美国页岩气的成功开发，不仅改变了美国天然气的供给格局，也对世界天然气供应产生了深远影响。页岩气作为一种非常规天然气，据统计全球储量达到456万亿立方米，比常规天然气储量多78万亿立方米。相比煤炭石油而言，天然气的燃烧过程更为清洁且排放更少，因此具有很好的经济效益和社会环境效益。在页岩气的巨大经济利益面前，我们需要在发展的初始，就思考其发展的相关问题，避免我们以往在其他资源性产品发展中的错误。

　　中国需要发展页岩气

　　中国2007年开始成为天然气净进口国，并且缺口逐年增加，2012年中国天然气表观消费量1471亿立方米，进口量（含液化天然气）425亿立方米。中国天然气消费量是世界上增长速度最快的国家之一，据中石油预测，到2020年可能达到3500亿立方米的年消费量。同时，天然气未来的主要消费方向是民用，相比削减原油消费，削减天然气消费更为困难。页岩气开发对于保障中国能源安全及经济长期稳定发展，具有重要的意义。

　　页岩气开采在全球范围内已经受到越来越多的重视，而中国页岩气开采还处于起步阶段。根据文献研究，中国页岩气储量丰富，现有关于页岩气储量的研究结论差异较大。但是，无论是在较高的估计水平还是较低的估计水平，页岩气储备可能都超过常规天然气储备。因此，页岩气的开采将大幅度提高中国天然气开采的年产量，并推迟天然气峰值年份，对中国天然气供气安全及对外天然气依存度的降低有重要意义。

　　目前中国面对日益高涨的能源需求、中东地区较为动荡的局势，以及不断走高的国际原油和天然气价格，国家保障持续稳定能源供应的压力越来越大，能源安全受到极大挑战。同时，面对温室气体减排的压力，能源消费还受到碳排放的约束（根据规划，2020年单位GDP二氧化碳排放相比2005年降低40%~45%）。因此，实现低碳转型，保障能源安全，是必然选择。页岩气开发有利于缓解国内石油消费需求的压力。页岩气作为清洁能源也顺应了中国未来能源结构调整的方向。

　　目前中国天然气价格低于国际价格，对外依存度日益增加导致天然气价格改革压力日益增大。2011年12月，政府在广东省、广西壮族自治区开展天然气价格形成机制改革试点。可以预见，天然气价格改革将面临许多问题，主要的问题是市场化改革将导致天然气价格的大幅度提高。因此，中国页岩气开发是必要的，一方面可以保障中国天然气供应安全，另一方面则可以为天然气价格改革创造略微宽松的国内环境。

　　美国技术或难复制

　　美国是世界上页岩气开发最为成功的国家。近十年，水平井及水力压裂等核心技术的运用普及，才使得美国页岩气开发得到真正提速，并且得到好处。得益于这些开发技术的突破，到2010年美国页岩气产量达到1379亿立方米，占全美天然气年总产量的23%，超过中国天然气当年总产量；2011年，美国页岩气产量超过1800亿立方米，占比更是达到34%。页岩气的开发大幅度降低了美国的天然气价格，提高了能源的自给率，改善了能源的供给格局。美国页岩气开发取得的成功，引发了世界各国对页岩气开采利用的高度关注。

　　但是，人们在关注美国成功的同时，也不能忽视美国页岩气开采的相关问题。根据目前美国就页岩气发展的相关讨论，页岩气的开采也存在问题，可能会造成水资源的过度耗用、水污染、大气污染及温室效应和其他的环境问题。2011年，美国最热门的环境问题就是关于水力压裂法开采页岩气的环境问题。某些地区的页岩气井因环境问题已暂时关闭。美国各界在调查马赛拉斯页岩气开发过程中发现，页岩气的开发不仅消耗了大量的水资源，也对当地水体、大气等生态环境造成了新的威胁。

　　中国开发页岩气的技术可能需要从美国引进，所以，美国遇到的环境问题在中国也很可能会发生。除此之外，中国页岩气资源丰富的地区主要是四川盆地、渝东鄂西地区、黔湘地区、鄂尔多斯盆地、塔里木盆地等偏远地区。这种特殊的地理分布也导致中国页岩气开发的环境问题与美国相比可能还有更加棘手之处。总体来讲，中国页岩气开发环境问题将主要表现在水资源的耗用和污染、开采地的地理环境条件以及环境法律法规的缺失等方面，复制美国页岩气革命的成功有一定困难。

