页岩气开发项目多层次效益评价研究

孟 新

(中石化石油勘探开发研究院，北京 100083)

页岩气在当今的化石能源中占具越来越重要的地位。美国经过页岩气革命实现了能源独立和能源转型，而且较大程度上改变了国际能源秩序和世界油气市场的供需格局。天然气是中国能源转型关键时期的最佳过渡能源，面对经济发展需求和日趋恶化的地缘政治环境，中国亟需快速发展天然气来保障经济发展和能源安全。促进页岩气产业发展对保障我国能源供给、推动能源转型、应对国际气候变化压力、促进经济长期可持续发展具有重要意义。然而，国内页岩气开发投资大、成本高，勘探开发成本是美国的2～3倍[1]，单纯从经济效益方面考虑缺乏竞争力，极大地影响了投资者的积极性[2-3]，阻碍了产业发展。

作为重要的战略性能源，页岩气开发不仅可以带来经济效益，同时在油气公司层面可以促进油田和工程板块的协同创效、促进上中下游一体化协同发展创收，在国家层面可以提高国家能源安全、减少碳排放和增加税收。因此，从项目、公司、国家多个层面客观综合评估页岩气开发项目效益，全面考量其经济可行性，是国有企业体现责任担当、做好页岩气开发项目决策的重要前提和参考，对促进我国页岩气产业大规模商业化发展具有重要的理论意义和现实意义。

1 研究现状

目前，在页岩气开发项目效益评价方面，已有相关学者对项目经济效益、环境和能源安全等社会效益进行研究。经济效益评价方面主要包括经济效益评价参数分析[4]、评价方法研究[5-6]、影响因素研究[2,7]、实例评价[8]；能源安全效益评价方面主要研究了社会效益的构成[9]、能源安全效益评价方法[10]；环境效益主要有页岩气开发对环境的利弊影响研究[11]和环境效益的评估方法[3]。综合现有研究，在页岩气开发项目经济评价方法方面已经比较成熟，对社会效益的研究还不够系统全面，并且仅有其中的能源安全效益和环境效益初步形成了定量化评价方法，缺乏从更高层面以多个层次和角度对页岩气开发项目进行系统、全面效益评估的分析与方法研究，不足以指导页岩气开发项目的实际决策。

因此，本文综合调研分析页岩气开发全过程、全产业链中对项目本身、油气公司和国家形成的效益，分别对项目在项目、公司和国家三个层面能够带来的效益内容进行了分析及定量化评价方法研究，力图为全面客观评价页岩气开发项目效益，做出正确的判断和开发决策提供科学的方法支撑和参考。

2 多层次效益及评价方法

2.1 项目层面经济效益及评价方法

页岩气开发项目在项目层面能够带来的效益就是显性的经济效益，是通过经济评价形成的项目经济可行性的判断和认识。页岩气开发项目的经济评价在原理上与一般油气田开发建设项目相同，基本上可以采用常规气田开发项目的经济评价方法[5]，只是由于开发技术等不同，在经济评价参数的构成和取值上有所差别。主要采用折现现金流原理，通过测算评价期内各年的现金流量来测算净现值、内部收益率、投资回收期等指标，从而测算项目经济效益。

2.2 公司层面协同效益及评价方法

对于上中下游、开发和工程一体化的油气公司而言，开发页岩气不仅能为上游生产企业带来经济效益，同时也会为产业链上其他业务带来产业链协同效益。首先，页岩气产能建设项目的实施会增加工程板块钻井工作量，提高钻机利用率，从而增加工程板块营业收入及利润。其次，上游生产的页岩气需要通过管道运输到各省的天然气门站，将有效增加管道的输运量和下游天然气销售公司销售量，为中游管道板块和下游销售板块增加营业收入及利润。因此，页岩气开发将有效促进上中下游协同创收，产业链协同效益就是项目实施后相比于不实施为工程板块、管道与销售业务带来的净利润增加值，应在进行项目是否实施的决策时给予适当考虑。

2.2.1 工程板块协同效益

工程板块协同效益表现为项目产建期进行工程建设时增加的钻井工作量带来的工程板块利润增加，为一次性收益。考虑到钻井设备等是采用平均年限法折旧，所以假设项目不会引起折旧变化，其产建期带来的工程板块现金流增加与利润增加值相同，可表示为式(1)。

工程板块协同效益=项目钻井数×平均单井钻井周期×(钻井日费-平均每日单井钻井成本)×(1-所得税税率)

(1)

