中国页岩气的发展和影响（可编辑）

中国页岩气的发展和影响（可编辑） 中国页岩气的发展和影响 提升能力 加速转型 中国页岩气的发展和影响 全球页岩气行业概况 1 页岩气简介 页岩气是储藏于页岩层 中的天然气 是一种重要 的非常规天然气资源 近年来 日益受到重视 页岩气 的形成和富集具有独特 的特点 往往分布在盆地 内厚度较大分布较广 的页岩烃源岩 地层 中页岩 资源 集 生 储 盖 于 一体 气藏 的孔 隙度 低 小于 10 渗透 度 低 小于 01 毫达西 多数小于千分之一毫达西 开采成本 比常规天然气要高 与常规天然气相 比 见表 1页岩气开发具有开采寿命 长和生产周期长 的优点 产气页岩分 布范 围广 厚度大 且普遍含气 这使得页岩气井能够长期产气 表 1 页岩气与常规天然气? 项 目 页岩气 常规天然气 成 因类型 有机质热演化成 因生物成 因 有机质热演化成 因生物成 因原油裂解成 因 主要成分 甲烷为主 少量乙烷丙烷 甲烷为主 乙烷丙烷等含量变化较大 成藏特点 自生 自储 自保 生储盖组合 分布特点 受页岩分布控制 有广布性 严格符合生储盖地质条件 储集方式 吸附气和游离气并存 吸附气 占20 , 80 游离气为主 埋藏深度 一般在 200 , 4000 米 一般大于 500 米 我国储量 估计技术可采储量约 36 万亿立方米 探 明可采储量 3 万亿立方米 开采井型 水平井为主 垂直井为主 开采特点 无 自然产能出气 需水力压裂等增产技术开采 自然压力开采为主 注 ? Shale Gas Outlook to 2020 国信证券报告 2 页岩气开发和利用 虽然页岩气资源 的勘探和开发还处于起步阶段 但截至 2010 年年底 全球范 围内已探测到 的技术可采储量 已经达到 1876 万亿立方米 超过 了常规天然气 的 1875 万亿立方米 的储量 随 着俄罗斯等 国对页岩气资源普查的启动 预计五年 内探 明页岩气储量将超过常规天然气储量 到 目前为止 世界非常规天然气发展可 以分为 四个阶段 其 中页岩气 的开发利用是世界非常 规天然气 革命中的关键 阶段 第一阶段 19801990 年 位于新墨西哥和科罗拉多州的圣胡安盆地内的低成本煤层气得到开发 第二阶段 19902000 年 位于怀俄 明州西部 的 Jonah 和 Pinedale 气 田的高效致密气资源 80 中国页岩气的发展和影响 的开发 第三阶段 20002010 年 美 国和加拿大包括 Barnett 页岩气 田在 内的许多大型页岩气 田 的开发 第 四阶段 2010 年 至今 非常规气在全世界范 围内的推广和应用 其 中澳洲欧洲和 中 国将成为潜在开发地区 3 美 国页岩气发展 整体趋势 近年来美 国页岩气发展迅猛 且在可预见的未来 这一趋势有望持续 见 图 1 图1 美 国历年页岩气生产量 由于高天然气价 页岩储层描述技术 以及钻井和完井技术 的进步 特别是水平井 Horizontal Drilling 和水裂 Hydraulic Fracturing 两项技术 的推广 页岩气在近年成了有经济价值 的勘探 开采对象 过去五年里 美 国页岩气勘探开发取得 了极其惊人 的发展速度 页岩气 的快速勘探开发使得 美 国天然气储量增加了 40 2011 年页岩气产量预计 占全美天然气产量的 23 以上 见图 2 图2 美 国天然气分布量 页岩气 的开发大幅度提高了美 国的能源安全 美 国能源情报署估计到 2030 年美 国天然气产 量 中近 60 将来 自包括页岩气在 内的非常规天然气 由于勘探和开发技术的不断进步非常规天然气的生产成本一直在下降目前已逼近 4 美元 MMBtu 81 提升能力 加速转型 这使得页岩气和其他非常规天然气 的吸引力越来越高 以 1995 年天然气价格为基准 非常规天 然气 的开采还不具有可行性 但 以 2008 年价格来看 非常规天然气 的生产成本相对天然气价格 ? 就 已十分具有竞争力 见 图 3 图3 天然气长期供应成本 曲线 产业格局现状及趋势 美 国页岩气开发利用的主力军是 中小企业 这主要是 由于美 国油气行业上游开放 在大企业 已先期垄断传统油气产业 的前提下 页岩气等非常规油气是 中小企业业务发展 的重要突破 口同 时 小企业体系灵活 发展迅速 形成了一定 的技术先行优势 此外 页岩气发展处于赢利阶段 的早期 因此小企业发展的积极性也较高 事实上 在页岩气开发产业链 的各个环节会有不 同的专业公司 高度分工 页岩气开采 的单 个环节投入稍小效率高作业周期短 资金 回收快资本效率高 和传统油气资源相 比页岩 气产业 的核心在产气 更注重对工厂化和精益化生产 因此 小公司决策方式具有优越性 不过 大型 的国际石油公司 已经逐步意识到页岩气领域 的发展潜力 在全球范 围内页岩气 资源丰富 开发利用技术 日趋成熟 是常规天然气最现实的替代资源 在世界能源结构中将扮演 越来越重要 的角色 基于这一认识 业 内的并购交易也非常活跃 20002010 年 仅北美洲地 区页岩气领域 的并购总额就达到 1420 亿美元 宏观层面 的关键成功 因素 页岩气在美 国取得 巨大成功有很多原 因主要包括 以下几个方面 ? 气储 美 国页岩气总储量较大 分布范 围广 且较为接近发达消费市场 同时 美 国页岩气资源成 藏条件较好 埋藏深度适 中 基质渗透率高 页岩脆性好 适于开发 ? 数据来 自美 国 EIA 82 中国页岩气的发展和影响 ? 技术和管理 美 国较早开始页岩气 的商业性开采 水平井技术和水裂技术等开采技术 日趋成熟 降低了页 岩气 的开发成本 而且 美 国众多中型公司采用了工厂化 精益化方式管理页岩气资源 参与页 岩气的勘探和开发 使得页岩气更具有成本优势 ? 