　　与美国相比，中国开采页岩气最令人担忧的问题可能是我们面临水资源严重不足。中国页岩气田大多分布在缺水比较严重的地区。在水量相对充裕的长江流域，只在四川和江汉盆地发现了页岩气，而在西北、华北地区，页岩气储量丰富，当地水资源却相当紧张。再加上近年来西南地区的干旱灾害频发，大规模开发页岩气可能会让当地的水资源紧缺状况雪上加霜。

　　从地理环境的角度来看，中国页岩气资源所在地，可能不太适宜页岩气的大规模开采。页岩气开采需要大量的钻井，大概是常规气藏的10倍，钻井和生产作业对地面影响更大。美国页岩气分布地区地表条件优越、地势平坦、地广人稀，而中国优质页岩分布地区大都集中在中西部山区，地表地形复杂，地势高差大，人口分布密集，页岩气埋藏较美国也更深。所以，这些地区可能不太适合页岩气的大规模开采，否则将会影响居民的正常生活，增加对当地基础设施的需求，经济性较差，也易引发山体滑坡等地质灾害。

　　慎重考虑环境问题

　　中国政府最近推出的“‘十二五’能源规划”和“能源白皮书”都提到了发展页岩气。可以说，政府已经开始推动页岩气项目，最近推出页岩气开发0.4元/立方米的财政补贴政策，支持力度比较大，可以预见今后几年会有一个页岩气的投资热潮。一时间，大家似乎可以期望中国页岩气的发展可以像美国那样，成为未来推动能源供应和经济增长的重要动力，并且发挥其降低能源价格的优势、减少对国外天然气的进口依赖。但是，开发页岩气不是没有代价，如何认识页岩气开发的相关环境问题，以及如何有效地解决这些问题，是中国开发页岩气需要权衡的。

　　页岩气开发的环境问题主要是由于特有的开发技术及其自身资源的特性引起的。现阶段页岩气的开发主要使用水力压裂技术，这需要消耗大量的水资源，同时在开发过程中其自身含有的甲烷将会有所逸出。这使得在页岩气的勘探开发过程中，除了伴随常规油气开发所带来的环境风险之外，还可能承受新的环境风险与挑战，具体包括水资源的过度耗用、水污染、大气的污染、温室效应和其他的环境问题。

　　首先，页岩气的开发需要消耗大量的水资源，这主要是由其开采的技术特点所决定的。因为页岩气被束缚在致密的页岩里，必须通过水力压裂技术才能够采集到。水力压裂技术中采用的压裂液主要由高压水、砂和化学添加剂组成，其中水和砂含量99%以上。页岩气的开采需要的井数极多，据估计平均每口页岩气井耗水量为1.5万立方米，这样一个页岩气田的开采将耗用大量的水资源。对于缺水的地区来说，页岩气的开发将加剧水资源紧张局面。

　　其次，开发页岩气将会造成水污染，引发用水安全问题。这种污染主要包括压裂液对地下水源以及返排液对地表水源的污染。页岩气压裂液中含有化学添加剂，在开采过程中还可能融入甲烷，它们会在页岩气的钻井和压裂过程中通过诱发地质断层等方式污染地下水源。而压裂后的返排液除含有压裂液中的化学添加剂外，还有一定量的烃类有机物、重金属和水溶性盐类等。这些返排液经过处理很难全部达到合格，当不合格的处理液排入河流时，便会对地表水产生污染。

　　再者，页岩气的开发会严重影响当地空气质量。页岩气压裂注水需要很多大功率的柴油机提供动力，这将会产生大量的废气污染物。与此同时，页岩气燃烧排放的氮氧化物、碳氢化合物在一定条件下将生成臭氧。臭氧是二次污染物，其危害比一次污染物更为严重。在美国一些地区，由于页岩气的大规模开发导致的臭氧污染，已经引起公众严重关注。

　　与此同时，页岩气的开发还可能影响气候的变化。虽然页岩气相比煤炭石油而言，燃烧时排放更少的二氧化碳，但是其在开发、运输及存储过程中还有其他温室气体逸出。页岩气最基本、最重要的成分是甲烷。据统计，页岩气从开发到消费的整个生命周期内泄漏的甲烷约为3.6%～7.9%，而常规天然气仅1.7%～6%。相比二氧化碳，甲烷的温室效应更强，同样质量的甲烷的温室效应是二氧化碳的二十五倍。如不加以控制，页岩气将和煤炭石油一样，对全球气候造成威胁。在温室效应愈来愈严重的今天，关注气候变化必须重视页岩气开发中甲烷的排放。

　　此外，页岩气的开发还会引发其他一系列的环境问题。页岩气的勘探、开发和井场建设等将会对地表和植被造成破坏。页岩气井水力压裂液储蓄池的挖掘等使得其土地占用面积远大于常规油气藏的钻井井场。页岩气钻井、水力压裂、井场建设等方面还存在噪音污染。除此之外，页岩气的开采在美国局部地区还引发了一些地震、泥石流等地质灾害。

