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低油价时代,中国仍需要页岩能源革命

人民数字联播网·2020/03/11

今年以来,国际原油市场风云变幻,年初美伊两国“斗法”的硝烟尚未散去,围绕原油生产与原油价格的新一轮冲突又不期而至。今年1月以来的新冠肺炎疫情已经严重削弱了全 世界原油需求,使得国际原油价格总体处于下跌态势,部分产油国已产生减产稳价的动机。然而,在近日的OPEC+会议上,俄罗斯拒绝了OPEC内部早先同意的扩大减产计划,与会各方“不欢而散”,沙特、俄罗斯、美国等主要产油国的暗地对决由此被曝光在了公众视野中。会后,沙特打响石油“价格战”,沙特阿美大幅下调了卖往亚洲、美国和西北欧的原油价格,折扣达近20年之最,此举导致国际油价暴跌三分之一,美欧股市随即惨遭血洗,3月9日美股开盘四分钟即触发史上第二次熔断,Vital Knowledge创始人亚当克里萨弗利表示“对市场而言,原油已成为比冠状病毒更大的问题”。
可见,作为“黑色黄金”的石油,在人类经济社会的日常运转中,扮演着“牵一发而动全身”的角色。在人类不到两百年的石油利用历史中,围绕石油所发生的恩恩怨怨数不胜数,一些冲突甚至演变成了战争,在人类文明的发展史上留下了惨痛的记忆。可以说,人类的石油史、能源史,就是一部博弈史、斗争史。基辛格曾说:“谁控制了石油,就控制了所有国家”。作为石油工业发轫之地的美国,曾在20世纪60年代失去了世界油气生产霸主的地位,在相当长的时间里,中东是世界石油生产的“心脏”。以中东产油国为核心的欧佩克,也是通过卡特尔组织实现垄断的最经典案例,每当遇到石油价格下跌时,就会使用联合限产的杀手锏抬升油价。然而,人的认知有时是滞后的,当我们想当然地认为中东已然稳坐世界油气“大哥”的位置时,美国却正悄然夺回往日的荣光。近十几年来,美国摆脱了高对外依存的能源状况,迅速实现了“能源自给”,重塑了世界能源市场,并给既有的地缘政治格局造成了冲击,导致了今天产油国之间更加激烈的厮杀。为什么美国能够实现这一“华丽的转变”?这一切的背后,都要从本世纪初爆发于美国的页岩革命说起。
页岩能源革命的“前世今生”
在人类利用油气资源的早期,几乎所有的油气产品都通过常规开采渠道获得。不过,从1821年北美第一口页岩气井诞生开始,人类逐渐意识到,大量石油和天然气被埋藏在页岩中。从第二次工业革命到二战结束前,因国内现代工业和各国军队催生的大量能源需求,外加充足的资源储量和远离战区的优越条件,美国一直稳坐世界能源市场的“王座”。1946年,美国石油产量占世界总产量的63%,而全球天然气生产几乎都集中在美国。然而,二战后,因美国经济的日益疲软和国内优质油气资源的耗竭,美国油气生产的增速开始下滑,1971-2008年间甚至出现了负增长。与此同时,以中东北非等富油国家为代表的亚非拉“第三世界”各国经过漫长的民族解放战争后相继获得独立,走上了现代化的发展道路,这些国家纷纷开始大力挖掘本国的石油资源,世界石油生产实现了从“墨西哥湾时代” 向“波斯湾时代”的转变,主要产油国结成石油输出国组织(OPEC),并在有关谈判中频频获胜。
1971年到2008年间,美国的石油对外依存度从11%猛增至61%,丧失了石油定价的主动权,在世界能源政治版图中居于守势。1973年10月,第四次中东战争爆发,OPEC为了打击政治对手,宣布石油禁运,暂停出口,造成油价上涨。此举对美国工业体系造成了重创,也深深刺痛了美国的神经。危机爆发后不久,尼克松政府便提出了《能源独立计划》,开始走上寻找“能源独立”之路。1981年德克萨斯州巴涅特地区诞生了第一口页岩气井,标志着页岩革命的开始。