政策 美 国联邦政府在页岩气开发初期 以较少的监管限制维护行业 的开放发展 同时给予了很高的 财政补贴 长期 以来 的补贴政策 以及各州政府 的鼓励政策使页岩气开发应用迅速推广 此外 美 国拥有规范 的法治体系成熟 的资本市场宽松 的土地和环境政策开放 的人才市场 也都推动 了页岩气市场的发展 ? 基础设施 美 国有着完善的且开放准入 的天然气管 网页岩气可 以顺利抵达本土 48 个州的任何地区 美 国在储气运输 压缩和纯化等各个领域也拥有世界领先 的基础设施 企业层面 的关键成功 因素分析 宏观 因素之外 企业层面 的 专业化运营模式也确保了页岩气企业 的成功 ? 发现优质储藏地点 对储藏 的地质条件 渗透率 孔隙率进行全面分析和评估 从而优化开发项 目的经济性 ? 优化开发成本 充分吸取经验教训 采用 工厂风格的流程方法 实现最大赢利 ? 运营模式 强调敏捷度 精益理念 以及持续改进 学习曲线 并使用管理面板 关键绩效指标 开展严 格治理 ? 规划和承包 战略 确保获得具有最佳成本和质量水平 的供应商 的服务 建立技能适宜的钻探 团队 并强调规划 和用料管理 潜在挑 战 ? 成本 问题 虽然前景光 明页岩气等非常规天然气在全球推广仍然面 临很多挑 战其 中最主要 的是 高 技术 门槛和高开采成本 作为非常规天然气进行商业化生产 的页岩气 由于储藏条件多样 且资源 集 中度也较低 因此气体开采必须深入 了解各种相应的地质状况采用适宜的技术 ? 环境 问题 页岩气在开发过程 中还存在环境保护方面 的问题 比如 钻井和水裂一 口水平页岩气井 需 要使用 200 万 , 400 万加仑水 在水裂过程 中使用 的化学 品可能污染地下水 为此需要在地下 注入水裂用化学 品将污水处理后排放或设法将污水处理后循环使用 再如 一 口页岩气井可能使用近 40 英亩 的土地 会 因此产生破坏道路 拥堵交通 噪声和 尘土污染等很多 问题 这就迫使开发地点要远离人 口密集地 区并且开发前进行严格 的规划并减 少垂直井的数量 此外 页岩气开发还有可能破坏野生动物的栖息地 所 以在野生动物主要栖息地 区被迫采用 地下钻井 83 提升能力 加速转型 ? 政策和商业领域 问题 最后页岩气开发还必须面对政策和商业领域 的挑 战这些挑 战包括 有 限的地质数据 多变 的地质条件 日趋严苛 的环境法规 不确定 的政策法规 输气管道和岸上钻井平 台的不足 公众 的反对意见等 中国页岩气行业发展概况与建议 1 能源缺 口 天然气在 中国能源消费结构中的比例仅为 4 预计 2014 年也仅上升到 9 远低于世界平 均 24 的水平 即使如此 中国的常规天然气供应仍然难 以满足 国内庞大 的需求 至 2015 年 ? 缺 口预计达到 1200 亿方 作 为天然气 净进 口国中 国对 外依 存度越 来越 高 2011 年 中 国天然气对 外依 存度达 到 ? 24 预计到 2030 年 将达到 42 见 图 4 图4 中国天然气对外依存度20072030E 2 发展页岩气的战略意义 在存在 巨大 的能源缺 口的同时 中国的页岩气储量规模却全球领先 占世界页岩气储量 的 19 ? 因此 发展页岩气等非常规天然气对 中国能源安全 绿色环保 以及能源外交有着重大 战 略性意义 ? 填补 国内能源需求缺 口加强能源安全 中国能源缺 口巨大 极度依赖进 口大力开发页岩气资源 可 以缓解进 口压力 ? 改善能源结构提高清洁能源 比例 ? 《中国能源统计年鉴》2011 ? BP 在其 《2030 年世界能源展望》中预测 ? 美 国 EIA 84 中国页岩气的发展和影响 中国约有 71 的发 电量来 自污染严重的煤 电减排需求迫切 天然气发 电大有可为 ? 改变 国内能源供应格局 中国天然气大部分分布在西部 消费地却在东部 不得不耗 巨资建设西气东输工程及西气东 输二线 并规划了三线 如果能在东部形成一定规模 的页岩气产能 将有利于减少气量 的长途调 运 平衡天然气地理分布 的不均匀 ? 提高 内部能源供给有利于提高对俄罗斯等天然气输出国的议价能力 中国常规天然气对俄罗斯 中亚等地 的依存度较高 大量依靠进 口议价能力较弱 国内的 页岩气开发可 以增强中国对天然气输出国的议价能力 3 发展历史 页岩气开发与利用在 中国的起步较 晚 但近年 已越来越受重视 2006 年 中国石油勘探开 发研究 院开始了页岩气资源 的调查研究 2009 年 11 月 中国石油与壳牌合作开发的中国首个页 岩气合作项 目 《富顺永川 区块页岩气项 目》在成都启动 2010 年更是动作频频 当年 中国石 油在 四川盆地川东地 区云贵地区开辟 了两个页岩气开发试采示范 区 4 月 国内的第一 口页岩 气水平井在 四川威远县实现完井 同年 6 月 27 日国土资源部首次举办油气探矿权公开招标活动 两个月后页岩气 十二五规划提交 国务 院 12 月 国家能源科技 十二五规划中也对页岩气 的发展提 出明确要求 2012 年 2 月 国土资源部公布页岩气正式成为 中国第 172 种矿产 并将 按独立矿种制订投资政策 引进多种投资主体 制订相关支持政策 推进页岩气勘察开采进程 4 发展现状 与常规天然气资源相 比中国的非常规天然气资源十分丰富 并且 随着开采技术 的进步 中 国非常规天然气资源有着 巨大的发展潜力 目前 中国非常规天然气资源开发利用正处于快速发展阶段 以页岩气为主 的非常规天然气 的开采在今后二十年将保持每年超过 10 的增长 据 十二五规划 至 2015 年 全 国页岩气 产量将 占非常规天然气产量 的 75 因此 对于 中国的石油企业来说 转变认识研发低成本配套技术 以推进页岩气 的开发利用 将是一项重大 战略选择 此外 在开发 国内非常规天然气 的同时 中国的石油企业必须争取通过 各种途径获取 国外非常规天然气资源和技术 以保证资源 的充足性 ? 