2.2.2 管道与销售业务协同效益

管道与销售业务协同效益表现为项目在整个评价期中，由每年页岩气产量增加带来的管道与销售业务利润增加。管道及销售业务也主要采用平均年限法折旧，所以假设项目带来的现金流增加与利润增加值相同。其定量评价可以采用每年页岩气产量与单位气带来的管道、销售业务利润增加值的乘积进行测算。

当使用自有管道运输时，管道与销售板块协同效益可表示为式(2)。

管道与销售板块协同效益=[(门站价格-井口价格-管输成本)+(用户销售价格-门站价格-销售成本)]×页岩气产量×(1-所得税税率)=(用户销售价格-井口价格-管输成本-销售成本)×页岩气产量×(1-所得税税率)

(2)

当使用管道公司管道运输时，只有销售板块协同效益，可表示为式(3)。

销售板块协同效益=(用户销售价格-门站价格-销售成本)]×页岩气产量×(1-所得税税率)

(3)

2.3 国家层面社会效益及评价方法

页岩气的规模开发及利用是一项庞大的系统工程，加快页岩气开发除项目本身的经济效益和为公司带来的上中下游协同创收效益外，还将为国家带来环境效益、能源安全效益、增加税收，并且可以提升相关能源领域技术、产品的质量，增加劳动力需求、扩大就业机会，对促进经济可持续发展具有重大意义。本文重点对相对显著的环境效益、能源安全效益和税收效益进行定量化研究。

2.3.1 环境效益

页岩气作为清洁能源，其开发和使用相对于煤炭而言空气污染物的排放量大幅减少，环境效益明显。然而页岩气开采与常规气相比也存在着一系列环境风险。首先，在钻井阶段，钻进时会产生大量岩屑，使用的钻井液有污染地下水的风险；在水力压裂阶段，水资源和砂的用量巨大，页岩气大规模开发很可能会造成水位下降、对周边居民用水构成威胁，同时压裂液返排和钻井洗井过程会产生一定量的废水、废液，对地表水有污染风险；在产气阶段，其开发、运输及存储过程中会有少量的甲烷逸散，甲烷的温室效应强，对大气环境威胁较大[3,11]。

针对页岩气开发的环境效益，余国合等[3]深入研究了页岩气相对于煤炭开发的环保优势和环境威胁，对页岩气相对于煤炭燃烧的减排效益、减少煤炭开采带来的环保效益、扣减页岩气开发自身的环境风险后，所形成的页岩气开发项目综合环境效益进行了细致的论述，并给出了评价方法。

页岩气开发利用环境效益=各类污染气体减排量×气体环境市场单价+煤炭开采各类污染物产生量×污染物治理单价-页岩气开采各类污染物产生量×污染物处理成本

(4)

黎江峰等[10]根据页岩气开发和煤炭开采过程中的污染气体排放量、污染物产生量数据，采用当时的气体环境市场价格、污染物治理单价及污染物处理成本，测算了开发页岩气的环境效益。 经其测算，页岩气开发可以带来相对煤炭燃烧的减排效益0.53元/m3，减少煤炭开采带来的环保效益0.08元/m3，页岩气开发环境成本0.01元/m3，合计页岩气开发综合环境效益为0.53+0.08-0.01=0.60元/m3，即每开发单位页岩气可以带来0.60元的环境效益。

页岩气开发环境效益贯穿项目的整个生命期，每年的环境效益为页岩气产量与单位气环境效益的乘积。

2.3.2 能源安全效益

国内油气产量的增加，将增强国家能源供给，促使能源安全进一步稳固。能源战略储备是保障国家能源安全的另一种途径，国际上能源战略储备的标准是国家90 d的能源进口量[12]。如果国内油气产量增加，将相应减少所需的能源进口量，从而减少所需的能源战略储备规模[13]。

在天然气消费量一定的情况下，国内页岩气产量的增加将减少天然气进口量，从而降低能源战略储备规模，而建设运营能源储备库，需要大量的资金投入。因此，页岩气开发项目能源安全效益的量化测算，可以采用因产量增加而减少的能源战略储备成本来测算[13-14]，表示为式(5)。

能源安全效益=产量/生产天数×90 d×单位气战略储备成本

(5)

能源安全效益随着页岩气产量的逐年递减，每年都不相同，但单位气能源安全效益相同。

2.3.3 税收增加效益

页岩气项目的开发在生产、运输和销售阶段可以增加国家的资源税、城市维护建设税、教育费附加、所得税收入，这也是项目开发为国家带来的额外效益。为简化计算，在开发生产阶段考虑所有税金，工程板块和管道与销售业务仅考虑增加的所得税贡献，测算方法见式(6)。

税收增加效益=生产单位增加税金+工程板块增加所得税+管道与销售业务增加所得税

(6)