在页岩革命早期,由于大型跨国油气公司早已经把战略重点转移到利润丰厚的海外,给美国国内数千家中小型油气企业提供了发展的空间,大量的市场主体导致了激烈的市场竞争。这些中小企业凭借技术革新行动上的大胆与灵活性,产生了大量技术突破。1998年,米切尔公司发明了“润滑水压裂法”,2001年,美国戴文能源公司发明了水平钻井技术,在此期间,3D地质成像技术也日渐成熟。三项技术的叠加使得页岩气开采在很短的时间内具备了商业化运行的能力。此后,油气巨头们纷纷掉转枪头,重返美国,它们凭借稳健而又强大的财务能力和市场根系,对拥有技术专利,但缺乏资金的中小企业进行收购。比如,米切尔公司发明水力压裂法之后,在规模化开发进程中遇到了资金阻碍。此时资金力量雄厚的戴文能源公司以现金换股方式收购了米切尔公司,并授权米切尔公司增产,在收购交割之后的一年内,米切尔公司日产量便由3.5 亿立方英尺上升到5 亿立方英尺。这些并购活动极大地整合了资源,丰富和完善了产业链,促进了美国页岩气产业的快速发展。
页岩能源革命的威力
尽管页岩革命发轫于石油危机,但它却率先在天然气行业开花结果。页岩革命后,美国天然气产量实现井喷式增长。陆地非常规天然气的年平均开采量已经从本世纪初的1.4亿吨油当量猛增至4.1亿吨油当量,占全部天然气开采量的72%。随后,页岩革命在石油行业结出了第二批果实,使美国石油产量从2009年的日均500万桶倍增至2017年的日均1000万桶,石油对外依存度从2008年的61%骤减至2015年的24%,近年来更是大量出口。截至目前,美国已成为世界第一大石油生产国、第一大天然气生产国,沙特、俄罗斯分别失去了在上述领域的“霸主地位”。
非常规油气的大量出产还降低了美国国内能源的价格,使美国实体行业出现了低成本优势,既抵消了中、印等发展中国家劳动力成本低的优势,又抵消了德、日等发达国家生产效率高的优势,特朗普政府上台伊始提出的“制造业回流”的目标,在页岩革命的推动下得以部分实现。制造业的回流产生了超过170万个就业岗位,大幅度增加了美国的税收。同时,能源价格和进口油气量的降低,削减了美国贸易和能源赤字。在家庭层面,能源价格的下降还减少了普通家庭的能源消费支出,这些家庭可以将更多的闲钱用于其他消费,促进了美国经济的复苏。有研究表示,页岩气开发至少可以拉动美国GDP增长0.5%-3%。
石油即政治。页岩革命更为深远的影响恐怕发生在国际政治领域。通过非常规油气的大量增产,美国可通过降低能源价格来打压俄罗斯、委内瑞拉、伊朗等政治对手的影响力,并通过利用OPEC成员国之间的政治冲突以及日益松散的纪律,使其陷入内部竞争,甚至土崩瓦解,近年来,少数国家开始退出OPEC,或许印证了这一趋势的必然性。同时,为配合自奥巴马政府以来美国奉行的“重返亚太”战略和特朗普政府提出的“印太战略”,美国可在中东实现必要的战略收缩,将其精力更多用于支持其亚太地区盟友,左右东北亚局势和遏制中国崛起。同时,利用中东权力真空所导致的地区局势恶化、恐怖主义和难民等问题,美国可间接打击中国等国家的能源安全,并牵制欧洲的发展。在环境保护方面,页岩革命通过日益进步的环保科技手段,还能使美国温室气体排放量大幅下降,这增强了美国在全球气候议题上的主导权和话语权,能够为美国在气候谈判中更加自由地对中、印等发展中国家施压。
由于跨国公司的技术扩散以及其他国家逐渐开始采取相应的赶超战略,页岩革命将逐渐扩散至世界其他地区。但由于各国地质条件、技术水平、制度环境的差异性,加之当前“去全球化”势力的抬头,这一技术扩散的进程可能会慢于我们的预期,在此之前,美国可能会进一步巩固其页岩革命的成果,与世界其他国家拉开差距。
页岩能源革命的成功经验
页岩革命的成功来源于供需两端多方面的因素。美国的交通运输、电力、化工等行业对天然气有着强劲的需求,给了相关企业以不断满足其需求的强烈动机;政府的大力支持也是页岩行业迅猛发展的重要动力。美国政府的能源政策具有高度前瞻性,早在第一次中东石油危机时,尼克松政府就提出了“能源自给”战略。20世纪80年代以来,美国政府已经累计投入超过60亿美元用于页岩气产业,并给予相关企业以丰厚的补贴优惠和税收优惠。美国政府还通过政企合作的方式,促进了技术平台的发展和技术的进步。政府还提供了详细准确的地质普查数据,并进行科学的天然气管网设施建设,为相关企业的进入提供了便利。