国内外技术合作 中国页岩气产业 的巨大潜力吸引了全球关注 除本土三大石油公司外 海外企业通过与三大 石油公司旗下公司技术合作也逐步进入 中国市场 见表 2 ? 技术挑 战 中国的页岩气资源多分布在边远 山区 并且离地表较远 因此开采难度大 同时 由于丰度 较差 因此矿井开采期也较短 此外 中国页岩气地质结构种类较多 需要不 同的开发技术 如 四川盆地属于海相页岩储层 可借鉴美 国经验 而吉林东部盆地属于陆相页岩储层 美 国技术未 必适用 另外 某些地 区 如新疆 的页岩气矿 区周 围水资源较紧缺 难 以提供足够 的水源 以备 开采所需 这些特点给 中国页岩气资源 的开采带来了种种挑 战 目前 中国在页岩气资源评价和水平井压裂增产开发技术等方面 尚未形成核心技术体系 并且 部分关键核心专利技术掌握在美 国企业手 中 中国只能依靠引进来获取页岩气领域 的领先 技术 85 提升能力 加速转型 表 2 技术合作 类 进入 公司 形式 阶段 近年主要举措 型 时间 2011 年 4 月在 四川威远打出我国第一 口页岩气试验开采井 日产 1 万立方米 全资 勘测 2011 年 12 月已在 四川省南部的页岩区钻探了约 20 口气井 中石油 2007 年 合作 为主 2012 年 2 月收购荷兰皇家壳牌石油有限公司在加拿大 Ground Birch 页岩气项 目中 20 权益 2011 年 7 月中标渝黔南川页岩气勘查区块探矿权 2011 年 12 月成功对元坝 9 井 实施大型压裂测试 首次获页岩气 日产量 115 万立 方米气井 全资 勘测 中石化 2009 年 2011 年年底与中海油合作开发的安徽芜湖下扬子西部区块页岩气勘察项 目地震作 合作 为主 业项 目开工 内 2012 年 2 月 与美 国德文能源达成价值 22 亿美元收购 参与其五处页岩油 企 气 田经营 2010 年 10 月 11 日购入美国切萨皮克公司鹰滩页岩油气项 目333 权益 试水 全资 勘测 页岩气开发 通过收购获得相 应技术 为国内大规模商业化开采作准备 中海油 2010 年 合作 为主 2011 年 12 月 29 日安徽页岩气项 目地震作业开工 此举标志着 中海油陆上油 气勘探的开端 全资 勘测 2011 年 6 月 延长石油集团打成我国第一 口陆相页岩气井 并已成功压裂产气 延长石油 2011 年 合作 为主 在陕西延安地区 5 口钻井取得陆相页岩气重大发现 河南省煤层 2011 年 合资 勘测 2011 年 7 月 河南省煤层气公司中标渝黔湘秀 山页岩气勘查区块探矿权 气公司 Newfield 2007 2007 年 12 月与 中石油开展 四川盆地威远地区的页岩气联合研究项 目 评价 合作 勘测 Exploration 年年底 寒武系志留系的页岩气资源和开发前景 并进行勘探 2009 年 11 月与中石油合作中国首个页岩气项 目 富顺永川 区域页岩气项 目 Shell 2009 年 合作 勘测 在成都启动 2010 年 12 月 28 日中石油发布公告称与壳牌合作的第一口页岩气井于 22 日顺利开钻 外 资 Conoco 2010 勘测 谈判 20102011 年 康菲石油公司与中石油就开发四川省页岩气资源进行深入谈判 Phillips 2011 年 开发 BP 2010 年 合作 勘测 2010 年 1 月与中石化在贵州凯里苏北黄桥等地着手合作开采页岩气 资源换技术 Total 2011 年 合作 勘测 2011 年 3 月宣布与中石油联手在内蒙投资 20 亿美元 建设非常规天然气生产项 目 Chevron 2012 年 合作 勘测 2012 年 2 月与中石化集团的一家子公司订立协议将在中国黔南盆地进行页岩气勘探 因此 在 吸收 国外先进技术 的同时 中国必须鼓励页岩气开发利用企业积极开展技术创新 攻克技术难题 增强我 国页岩气开发利用的科技保 障能力 加快构建成熟的页岩气技术开发体系 ? 产业格局 与美 国模式不 同中国页岩气领域 由三大油企主导 中小企业介入很少 行业发展较慢 这 些大型 国有油气企业 的组织 流程和员工基本按照传统 的油气产业链环节设置 作业周期长 相 互 间协作能力弱 专业能力 尚待加强 同时 由于缺乏独立 的油服公司 导致整个行业效率低下 开采成本居高不下 更重要 的是 中国国有油气公司作为全产业链 巨头 各环节均要涉足 在独 占环境下缺乏开 拓新业务 的积极性 不太适合页岩气开发的需要 ? 管输 网络 当前 中国的天然气运输管 网规模小 运载能力受限 网络接入并未开放 造成了页岩气 的 传送瓶颈 2010 年中国的运输管 网规模不足美 国的 20 见 图 5支线 网络建设更是落后 且联络线 较少 管线 间较为独立 连通程度不足 导致天然气市场只能沿干线开发 市场规模受限 86 中国页岩气的发展和影响 图5 2010年中美运输管 网对 比 更重要的是 美国联邦能源管理委员会通过第 636 号法令要求管网向市场普遍开放 而中国油 气管道则未开放使用准入 且按区域分割 ? 