第二章 页岩革命背景下天然气市场的发展与启示

一、引言

能源是人类活动的物质基础，人类社会的发展离不开优质能源的出现和先进能源技术的使用。在第一次工业革命和第二次工业革命中，煤炭和石油分别扮演着主导能源的角色；在第三次工业革命中，新能源发挥越来越重要的作用。然而，不同于传统的碳氢化合物，新能源无法通过直接开采和简单处理得到，难以在短期内稳定、大量地供给。在此背景下，天然气因其相对清洁性成为未来几十年碳氢燃料的首选，成为从传统能源到可再生能源之间的过渡桥梁（Hausfather,2015;Zhang et al.,2016），甚至将21世纪变成了“天然气的世纪”（Yergin and Ineson,2009）。20世纪70年代，基辛格曾说“谁控制了石油，谁就控制了世界”，那么在21世纪，“谁找到了页岩气，谁就会不被控制”。

美国一直扮演着全球天然气行业领导者的角色。图2-1给出了1900—2014年美国及全球天然气产量变化情况。20世纪上半叶，全球天然气生产都集中在美国，直到1969年，美国天然气产量仍保持在全球的六成以上。从1900年到1970年，美国占全球天然气产量比重的平均值为89%，累计开采量占全球的75%。但是，美国天然气储量仅占全球5.1%，过度开采导致成本上升，加之其他国家开始重视天然气产业，这使得美国占全球天然气产量的比重逐年降低。进入20世纪70年代，随着石油输出国组织（OPEC）在一系列谈判中取得胜利，能源价格的决定权开始转移。1973年第一次石油危机的爆发，使美国意识到过度依赖进口能源的潜在危险。同年，尼克松总统颁布《能源独立计划》，至此美国走上了追求“能源独立”之路（王卓宇，2014）。然而，由于此前的过度开发带来了优质常规油气田的枯竭，大型油气企业纷纷将投资重点移到海外，美国无力大幅度提高常规油气产量，因此美国一次性能源自给率年年下降（张茂荣，2014）。1978年第二次石油危机爆发后，美国迅速出台《能源意外获利法》，规定相关税收补贴政策并鼓励非常规油气的商业开发。在美国政府的大力支持下，1981年德克萨斯州巴涅特（Barnett）地区终于打出了第一口页岩气井（张华国等，2013），页岩气革命正式拉开帷幕。

图2-1 1900—2014年美国及全球天然气产量

数据来源：1990—1980年数据来源于Etemadetal（1998）,1981—2014年数据来源于美国能源信息署（EIA）。

从20世纪70年代美国寻求能源独立、鼓励非常规能源开发至今，页岩气革命取得了哪些成果？给其他国家带来了什么经验和启示？在未来的20年，页岩气革命又将给美国和世界的油气市场带来哪些影响与变化？2016年3月发布的《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2016年9月发布的《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。同年年底，国家能源局、国务院发展研究中心与国土资源部联手，明确作出官方定调，“将逐步把天然气培育成为中国的主体能源”。因此，归纳美国页岩气发展的轨迹并总结其发展经验对完成我国能源“十三五”规划有着重要的指导意义。

本章将介绍美国页岩气革命的发展历程，并运用Rystad Energy能源数据对1970—2040年美国及全球天然气生产情况进行分析。笔者试图概括页岩气革命的发展轨迹并预测未来的趋势：美国页岩气革命始于20世纪70年代能源危机，萌芽于80年代美国政府和企业的科研投入，成型于90年代美国中小型油气企业的科技创新（以水力压裂技术为代表），到21世纪初页岩气开发实现了商业化和规模化（水平钻井技术的出现）。此后大型跨国油气企业纷纷重返美国，收购页岩气核心技术并大量开发，这使页岩气产量暴增，天然气价格下降。此外，油气企业在近年还进行了两种战略转移：其一是将页岩气技术嫁接到美国本土的页岩油（致密油）开发中；其二是将页岩气技术运用到海外的非常规油气开发中。综上，页岩气革命是美国政府扶持和企业创新的共同产物，并在资本的支持下迅速扩大，页岩气革命对全球油气市场的影响可谓“从美国到世界，从页岩气开发到页岩油开发”。