油[M].北京：中国社会科学出版社，2005.

[7] 倪健民.国家能源安全报告[M].北京：人民出版社，2005.

[8] 闰世刚，刘曙光.新能源安全观下的中国能源外交[J].国际问题研究，2014(2)：115-117.

The strategic revelation in view of the new energy security according to the America experience of shale gas development

YU Guo-he，WU Qiao-sheng

(School of Economy and Management，China University of Geosciences(Wuhan)，Wuhan 430074，China)

The energy shortage and energy dependence are the main risks in China’ economic development in the future，the serious environmental pollution is proposed to the consumption structure improved of the coal dominated.The shale gas revolution improves the energy self-sufficiency ability，provides a powerful driving force for economic recovery，and makes the level of carbon dioxide emissions declined year by year for American.Though lacking of petroleum and natural gas resources，the shale gas resources is very rich in China，so development of shale gas is very important for China to reduce dependence on foreign oil and gas，to reduce coal consumption，to adjust energy consumption structure，and to ensure energy security.However，China’s basic conditions of shale gas mining are not good，the management systems are not perfect，the transport capacity of gas is not enough，technology and management level of enterprises are relatively backward，and two big oil enterprises have a monopoly relatively，etc.，all of these will seriously restrict the progress of exploitation of shale gas in china.In view of this，according to American experience，China should take some strategic measures to promote the shale gas development and improve China energy security，such as：development the relevant laws and regulations，improvement energy structure with the technology progress，strengthen international cooperation，etc.

shale gas development；energy security；energy structure；the environment quality

2015-02-11

国家社科基金重点项目“页岩气和煤层气开发利用的能源安全效益、环境效益和其他社会效益评估”资助(编号：13AZD078)；地质调查项目“我国页岩气资源勘查规制研究” 资助(编号：12120113018100)

余国合(1966-)，男，湖北汉川人，副教授、博士，主要研究方向经济应用统计。E-mail：ygh_66@sina.com。

F416.22

A

1004-4051(2015)11-0001-04