政策支持 从美 国的经验来看 1978 年美 国联邦政府 出台了 《能源意外获利法》但对页岩气开发仍实 施长达 15 年 的补贴政策 各州政府都实施 了相应 的五项税收优惠 有些州甚至对页岩气 的开发 不征收生产税 并专 门设立 了非常规油气资源研究基金 鼓励中小企业钻探开发投资 开放市场 竞争 这些政策对于美 国页岩气的发展起到了很大的推动 目前 国务 院对页岩气 的开发给予了高度重视 并 已经 明确一系列政策扶持页岩气未来 的开 发应用 但是 中国页岩气政策 的可操作性仍待提高 距离页岩气产业发展所需的理想政策环境 仍有距离 中国政府正在为页岩气 的勘探开发制定一系列扶助措施 如制订了页岩气资源 战略调查和勘 探开发规划制定 了鼓励页岩气资源 战略调查和勘探开发政策完善和创新页岩气矿业权管理制 度 加强了页岩气 国际合作与交流并加快制定了页岩气技术等 在页岩气资源 战略调查和勘探开发的政策制定 中 明确了要立足长远 统筹规划 依靠科技 立足创新 注重基础突出重点 增加储量 提高产能 要注重开放市场鼓励 中小企业进入 提倡行业 内健康竞争消除垄断要根据 国民经济 中长期规划和能源发展战略的要求 统筹页岩 气资源 战略调查和勘探开发 科学规划 合理布局 使页岩气成为可供长久利用的清洁能源 ? 开采成本 以美 国经验来看 气藏较好 的页岩气开采成本约为 15 元人 民币 立方米 比天然气为高 考虑气储条件 资源质量和开采技术 的差异 中国页岩气开采成本更高 在 15 , 25 元 立 方米 见表 3 ? 定价体系 中国 目前 的天然气定价采用管制定价方法 由井 口价 管输价和输配价组成 其 中井 口价和 管输价组成 门站价 我 国长期 以来依据气源不 同分别定价 而且销售时还存在双轨制 直到 2010 年年 中才取消 双轨制定价 对于管输价 跨省管道管输价 由发改委制定 省 内管输价 由省物价部 门核定 输配 价则 由各省或地市物价部 门单独制定 指导原则是根据天然气用途分别定价 目前 的定价方法不利于页岩气等非常规天然气发展 但是 从 2011 年 12 月起陆续展开 的天然 气定价市场化改革可望改变这一格局 目前 先在广东和广西两 省开始的天然气价改工作 试 图 87 提升能力 加速转型 表 3 美 国页岩气开采成本 成本结构 Barnett Favetteville Haynesville 可开采气量 Bcf 134 119 3 气井成本 百万美元 35 28 95 矿区使用税 2250 2250 2250 土地使用费? 美元 英亩 5000 5000 5000 支出租赁经营气井维修管理费 15 15 15 等 美元 Mscf 开采税 750 750 750 研发与开采费用 美元 Mscf 492 478 487 单位总成本 美元 Mscf 641 642 637 单位总成本 人 民币 立方米 ? 144 144 143 注 ? 土地使用费包括160英亩土地 使用的土地中50 已开发 ? 按1立方米 35315立方英尺 1美元 635元人 民币换算 按净 回值方法 由替代能源市场结构形成天然气价格 政府只对 自然垄断的天然气管道运输价格进 行管理 具体措施包括 ? 以成本加成为主 的定价方法改为按 市场净 回值方法定价 ? 以计价基准点价格为基础 考虑天然气市场资源主体流 向和管输费用 ? 天然气 门站价格实行动态调整机制 根据可替代能源价 格变化情况调整 ? 放开页岩气煤层气煤制气等非常规天然气出厂价格 由于 目前天然气对其他替代能源 的比价关系较低 因此价改主要 的结果是提高了井 口价 式中 P 天然气 中心市场 门站价格 含税元 立方米 K折价系数 暂定 09 α β燃料油和液化石油气的权重 分别为 60 和 40 P 燃料油 PLPG计价周期 内海关统计进 口燃料油和液化石油气价格 元 千克 H 燃 料 油 HLPG H 天 然 气 燃 料 油液 化 石 油 气 和 天 然 气 的净 热值 低 位 热值 分 别 取 10000 千卡 千克 12000 千卡 千克和 8000 千卡 立方米 R天然气增值税税率 目前为 13 此次价改虽然核心是针对天然气 的市场化定价 但其 中提 出的放开页岩气煤层气煤制气 等非常规天然气出厂价 的原则给页岩气的开发也带来了利好 产业垄断 由于精力主要集 中于常规气源 的开发 三大 巨头对页岩气开发热情不足 中小型企业又受 困 于进入壁垒难 以涉足页岩气开采 导致资源 闲置 而 中游的运输 同样被三大 巨头垄断 销售管 网 也是特许经营的其他企业开采 的页岩气难 以进入输送管道导致运输 销售受阻 直接影 响中小 企业在页岩气产业链上的生存空间 88 中国页岩气的发展和影响 2012 年 2 月 国务 院批示将页岩气设立为独立矿种 并鼓励 民间资本等进入页岩气开采 从 而带动 国外技术引进 此外 国家鼓励企业致力于加大管线建设 增强页岩气开采 传输 的配套 性 遗憾的是 页岩气的管道接入准许仍较难获得 传输销售依然存在 障碍 勘探开采垄断的打破 将有利于形成畅通 的产业链 推动外部资本技术 的引入 形成竞争 形成行业规模 并降低成本 然而 运输 销售垄断仍将是制约页岩气商业化发展的巨大 障碍 5 十二五规划 2012 年 3 月 国家发布 了页岩气 十二五 规划 对 发展页岩气提 出了明确 的 目标并表 明 了全面支持 的态度 总体方 向 到 2015 年 基本完成全 国页岩气资源潜力调查与评价 掌握页岩气资源潜力与分布 优选一批页岩气远景区和有利 目标 区 建成一批页岩气勘 探开发区 初步实现规模化生产 主要装备 自主化生产 形成一系列国家级技术标准和规范 建立完善的产业政策体系 主要 目标 优选 30 , 50 个页岩气远景区和 50 , 80 个有利 目标 区 探 明页岩气地质储量 6000 亿立方米 可采储量 2000 亿 立方米 2015 年页岩气产量 65 亿立方米 形成适合我 国地质条件的地质调查与资源评价技术方法 勘探开发关键技术及配套装备 鼓励政策 依法取得页岩气探矿权 采矿权 的矿业权人或探矿权 采矿权 申请人可按照相关规定 申 请减免页岩气探矿权和采矿权使用费 对页岩气勘探开发等鼓励类项 目项下进 口的国内不能生产 的 自用设备 包括 随设备进 口 的技术按有关规定免征关税 页岩气出厂价格实行市场定价 优先用地审批 配套建设 天然气管 网设施 比较完善 的页岩气勘探开发区 积极建设气 田集输管道 将页岩气输入 天然气管 网 对远离天然气管 网设施 初期产量较小 的勘探开发 区 建设小型 LNG 或 CNG 利用装 置防止放空浪费 根据勘探开发进展情况 适时实施建设页岩气外输管道 6 发展建议 页岩气开发体制的改革 页岩气开发体制的成功要素 对 中国而言 当前最迫切的是建立适合页岩气产业特点的 开发体制 而页岩气开发体制 的成 功要素包括 ? 