页岩革命的成功当然离不开技术的突破,但技术的突破需要成熟的市场机制、发达的资本市场、良好的企业生态予以支撑。在产业链上游,美国相对灵活的土地制度和相对开放准入机制,从源头上鼓励了矿产资源的市场化开发,带动了油气资源的大规模投资和参与。中游管网第三方准入机制的建立和下游运营定价市场化,使美国油气行业的竞争贯穿了产业链各个环节,激发了市场主体的积极性,有利推动了市场竞争和技术进步。
页岩行业属于资本密集型行业,具有固定投资大,投资回报期长等特点,需要大量资金支持。依托发达的资本市场,相关企业获得了多元化的融资渠道,吸引一批成熟、有远见、有耐心的投资者进入,其中有相当一部分来自国外。这些资金可谓页岩行业的“及时雨”。
作为页岩革命的直接参与者,大中小企业在页岩行业中分工明确,通过市场经济纽带,形成了相互合作的良好生态。数千家小型企业在技术革新行动上更灵活和大胆,在激烈的市场竞争中不断开拓,发挥了创新活力,催生了水力压裂和水平钻井两项关键技术。这些技术一开始散落在各个独立的中小企业中,而大型油气企业的重返,给予这些技术通过资本运作等方式实现叠加的可能。技术的叠加使得页岩气与页岩油的开采具有了商业化的能力,使市场主体得以在较快的时间内达到“自生状态”。总而言之,美国的页岩行业,是在市场的强劲需求、政府的大力重视、资金的大幅支持、技术的迅猛突破,以及“中小型企业推动技术创新,专业公司提供专业化服务,大型油气公司整合资源、实现规模化开发”的企业生态共同作用下孕育的成果。
页岩能源革命与中国奋斗
根据《BP世界能源统计年鉴》的数据,2019年我国石油和天然气的对外依存度分别为72%和43%。今年以来,世界能源价格总体处于低位,一些人认为,在低油价时代,我国可以依赖进口获得廉价石油,无需实现“能源独立”。这一观点具有明显误区。第一,石油价格的走低并不完全等于石油产品的成功交割,我国石油进口来源国主要集中在中东及非洲地区,这些地区政局不稳,社会动荡,供给容易中断;在运输方式上,中国原油过分依赖海洋邮轮运输,且大多经过马六甲海峡,但印度洋航线区域国际形势复杂、海盗活动频繁,这使得即便低油价长期持续,其稳定供应也是高度不确定的。第二,近段时间以来,国际形势风云变幻,一系列“黑天鹅”事件可能导致国际油价产生剧烈波动,而历史经验已经证明,剧烈波动的能源价格将扰乱油气企业以及下游制造业的成本收益预期,进而扰乱其投资决策,破坏经济秩序,在我国中小企业较为脆弱的现实背景下,尤其需要一个油气价格的“压舱石”和“稳定器”。第三,作为化石燃料重要分支的天然气,目前主要依赖管道运输,液化天然气尚未普及,这意味着天然气的进口渠道相比于石油而言要小得多,如果我国既无法扩大天然气产能,又无法确保周边国家的稳定天然气供应,会导致国内天然气价格走高,不利于下游制造业企业竞争力的提升。尽管近年来,我国通过“一带一路”战略加强了与俄罗斯、伊朗等重要油气生产国的贸易往来,发掘了多元化的油气来源和运输通道;瓜达尔港的开放使我国可以绕开马六甲海峡,打通与欧洲、中东的交流门户,在相当程度上纾解了我国油气进口的安全性问题,但为了应对未来可能发生的能源价格突变和能源进口的不确定性,平滑国内能源价格波动,给我国企业和消费者以稳定的成本预期,提供优质廉价的能源,提高我国制造业和整体经济的竞争力,从根本上讲,还是需要实现“能源独立”,将能源安全的命脉始终掌握在自己手中。此外,发展我国油气行业与我国优化能源结构,摆脱过度倚重煤炭的战略目标相契合。而当前,我国的优质常规油气资源日渐枯竭,在这种现实环境下,发展非常规油气资源便显得迫在眉睫。
