我國能源發(fā)展的新希望——頁巖氣

廣東省深圳市龍崗區(qū)平岡中學(xué) （ 518116） 方雅琴

2011年12月8日，英國《金融時報》報道：中國石油天然氣集團公司（簡稱中石油）近日在四川西部地區(qū)發(fā)現(xiàn)了一座大型頁巖氣田，儲量非常可觀——這片區(qū)域至少有20處氣區(qū)，每一塊氣區(qū)的儲量預(yù)計日均產(chǎn)量能達到1萬立方米以上。中石油的這一發(fā)現(xiàn)，對于我們這樣一個石油進口量巨大的國家來說，是一個令人振奮的消息。如果報道中的頁巖氣能夠順利開采，將大幅緩解我國能源進口的壓力。

一、頁巖氣的特點

頁巖氣是一種貯存于泥頁巖中，主要以吸附及游離狀態(tài)存在的非常規(guī)天然氣。與傳統(tǒng)能源相比，頁巖氣具有以下特點：

1．分布范圍廣、儲量大。頁巖氣的發(fā)育具有廣泛的地質(zhì)意義，存在于幾乎所有的盆地中。例如：我國的四川盆地、塔里木盆地、柴達木盆地等都蘊藏著大量的頁巖氣。

2．開采壽命長。大部分產(chǎn)氣頁巖的分布范圍廣、厚度大，且普遍含氣，這使得頁巖氣井能夠長期地以穩(wěn)定的速率產(chǎn)氣。頁巖氣田的開采壽命一般可達30～50年，甚至更長。美國聯(lián)邦地質(zhì)調(diào)查局的最新數(shù)據(jù)顯示，美國沃思堡盆地Barnett頁巖氣田的開采壽命可達80～100年。

3．開采難度大。作為一個新興的非常規(guī)能源，頁巖氣資源的開采難度很大。開發(fā)頁巖氣需要大量的技術(shù)、資金和人員投入。這主要是由于以下兩方面的原因造成的：一方面，頁巖氣層的埋深都比較大，如：美國的頁巖氣層埋深在800～2600米，我國四川盆地的頁巖氣層埋深為2000～3500米；另一方面，頁巖氣所具備的一些特性，使得頁巖氣采收起來比常規(guī)的天然氣困難得多。常規(guī)天然氣的采收率一般在60%以上，而頁巖氣僅為5%～60%。

4. 頁巖氣是一種清潔能源。通俗地講，頁巖氣就是還保留在生油巖層中的天然氣。因此，頁巖氣可以說最清潔的可用礦物能源之一。

二、頁巖氣開發(fā)對我國的意義

1．保障我國的能源供應(yīng)的安全、緩解我國日益擴大的能源缺口

我國人口眾多，人均能源資源擁有量在世界上處于較低水平。我國的煤炭、水能資源人均擁有量僅相當(dāng)于世界平均水平的50%，石油、天然氣的人均擁有量僅相當(dāng)于世界平均水平的1/15左右。近些年來，隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展、城市化水平的不斷提高，我國的能源缺口日益擴大。以石油資源為例，近幾年來，我國石油的對外依存度越來越高。2011年12月10日，海關(guān)總署公布了2011年前11個月我國石油進出口的數(shù)據(jù)：2011年前11個月，我國進口原油2.32億噸，同比增長6.1%，接近2010年全年進口原油2.39億噸的數(shù)量。根據(jù)2010年的數(shù)據(jù)估算，2011年全年我國進口原油將超過2.7億噸，石油的對外依存度將升至57%左右。

值得注意的是，盡管我國的石油進口量巨大，我們的石油進口線路卻是極不安全的。就目前來看，我國進口原油的來源地主要是中東地區(qū)和非洲的蘇丹、安哥拉等國，從海上運輸必須走霍爾木茲海峽-馬六甲海峽-南海航線以及幾內(nèi)亞灣-好望角-馬六甲海峽-南海航線。兩條航線都不得不經(jīng)過狹窄的馬六甲海峽，這里的航道最窄處只有大約兩海里寬，深度僅25米。隨著中國原油進口量的猛增及其他原因，馬六甲海峽顯得越來越擁擠。每年從這里通過船只，從1980年的四千多艘增長到了2009年的超過5萬艘。此外，作為中國能源進口“瓶頸”的馬六甲海峽，自古以來就不“平靜”。這里海盜橫行、恐怖活動繁多，同時還是西歐、北美、日本、東南亞各國軍事武裝密切關(guān)注的焦點。一言以蔽之，經(jīng)過馬六甲海峽，使得中國的海上石油運輸線路十分脆弱。馬六甲海峽的任何風(fēng)吹草動，都將影響到我國能源進口的安全。