政策支持 美 国页岩气开发的成功 很大程度上得益于美 国政府在页岩气产业发展不 同阶段实施不 同的 89 提升能力 加速转型 产业扶持政策 而 中国页岩气勘探开发 尚处于初期 亟须政府在相关产业政策方面给予一定 的支 持 目前 中国尚未 出台专 门支持页岩气勘探开发的税收优惠和补贴等财政税收政策 以及页岩 气开发及利用的相关价格及市场拉动政策 ? 多元竞争 页岩气作为新兴产业 专业分工要求高 创新驱动性强 适合采用多元竞争的开采模式 若 中国页岩气开发一开始就形成垄断格局 很容易出现像煤层气一样 的发展滞缓 的情形 相反 若 在产业初期适度放开市场准入 引入多元投资主体 鼓励技术开发 培育专业化分工服务体系 页岩气开发进程 技术进步 以及产业配套就会 明显提速 ? 分工协作 美 国页岩气成功开采 的关键在于包括政府在 内的各类产业角色合理分工 其多元投资主体与 专业化分工服务相结合 的开发体制调动了包括风险投资技术研发上游开采 基础设施 市场 开发终端应用等各方面 的积极性 系统完善且执行到位 的监督 体制保证了页岩气开发快而有序 借鉴其他行业 的教训 在制订下一步的页岩气产业政策时 必须吸取 中国煤层气领域 的相关教训 中国煤层气开 发和利用各个环节存在 的各种 问题 以及非市场化 的安排 抑制了行业活力 煤层气开发领域 的主要 问题在于 以下几个环节 气权获取 煤炭煤层气矿业权重叠 使得煤层气领域 的进入 门槛增高 采煤和采气矿权管 理部 门不统一 致使开采权取得 困难 抽采 中国煤层气抽采技术与装备不够先进 引进力度不够 导致抽采难度很大抽采率偏低 平均仅为 23 而美 国澳大利亚等 国抽采率均在 50 以上 运输 煤层气管 网等基础设施 的建设落后 无法到达消费终端 煤层气运输主要利用现有天 然气管 网而这些管 网为行业 巨头所控制 零售 国家对于煤层气的定价机制不合理 虽然给予煤层气一定 的优惠 相关政策落实不到位 企业积极性不高 以下几个 问题在 国家制定针对性强的页岩气扶植政策的时候 值得反思 气权获取 破 除垄断 建立新 的产权管理机制 降低页岩气勘探开发的准入 门槛 设立独立 矿权 鼓励勘察 抽采 加大科研攻关力度 并通过退税和补贴 的方式 鼓励专用设备和技术 的引进 运输 加强在储运和管 网上 的投资 开放管道 的准入 改 善管道运输 区域分割的局面 合理 制定页岩气天然气混输计价 的解决方案 零售 采用基于替代能源 的市场化定价 提高气价 补贴页岩气等非常规天然气的价格 政策支持 页岩气的发展需要政府在上下游各个领域 的全面支持 首先 在税费方面 可给予页岩气开采 相关企业 税费减免或财政补贴 其次 进一步推 动天然气价格市场化 再次 技术方面 应对设备进 口关税实行减免 发放企业技术研发补贴 支持研发基地建设 包括科技投入 政策支持等以及提供合作研发优惠政策 包括合资合作 兼并收购最后 在行业管理 中 应开放页岩气 的管 网准入许可 包括下游市场开放 同时加 大管 网建设投入 此外 还应加大领导协调力度 协调各级机关快速处理各类重大突发 问题 90 中国页岩气的发展和影响 以更经济 更利于行业发展的方式优化天然气用气优先级 值得注意 的是 由于东部地区是主要需求地且资金充足 就近供应本地消费能有效降低成本 尽快实现经济效应 推动产业发展的深化 所 以应鼓励加大对东部地区的页岩气开发 消费结构调整 中国天然气利用领域分为城市燃气天然气化工工业燃料 天然气发 电四大类 其 中 城 市燃气大部分属于优先类 天然气化工多在 限制类 天然气发 电被列为限制类 天然气制 甲醇被 列在禁止类 化工用气 比例 尚高但集 中于低附加值 的化肥等行业 目前 的利用政策和 电力价格导 致发 电领域天然气使用较少 高度依赖煤资源 不利于资源有效利用与清洁发展 见 图 6 图6 中国天然气消费结构变化趋势 亿立方米 未来 中国应基于资源利用效率及经济性调整天然气使用优先级 从而调整消费结构 预计 到 2015 年 国内天然气消费量将达 2400 亿立方米左右 其 中城市煤气和工业用气所 占比例将 由 63 升至 68 化工用气将 由目前 的 22 降至 13 发 电用气 比重 由 15 上升至 19 企业层面 的挑 战 对企业而言 页岩气的开发利用仍然有较高的风险 ? 政策风险 管道垄断 由于管道接入存在垄断 对往下游输送形成了壁垒 定价风险 天然气价格整体受到管制 价改初现端倪但总体形势 尚未 明朗 ? 技术风险 环境污染 水力压裂技术使用不 当将对环境造成污染 法 国对此持非常保守 的态度 美 国舆 论也对此进行了频繁的报道 此外 页岩气泄漏也将造成环境污染及安全风险 开采成本 我 国页岩气开采早期成本可能高达 15 , 25 元 立方米 高于常规天然气开采 成本 同时 页岩气井 的衰退周期较短 开采钻探需要反复投入 而 国内页岩气产业又 尚未商业 91 提升能力 加速转型 化运作 规模效应 尚未形成 成本总体较高 勘探损失 我 国常规油气钻探 出现干井或是不具经济开发价值 的油气井非常多 早期油气钻 探 的失败率高达 40 埋藏更深 的页岩气勘探开发更是高风险行业 投资开采风险比较大 ? 