　　政府需要做什么

　　中国目前水资源短缺和污染问题非常突出，加上地理环境的约束和环境法规缺失，页岩气的开发更有可能造成污染。因此，在大力推进页岩气资源开发进程中，寻求最大经济利益时，不能忽视页岩气开采可能带来的潜在环境问题，否则事后治理成本将远远高于预防成本。

　　从技术层面上来看，控制页岩气环境问题可以从两方面入手。一是积极研发水力压裂的替代技术。比如，业内正在研究的超临界二氧化碳压裂法，可以尽量避免水力压裂污染环境的问题，节省水资源。同时，水力压裂还是页岩油等开采的主要技术，研究其替代技术会有“一举两得”的功效。二是在现有技术水平下，更加严格地控制甲烷及其他气体污染物的排放，加大对返排液的处理力度，并运用更先进的技术刻画地质结构，以更好地保护水资源。

　　从政策层面上来看，政府首先需要制定一个切合中国实际的战略规划，页岩气开发的巨大经济利益使得我们需要在其发展的初始，就思考其发展的相关问题，避免我们以往在其他资源性产品发展中的错误。政府还需要完善页岩气的勘探开发管理制度，完善环境影响的评价机制。

　　国家及地方相关部门和企业必须将页岩气资源的勘探开发与区域水资源规划和环境影响评价相结合，综合评估开发的可行性。此外，也要加强环境法律法规的建设，促进环境监测与信息公开。确保将页岩气环境污染控制在生态环境可接受的范围内，并及时公开监测信息，消除大众对页岩气开发相关环境和水资源污染的担忧。

　　无论是从国内消费总量，还是从在世界天然气消费量中的占比来看，中国天然气消费近年来都经历了快速增长。随着近几年内中亚、中俄、中缅等几条天然气通道开始供气，中国天然气供应将大幅度增长，对外依存度将迅速提高，因此还需要开发新的而且可能更昂贵的非常规天然气（包括页岩气），改革现行天然气定价机制也迫在眉睫。距2011年12月天然气价格改革在广东和广西两地进行试点，已超过一年时间，将天然气价格改革试点扩大或推向全国，也是发展页岩气的一个重要条件。

　　中国天然气管道垄断，若无有效的第三方无歧视接入，页岩气发展不能达到预期目标。一方面政府需要考虑对自然垄断（管道）的管理和财务进行有效地分离，另一方面也需要对天然气供应和交易的管理进行有效地分离，以确保非歧视性的第三方接入和实现有效的监管。

　　与监管问题相关的，就是法律法规。中国在环境的立法和监管等方面显然存在着不足。在环境保护法规业已比较健全的基础上，美国又开始着手针对目前页岩气的开采中的水资源保护和环境污染防治等相关法律政策的修改。而中国目前水资源和环境保护政策法规尚未健全，页岩气开采引起的环境问题应该得到有关部门的重视。

　　结论

　　中国页岩气开发除了技术相对落后和成本约束以外，还缺乏相关政府政策配套。美国政府长期以来通过税收优惠和财政补贴来支持页岩气的开发和利用，这些优惠政策使得页岩气开发具有相对的技术优势和经济效益。相比之下，中国页岩气开发利用至今还没有比较完整的支持政策和相应配套，面对种种不确定因素，企业（尤其是民营）对页岩气的开发利用存在担忧。

　　随着国际油气价格持续走高，页岩气开发利用的竞争力日益增强，地质、技术和基础设施等发展瓶颈将获得解决的基本动力。同时，国际油气价格的持续走高，也会迫使政府更快出台具体鼓励政策，使得页岩气有一个较快的发展。但是，我们需要特别关注页岩气开发的环境风险。页岩气开发中的环境保护，不能寄望于企业的自觉自发，以下三个方面需要同时具备：法律法规标准、政府监管和重罚。

　　显然，页岩气的开采将对中国能源的供应和能源安全、社会经济发展起到非常重要的作用。然而，发展页岩气，中国应该吸取美国页岩气发展的经验与教训，重视页岩气发展可能引发的问题，走一条行业可持续发展的道路。

　　罗列页岩气开采利用可能产生的种种问题，并不是对中国发展页岩气的否定，恰恰相反，认识这些问题，以及有效解决这些问题，是对中国页岩气发展的重要支持。目前中国正处于页岩气发展的初期，可以吸取美国的经验教训制定战略规划，将页岩气开发引起的环境问题应对策略纳入整体能源决策管理体系，从技术和政策两个层面来预防和解决页岩气开发利用引发的环境问题。