如表1所示，我國已探明的頁巖氣技術(shù)可采儲量為36.1萬億立方米，以2009年我國天然氣的消耗量為標(biāo)準(zhǔn)進行計算，這些頁巖氣足夠我國使用414年。如果這些頁巖氣能夠全部順利開采，不僅將大幅增加我國的天然氣供應(yīng)、減緩我國石油進口的巨大壓力，甚至能一舉扭轉(zhuǎn)我國在能源外交中頻頻受制于人的被動局面。

表1 主要國家的頁巖氣可采儲量

2．改善我國能源地區(qū)分配不均、資源跨區(qū)域調(diào)配的現(xiàn)狀

長期以來，我國能源的地區(qū)分布很不均衡，呈現(xiàn)“北多南少，西多東少”的分布格局——煤炭資源主要分布在華北、西北地區(qū)；石油資源主要分布在西北、東北、東部沿海地區(qū)；天然氣主要分布在西北、西南、東北地區(qū)。而我國能源主要消費地區(qū)卻集中在東南部沿海經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)。能源的分布地區(qū)與消費地區(qū)存在明顯的地域差異。為了解決矛盾，我國開展了長時間、大規(guī)模、長距離的能源跨區(qū)域調(diào)配——北煤南運、北油南運、西氣東輸、西電東送。

而最新研究的資料表明，南方海相頁巖地層很可能是我國頁巖氣的主要富集地區(qū)。如果這一發(fā)現(xiàn)屬實，將改變我國“北多南少”的能源分布格局。如果南方地區(qū)的頁巖氣能夠順利開采并投入使用，我國的能源運輸歷史將被改寫——我們再也不必大費周章地進行能源的跨區(qū)域調(diào)配。

3．改善我國的能源消費結(jié)構(gòu)，有利于環(huán)境保護

從能源消費結(jié)構(gòu)來看，我國的能源消費還是以煤炭為主。究其原因，主要有兩點：其一是因為我國煤炭儲量豐富，石油、天然氣等其他資源的分布相對較少；其二是因為與石油、天然氣的進口價格相比，煤炭價格相對廉價，運輸起來也更方便安全。從環(huán)境保護的角度來看，煤炭燃燒的過程中會釋放出大量的SO2等污染性氣體，燃燒后還會有大量的固體廢棄物產(chǎn)生。而頁巖氣燃燒后，沒有任何固體廢棄物產(chǎn)生，僅僅釋放出CO2和水。與煤炭相比，其對環(huán)境產(chǎn)生的影響幾乎微不足道。因此，頁巖氣的大規(guī)模開發(fā)、使用，將大幅減少我國煤炭的使用量，不但有助于我國能源消費結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，還能減少因煤炭燃燒產(chǎn)生的廢氣、廢渣對環(huán)境的污染，從而有利于環(huán)境的保護。

三、我國頁巖氣的開發(fā)前景

雖然頁巖氣的開發(fā)能給我國帶來諸多好處，頁巖氣在我國的開發(fā)前景卻不容樂觀。

首先，我國頁巖氣的開發(fā)還處于探索階段。到目前為止，僅松遼、伊通盆地有幾口井開始試氣，初產(chǎn)在1000立方米左右。此外，四川盆地和鄂爾多斯盆地也在著手準(zhǔn)備成立先導(dǎo)試驗區(qū)。

其次，作為一種新興的非常規(guī)能源，頁巖氣的開發(fā)需要大量技術(shù)、資金和人員投入。就全球來看，僅美國、加拿大在頁巖氣的開發(fā)方面具有較為豐富的經(jīng)驗。而我國頁巖氣的開發(fā)才處于起步階段，經(jīng)驗相當(dāng)匱乏，技術(shù)還很不成熟。

因此，頁巖氣作為一種新興資源，要想在我國大規(guī)模地開發(fā)并投入使用，還有很長很遠的路要走。