销售风险 渠道竞争 燃气下游销售特许经营 新进入企业对市场情况不甚了解 经营权取得 困难 新 进入企业难 以取得优势 价格波动 国际油气煤炭等其他能源价格 的变化及波动也将会影 响页岩气开发经济性 带 来投资风险如在美 国受页岩气规模化量产带来供过于求造成的本土天然气价格下降已使一些 页岩气开采商变得无利可 图甚至巨额亏损 对企业 的启示 虽然面 临重重挑 战 但 随着政策环境改善 业务需求增长 页岩气 的开发对各类油气相关企 业均是 良好 的机遇 对 国内大型企业来说 应加强基于 中国实际情况 的各类技术研究 如勘探 开采技术及环境 保护技术 积极参与页岩气市场化运作 的法规 标准制订 通过兼并收购美 国页岩气企业获取 相关技术能力 加强管线等页岩气配套设施建设 加强分工合作 将勘测等部分职能外包 拉动 整条产业链 的发展 对 国内中小企业来说 应加强与海外企业 的技术合作 同时进一步与大型企业就油气开采 运输 销售领域进行合作 加强对下游渠道 的拓展并落实开采 出的页岩气 的消纳 此外 还应与 资本合作 降低高投资带来 的进入 门槛 或考虑多企业联盟 的方式解决投资 门槛高的问题 并共 担风险 对于外资企业 除了应该对 中国市场的资源环境 市场环境 投资环境进行充分 的调研 制 订合理 有效 的市场进入 战略 还应该充分利用资金 技术 经验优势与 国内企业就上游开采 管道运输及下游渠道进行深入合作 中国页岩气产业发展对下游行业 的影响 页岩气产业 的发展带来 的气量增长必然会惠及工业用气和城市燃气行业 的发展 这也将是页 岩气行业发展带来 的天然气供应量增长 的最主要用途 这一用途 的增长瓶颈在 2015 年 以后可能 由气源瓶颈转变为管 网供应瓶颈 促进未来长足发展 的核心是管 网的建设和开放准入 与工业用 气和城市燃气用气不 同的是化工用气和天然气发 电用气存在气源地附近超速发展 的可能性 在此 我们主要评估这种可能性 1 对天然气化工行业 的影响 页岩气发展对天然气化工的作用 页岩气产业 的发展有为天然气化工行业提供充足原料 的可能性 随着美 国页岩气产量 的逐年 上升 其 80 以上 的 甲醇和 75 以上 的乙炔生产 以页岩气为原料 目前 这一 比例在 中国分别 不到 10 和 5 那么页岩气会带来天然气化工的重大变局 吗 中国天然气化工现状 中国天然气化工起步于 20 世纪 60 年代 20 世纪末用气 占比一度达到 40 但是 十五 92 中国页岩气的发展和影响 以后 按 国家政策引导 中国天然气化工增速放缓2010 年的消费比重下降至 22 在气价 气量 政策产能技术等多重 因素作用下 天然气化工 由 气头 转 向 煤头的趋势 明显 具体来说 虽然合成氨和 甲醇的用气 占到化工用气的 65 但是 由于天然气与煤的比价劣势 显现 该块用气 占比逐步下降其他产氢气乙炔 乙烯四氯化碳 二硫化碳 氢氰酸等产 品 前景稍许乐观 见 图 7 图7 中国天然气化工产业链 中国天然气化工瓶颈 目前 中国天然气化工产业面 临五大瓶颈 导致产业发展放缓 ? 供气不足 化工用气 比其他用气 的低价格使上游对化工企业 的供气不积极 2009 年 气荒 以来 天 然气供应季节性紧张局面持续 天然气化工企业频繁遭遇断供停产 ? 气价上涨 近年来 发改委数次上调天然气 出厂基准价 特别是 2011 年天然气价改 以来 涨价使企业 成本压力不断上升 ? 附加值低 化工用气 中低 附加值 的 甲醇及合成氨用气 占到 65 以上 经济效益较差 抵御气价上升能 力不足 ? 产能落后 中国天然气化工企业 的平均产能较小 甲醇装置产能普遍低于 20 万 吨比国际上 甲醇 的经 济规模 60 , 80 万 吨甚至超过 100 万 吨的水平为低 ? 政策限制 2007 年发改委天然气利用政策 中 明确天然气合成氨项 目属 限制类天然气 甲醇项 目属 禁止类天然气制乙炔等其他项 目属 允许类 页岩气对天然气化工影响有限 中国页岩气行业如按页岩气 十二五 规划发展 到 2015 年产量约达到 65 亿立方米 仅 占当年全 国总需求量 的 5 与该年近 1000 亿立方米 的进 口量也相去甚远 可 以说 中短期 内 难 以缓解 国内天然气供应紧张的局面 也不会对天然气化工供气产生实质性松动 近年来 中国混煤与天然气价格都在不断攀升 但混煤作为 化工原料 的价格优势仍然 明显 见 图 8 及 图 9 根据 中国混煤价格和天然气平均 门站价格计算 甲醇和合 成氨 的生产成本 见表 4可 以发 现从 中长期来看 页岩气开采成本高于常规天然气 可能增加气 价上涨对化工企业 的成本压力 93 提升能力 加速转型 图8 20102015年中国混煤价格 元 吨 图9 20102015中国天然气平均 门站价格 元立方米 注 秦皇岛山西优混煤 5500大卡千克 注 预计天然气价改分三步走 第一步 2012年部分省份提价 第二 步 7>2013年上半年新价格机制全 国推广 第三步 2013年下半年或 2014年 上 半年 加快调价频率 表 4 甲醇和合成氨生产成本? 制备方式 天然气化工 元 立方米 煤化工 元 吨 进 口价? 元 吨 原料价格 15 20 25 700 800 900 不适用 甲醇 元 吨 1723 2159 2595 1295 1413 1531 2365 合成氨 元 吨 1779 2224 2669 1653 1849 2045 3811 注 ? 