美国页岩气发展战略的关键要素

2023-06-25 理论教育版权反馈

【摘要】：美国国会各项立法对联邦政府页岩气开发项目予以法律保障和经费支持。纵观20世纪70年代以来美国政府在页岩气发展上的众多项目和报告,它们覆盖了美国开发页岩气资源、促进页岩气行业发展的决心、定位和方向。此外,美国能源管理部门也召开了包括页岩气在内的能源与环境方面的会议,提出能源发展中存在的问题。

美国国会各项立法对联邦政府页岩气开发项目予以法律保障和经费支持。纵观20世纪70年代以来美国政府在页岩气发展上的众多项目和报告,它们覆盖了美国开发页岩气资源、促进页岩气行业发展的决心、定位和方向。这里挑选几个具有代表性的项目、战略和报告进行分析。

(1)1976年《东部页岩气项目》(Eastern Gas Shales Project)

1976年,联邦政府启动《东部页岩气项目》,期望通过与私营公司之间的合作,改进页岩气开发技术,以提高肯塔基和西弗吉尼亚大砂气田产量。从1976年到1992年,联邦能源管理委员会每年都增加天然气资源研究所的研究预算,将天然气出口关税用于页岩气等非常规能源开采技术的研究。1993年后,联邦能源管理委员会(Federal Energy Regulatory Commission)负责的项目绩效改革使得具有远大前景的非常规能源的研究获得政府更多的经费资助以及政府更好的服务。联邦能源管理委员会不仅给天然气研究所等机构研究拨出预算,而且还邀请多所大学、研究机构和私营企业加入研发中,由此促进技术突破。此外,从1980年到2000年,联邦政府对泥盆系页岩气生产放开价格管制,对非常规天然气实行部分税收抵免,政府的一系列扶植政策促使页岩气开采技术获得突破。

1976年,联邦政府资助的摩根敦能源研究中心(Morgantown Energy Research Center)的两名工程师获得页岩定向钻井专利。之后,美国桑迪亚国家实验室(Sandia National Laboratories)在微地震成像、水力压裂技术和海上石油钻井技术上获得研究成果,并通过能源部与私营天然气公司的合作、技术应用,取得实际效果。1986年,天然气公司成功打下第一口空气钻多裂缝页岩气水平井。此后,肯塔基和西弗吉尼亚大砂气田上开始大规模采用水力压裂法和水平钻井技术。

“政-产-学-研”模式使得页岩气开采技术不断进步并趋于成熟,开采成本的下降激发了众多私营公司开发的热情,不仅在东部,在中西部、南部、西部页岩气也得到开发,由此促使美国页岩气产量在2007年后大幅提高。

(2)《全方位国家能源战略——通向经济可持续增长之路》(The All-of-the-Above Energy Strategy as a Path to Sustainable Economic Grow th)

2012年3月时任奥巴马总统指出:我们不能由一个上世纪的能源战略使我们陷入到过去,我们需要有一个未来的能源战略,这就是为每个美国制造提供能源来源的21世纪全方位的能源战略。

2014年5月,美国白宫经济顾问委员会提交了《全方位能源战略——通向经济可持续增长之路》报告,该报告将未来能源战略设定了三个目标:第一,支持经济增长和工作创造;第二,增强能源安全;第三,发展低碳能源技术,为清洁能源的未来奠定基础^[5]。

报告指出,美国正在生产更多的石油和天然气,采用可再生能源如太阳能和风能发电,减少(消耗更少的)石油发电量。这些进步给予经济和能源安全带来的好处是,有助于减少能源部门的碳排放量,以应对气候变化带来的挑战。这种趋势有助于推进全方位能源战略。

全方位国家能源战略的内容是:(1)提高能源安全,推广低碳能源技术并为清洁能源的未来奠定基础;(2)提高能源利用效率,降低对化石燃料特别是石油的依赖;(3)规定可再生能源发电量,提高燃料经济性标准,降低碳排放;(4)重视新能源开发,增加投资,鼓励新能源相关技术的研究和应用。

值得注意的是,该报告对包括页岩气在内的天然气发展的支持。报告指出,天然气已经充当了未来清洁能源的中心角色,与其他能源资源相比,天然气更加清洁,政府部门正在支持它以更加安全和负责的方式发展。现在建设的天然气发电基础设施未来将会被广泛地部署到可再生能源的发电上。报告将2006年、2010年和2014年不同时期能源信息署对天然气产量的预测进行了比较(图3-1),从图中可见:随着页岩气产量的提高,天然气在清洁能源中的地位提高,政府对天然气产量的预测也在提高。可以确信,在未来20多年的时间里,美国政府将继续支持和维护其发展势头。

图3 1-1950—2040年美国天然气产量

(3)各类研究报告

美国能源信息署每年都会发布有关能源展望的年度报告,并提出未来的能源发展趋势或目标。比如,2015年4月发布的《2015年度能源展望》(U.S.EIA’s Energy Outlook,2015),重点预测了到2040年,美国能源市场的各种因素对美国能源自给率的影响。报告认为,2040年原油和天然气仍是美国主要的能源种类,但是节能提效将使能源需求温和增长,从而减少美国对进口能源供应的依赖。根据该报告预测,2028年美国能源进口和能源出口将达到平衡。报告也预测了在不同油价下美国实现能源净出口国的年份:在高油价下,随着生产的增长和能源效率的提高,美国在2019年就将成为能源净出口国;而在低油价下,由于国内生产的下降和美国能源消费的增加,到2040年美国仍是能源净进口国。

此外,美国能源管理部门也召开了包括页岩气在内的能源与环境方面的会议,提出能源发展中存在的问题。比如,2010年12月在新墨西哥州圣达非,美国能源委员会召开“全球能源和环境问题会议”,能源信息管理局副局长霍华德(Howard Gruenspecht)作了《页岩气和美国能源前景——目前的发展》(Shale Gas and the U.S.Energy Outlook Recent Developments)报告,指出页岩气已经成为在技术性上可开采的资源;页岩气产量的增长,增加了天然气储备;页岩气发电替代煤炭火力发电的关键因素仍在燃料成本;目前和未来天然气价格的下降,将增加对天然气的消费,增加天然气发电机的运营和新建。

美国页岩气发展战略的关键要素

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