据EIA统计,中国页岩气的技术可开采量约为31.5亿立方米,为世界第二,页岩油技术开采资源量约39.1亿吨,居世界第三,开采潜力巨大。从2009年首个页岩气开采项目启动以来,中国的页岩气探矿区块不断增加、总面积不断提升、参与主体不断丰富、技术不断进步,非常规天然气资源的开采量相比于20世纪70年代增长了16倍,开采量占全部天然气开采量的比重从20世纪70年代的19%上升至26%,成为了继美国、加拿大之后世界上第三个实现页岩气商业化开采的国家,呈现良好发展势头。
不过,目前我国页岩行业的发展还存在一些瓶颈障碍。首先,我国页岩行业还存在一定的技术短板,自主创新能力较弱,创新主体单一,活力不足,尤其是中小企业因各种主客观原因,难以扮演技术创新“急先锋”的角色,核心技术依然以“拿来”为主,主要掌握在大型企业中,这些技术在我国的实际应用中存在一定的“水土不服”现象;其次,技术短板还引发一系列环境风险,由于页岩产品的开发需要经过水力压裂和水平钻井等多个环节,这些环节容易导致对水体、土壤、大气、自然景观的污染和破坏,甚至可能导致地震,在技术水平尚不十分先进之时,触发环境问题的几率更大。再次,相关基础设施建设的建设还相对滞后,政策补贴和税收优惠方面的力度和落实情况还存在一些问题。最后,因我国能源行业市场化程度较低,无论是上游探矿权、采矿权,还是中游管网运营体制、下游能源价格制定等方面,都存在不同程度的垄断,这阻碍了多元主体的参与,不利于市场竞争、技术进步和行业的持续健康发展。
当然,挑战与机遇并存,我国页岩行业具有广阔的发展空间。2016年发布的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》和《页岩气发展规划(2016—2020年)》明确将天然气(特别是页岩气)作为中国“十三五”重点工程和产业之一。我国科研单位锐意进取,在页岩气钻完井技术、测录井技术、水力压裂技术等方面取得了重大进展。我国政府不断强化顶层设计,深化石油天然气体制改革,加大油气勘探开发力度,完善政策补贴,加强管网等基础设施的建设,推动技术创新,降低环境风险,将我国页岩行业的发展推向一个新的阶段。2019年12月9日,国家石油天然气管网集团有限公司成立。管网公司的设立,将有利于管网实现全面互联互通,实行输配、输售分离,理顺油气成本和价格核算。12月31日,自然资源部发布《关于推进矿产资源管理改革若干事项的意见(试行)》,提出了全面推进矿业权竞争性出让、开放油气勘查开采市场等十一项措施,为我国油气上游领域带来重大利好,相关配套措施也将紧密跟进。我国进一步放宽了包括页岩气在内的若干非常规油气勘探、开发等领域外资准入限制,同时,国内油气企业不断拓展海外项目,“引进来”和“走出去”并存的格局,为我国能源行业在21世纪第三个十年的发展带来了良好机遇。
我国正经历“百年未有之大变局”,正处在全面建成小康社会的决胜阶段,美国页岩革命的快速进展给我国带来了严峻的挑战,以中美贸易摩擦为代表的中美博弈更加剧了应对挑战的紧迫性。2020年1月15日,中美第一阶段经贸协议在华盛顿签署,中方将在未来两年从美国进口524亿美元的石油、天然气和煤炭等能源产品。增加自美国的能源进口固然有利于满足现实市场需求,优化能源进口结构,然而,“风物长宜放眼量”,我们不能仅满足于现实的需求,还应深入研究美国页岩革命的有益经验,并与我国自身实际结合起来,从而充分挖掘我国非常规油气资源开采的潜力,保障我国能源安全,促进经济社会平稳健康发展。
作者:
龚斌磊,浙江大学公共管理学院研究员、博士生导师,美国莱斯大学经济学博士,浙江大学“百人计划”入选者,浙江大学环境与能源政策研究中心副主任。
张启正,浙江大学公共管理学院博士生。
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