关键假设如下 天然气化工 甲醇 年产82万吨 总投资21亿元 每吨消耗天然气872m3 3 3 3 3 3 3 氧气275m 04元m 循环水160m 026元m 锅炉水05m 13元m 3 3 电力20kW?h026元kW?h催化剂17元 吨折 旧247元 合成氨 年产60万吨 总投资22亿元 每吨消耗天然气890m 水蒸气12吨105元吨循环水183m 026元m3 3 3 锅炉水15m 13元m 电力37kW?h 026元kW?h 催化剂17元 吨折 旧225元 煤化工 甲醇 赤天化年产30万吨 每吨耗煤118吨水蒸气931元 水675元 电力1026元 催化剂46元 吨折 旧160元 合成氨 赤 天化年产30万吨 每 吨耗煤196吨水蒸气80元 水20元 电力50元 吨折 旧130元 ? CIF价格 2011年中国 自中东地区进 口平均价格 按照美元人 民币平均汇率645换算 中国化工用气 中 低 附加值 的 甲醇及合成氨用气 占到 65 以上 经济效益较差 难 以抵御 气价上升压力 出于环保和提高附加值 的考虑使 甲醇合成氨用气出现下降趋势 而 其他类 用气 如乙炔 则逐渐增加 在合成氨市场 中国乃至全球范 围内产能过剩 特别是 日益严重 的季节性供气紧张和气价持 续上涨压力 使气头合成氨逐渐失去优势 同样 的问题也 出现在气头 甲醇市场 特 比是受到中东 低成本 甲醇的冲击 国内甲醇企业普遍减产 开工率在 30 以下 见 图 10 图10 2009年中国气头合成氨 甲醇产能及产量 百万 吨 环保及高附加值 因素的推动作用 与此 同时 乙炔及其下游产 品氢氰酸 四氯 甲烷等产 品由于高附加值和环保 因素 的推动 成为了未来天然气化工的潜在增长点 目前我 国乙炔制备 以电石为主 天然气制备 比重不到 5 而美 国的这一 比例高达 75 特别是 电石制乙炔污染严重 越来越受到环保政策的制约 气头乙 炔 的环保优势逐渐显现 目前 重庆 四川 新疆等气 田周边 区域正在积投资天然气 乙炔项 目 ? 2010 年中国乙炔产量约为 300 万 吨 ? 基于 国内部分氧化法技术 制备每 吨乙炔需要消耗天然气 5741 立方米 94 中国页岩气的发展和影响 如果 2010 年中国 50 的乙炔? 由天然气制得 天然气消耗可达近 90 亿立方米? 见 图 11 图11 20092015年天然气作为化工原料 的消费量 亿立方米 不过 页岩气作为重要的补充气源 其高额的成本必然要经受行业经济承受能力的考验 其对 该类用气增长的贡献仍存在较大的不确定性 对化工产业布局的影响 天然气化工 由于管道物流和行业生态原 因主要集 中在气藏开采地附近 而在 中国天然气和 页岩气采 区大致重叠 主要分布在 四川 重庆 新疆和陕西等地 区 与潜在页岩气主要产 区高度 重合 见 图 12 因此 页岩气的开发不会改变天然气工的地域布局 图12 中国天然气化工产业地理分布及页岩气资源分布情况 2 对气 电行业 的影响 中国天然气发 电行业现状 近年来 中国天然气发 电行业增长平稳 以调峰 电厂和分布式能源系统为代表 无论是发 电 机组装机容量还是发 电量 都有 了长足 的进步 见 图 13 及 图 14页岩气 的开发将进一步推动 尤其是气 田周边 区域 的气 电发展 95 提升能力 加速转型 发 电用天然气 的消耗有很大增长 见 图 15远期来说页岩气将成为一个很好 的补充供源 特别是在西部地区 页岩气的利用有可能推动燃气发 电的猛增 图 15 显示 在乐观情况下 2015 年 的发 电用天然气耗气量可 以达到 450 多亿立方米 当 年 的页岩气产量显然将不 能提供燃气发 电所需 的用气增长 需要 由常规天然气来供应 因此 2015 年 65 亿立方米 的页岩气产量对燃气发 电格 局基本没有影 响但远期来看 到 2020 年 600 , 1000 亿立方米 的页岩气产量可 以充分地支持西部地 区的燃气发 电需求 并对东部地区的 燃气发 电提供补充气源 如果西部地 区在充足页岩气供应下 发 电用天然气使用量翻番 则有可 ? 能再增加约 30 亿立方米 的用气量 图13 20002020年中国天然气发 电机组装机容量 GW 图14 20002020年中国天然气发 电量 10亿千瓦时 图15 20002020年中国天然气发 电量耗气量 亿立方米 集 中式峰荷 电厂 集 中式峰荷 电厂采用燃气联合循环机组 该种机组达到满负荷 的时间短 启动及关停灵活 ? 计算参数假设 运行小时数 2015 年到 2020 年调峰机组运行 3000 小时 分布式发 电 运行 3500 小时 天然气热值 38MJm3 系统效率 调峰机组采 用 CCGT 联合循环为 53 分布式发 电为 35 96 中国页岩气的发展和影响 可 以发挥重要 的调峰作用 目前 我国天然气燃气机组主要集中在广东浙江江苏等沿海用 电负荷中心 页岩气储量丰 富的西部地区的天然气发 电并未普及 见 图 16 图16 2008年中国天然气发 电装机容量地理分布 通过大幅增加 LNG 的进 口东南沿海基本可 以满足 当地 发 电用气需求 相反 由于页岩气 配套管 网建设不 明朗 且高开采成本和长途输气 的高成本 利 用页岩气发 电对东南沿海地 区的气 电发展的支持会受到影响 与此相反 天然气主要资源地重庆四川新疆等地 燃气机组 发展虽然才刚刚起步 但受长 途输气及配套管网建设的制约较少 预计页岩气的开发将助推这 一地区燃气发 电的发展 见表 5 表 5 中国天然气发 电产业 区域发展 比较 地区 东南沿海 气 田周边 装机容量 大型机组为主 小型机组为主 大型机组项 目逐渐上马 主要是进 口 LNG 气源 气 田产 气 部分 由 西气东输管道供给 气 田用气 用途 用 电负荷中心调峰 随着中国产业西移 重庆成都等地区将成为新的 负荷中心 调 峰需求逐步显现 投资承受能力 经济发达地带 能承受燃气发 电的高价格 经济发展相对滞后 投资承受能力较差 环保要求 对环保的要求较高 火 电项 目不易审批 环保要求较低 西北风能太阳能等资源丰富 靠近煤炭资源集中 能源选择 风能有限煤炭太阳能资源匮乏 能源选择有限 地区能源选择丰富 97 提升能力 加速转型 影响天然气集 中式调峰 电厂的经济性的因素主要有三个方面 ? 