3 实例应用

某页岩气区块产能建设项目，共动用面积68.7 km2，动用储量729.2×108m3，部署17个平台67口井，总投资60亿元，新建产能15亿m3。

3.1 项目经济效益

该项目评价期15 a，评价期内累计产量75亿m3，商品量70.5亿m3，总利润12亿元，缴纳税金及附加6.5亿元，缴纳所得税3亿元，税后净利润9亿元，单位气税后净利润0.13元/m3。经项目经济评价，在不含税价1.3元/m3，假设2021—2024年每年补贴0.2元/m3条件下，折现率为8%时，税后净现值-4.4亿元，税后内部收益率5%。

3.2 公司协同效益

3.2.1 工程板块协同效益

项目设计67口井，总共钻井周期5 435 d，钻井费用8.5万元/d，假设平均单井钻井总成本为6.5万元/d，则钻井利润为2万元/d，整个项目钻井总利润1.09亿元，扣除所得税0.27亿元，钻井净利润即工程板块协同效益0.82亿元，在项目评价期第一年发生，单位气工程板块协同效益0.01元/m3。

3.2.2 管道与销售板块协同效益

该项目页岩气送入“川气东送”管道，非自有管道，所以公司协同效益仅为销售板块的协同效益。根据公司临近区块历史销售情况，用户销售价格约为2.05元/m3，气源通过管输后，一般获取成本为1.85元/m3，销售成本约0.08元/m3，因此，单位页岩气销售公司可获得税前利润0.12元/m3，项目增加利润总额8.46亿元，扣除所得税2.11亿元，净利润即销售板块因该项目获得协同效益为6.35亿元，在整个评价期发生，单位气销售板块协同效益0.09元/m3。

在经济效益基础上考虑公司协同效益，对项目进行经济评价得到项目税后净现值0.9亿元，税后内部收益率8.6%。

3.3 国家社会效益

1) 环境效益。单位页岩气开发环境效益为0.6元/m3，根据项目总产量计算总环境效益为42.31亿元，在整个评价期发生。

2) 能源安全效益。单位气的战略储备成本为0.8元/m3[15]，假设生产天数为360 d，根据能源安全效益公式得到单位气能源安全效益为0.2元/m3，项目总能源安全效益为14.1亿元，在整个评价期发生。

3) 税收增加效益。评价期内，在生产阶段累计缴纳税金及附加6.5亿元，缴纳所得税3亿元，工程板块因该项目多缴纳所得税0.27亿元，销售公司多缴纳所得税2.11亿元，对国家增加的总税收贡献为11.9亿元，单位气对国家税收增加的效益为0.17元/m3。

在经济效益和公司协同效益基础上，考虑国家社会效益对项目进行经济评价，得到项目税后净现值50.2亿元，税后内部收益率48.9%。

综上，该区块页岩气开发项目各层次效益见表1，如果仅考虑项目自身经济效益，项目无法达到公司8%的收益率要求；在此基础上，若考虑项目为公司带来的上下游协同效益，内部收率将增加3.6%，净现值增加5.3亿元，满足公司投资收益率要求；若在此基础上继续考虑项目为国家带来的社会效益，项目内部收益率和净现值将大幅增加。由此可见，对于公司而言，尽管项目自身的盈利能力不强，但是从公司整体考虑，项目是可以实施的，站在国家层面来考虑项目决策，更应该支持该类项目的投资实施。

表1 某区块页岩气开发项目各层面效益

4 建 议

页岩气开发项目是关乎国家能源战略、中国能源消费结构调整的重大决策项目。因此，在项目决策过程中应不仅局限于对项目经济效益的考查，还应立足整个公司的发展以及国家能源行业发展的视角，全面综合考量项目各层次效益进行项目投资决策。

本文构建的各层面效益量化测算模型，可以用于页岩气开发项目各层次效益测算及分层次经济评价，是项目评价决策较为科学实用的方法工具。某区块页岩气产能建设项目的多层次效益评价实例表明，部分页岩气开发项目由于资源品位差、投资高等因素影响，自身的盈利能力较弱，尽管公司从整体角度考虑可以支持该类项目开发，但对项目实施单位而言，并没有收到实质性的收益支持，缺乏投资建产的动力。而项目为国家带来的社会效益巨大，从国家整体利益来考虑，应大力促进页岩气产业发展，因此，有必要长期延续页岩气补贴等政策，加大补贴优惠和企业研发资金支持力度，将巨大的社会效益以补贴等形式内化为页岩气生产单位实际效益，激发上游生产单位勘探开发热情，促进页岩气产业快速规模化发展。