天然气价格 沿海地区机组使用进 口 LNG 为主 在 照付不议长期合约下 供气价在 2 元 立方米左右 部分甚至达到 3 元 立方米 以上 部分机组获得来 自西气东 输二线 的供气 享受低于 门站价 的直 供价格 ? 上 网电价 2012 年上半年全 国陆续实行 阶梯 电价后 气 电上 网电价将 随之上调 未来 中国电价进一步 市场化后 气 电上 网价格存在进一步上调的空间 ? 利用小时数 发 电调度计划 由电网公司的制订 而较高的上 网价格让气 电的竞争力低于火 电气 电上 网处 于不利地位 以广 东 大 鹏 一 期 电厂 为 例 在 上 网 电价 06 元 kW ? h 的条 件 下 年 利 用 小 时数 要 达 到 ? 3000 小时方可实现赢利 见 图 17 图17 集 中式峰荷 电厂经济性分析 而我 国 目前天然气调峰 电厂 的年平均利用小 时数约在 2900 小 时 至 2015 年预计 能达 到 3000 小时 利用小时数面 临瓶颈 见 图 18但是 随着 中国阶梯 电价 的推行 上 网电价 的上 行通道逐渐打开 集 中式峰荷 电厂的经济性有望提升 图18 20002015年中国天然气峰荷 电厂平均利用小时数 小时 分布式能源系统 分布式能源系统具有三大优势 ? 以广东大鹏一期 电厂为例 采用蒸汽联合循环发 电机组 装机容量约 118MW 固定成本 4081 元 kW 折 旧年限 15 年 浮动成本 051 元 kW?h 在上网电价为 06 元 kW ?h 情况下进行模拟 98 中国页岩气的发展和影响 ? 利用效率高 调峰 电厂 的转化率在 50 以上 而分布式能源系统可进行冷热 电三联产 实现对能源 的梯 级利用 将转化率提升至 80 以上 ? 具备一定 的经济性 运营商可对用 电大户进行直供 与用户分享利润空 间用 电大户也可 自备分布式能源系统 主要用于 自用 多余 电量可接入 电网? 此外 由城市燃气系统供应 未来供气相对充足 年利 用小时数可达 3000 , 4000 小时 ? 政策支持 我 国《天然气利用政策》将利用城市燃气发展热 电联产 冷热 电三联产用户列入 优先类目录 然而 分布式能源也有着两大 明显的劣势 ? 发 电成本较高 城市燃气价格高于发 电用气 分布式发 电成本将高于气 电单位装机容量 的投资也远高于调 峰机组 ? 接入 电网不 畅 由于燃气 的高价格 分布式发 电的成本将远高于上 网电 价 现行 电价体系下将难 以上 网此 外 电价改革 尚不 明朗 政策助推 分布式发 电入 网力度不足 未来随着用 电品质和环保 的考虑 分布式能源系统 的采用必将扩大 分布式能源系统适用于 能源消费量大且集 中的用户 对供 电安全要求较高或有 电热冷三联供需求 的单位 有理 由相信 虽然发 电成本较高且上 网运行小时数受 限 但在高利用效率 经济性可行及 国家政策 的推动下 分布式能源系统会在高负荷 中心地区 上海浙江广东等快速发展 总结 中国页岩气产业发展的巨大潜力毋庸置疑 但其健康 可持续发展需要多方协作 首先 中国页岩气 的发展需要政府 的全面支持 参照美 国经验 积极 的推广举措 优厚 的补 贴政策 以及规范 的法制体系和成熟 的商业环境 都是页岩气产业稳步发展不可或缺 的要素 中国 政府应在现有 的扶助措施基础上 进一步完善配套 的支持政策 根据 国民经济 中长期发展规划和 能源发展战略的要求 统筹页岩气资源 战略调查和勘探开发 科学规划 合理布局 使页岩气成 为可供长久利用的清洁能源 其次 中国企业应主动把握页岩气产业 的发展 良机 中小企业 一方面应加强与 国内外企业 的技术 商业 以及资本合作 另一方面应发挥其体系灵活 决策迅速 的优势 在页岩气开发的产 业链上积极寻找机会 而对于 国内大型企业来说 必须担 当产业发展引领 的角色 发挥 自身资金 充足 基础雄厚的优势 通过包括兼并收购美 国页岩气企业 的方式获取相关技术能力 加强管 线等页岩气配套设施建设 加强分工合作 将勘测等部分职能外包 拉动整条产业链 的发展 此外 上下游行业也应积极考虑页岩气产业飞速发展所带来的影响 页岩气产业 的发展带来 的气量增长必然会惠及工业用气和城市燃气行业 的发展 这也将是页 岩气行业发展带来 的天然气供应量增长 的最主要用途 促进其长足发展 的核心是管 网的建设和开 ? 国外的通常做法 目前在 中国尚难 以实现 详见 分布式能源系统的劣势 99 提升能力 加速转型 放准入 对于天然气化工行业来说 虽然页岩气 的开发在 中短期 内难 以缓解天然气化工行业供气紧张 的局面 但从 中长期来看 出于环保等 因素 的考虑 乙炔等其他类化工用气有较大增长 的潜力 其增长 的不确定性来 自于页岩气 比天然气更高的价格给化工企业带来 的成本压力 应提前做好防 范 对于气 电行业来说 随着发 电用天然气 的消耗量逐年递增 从远期来看 页岩气将成为优秀 的补充供源 从而进一步推动尤其是气 田周边 区域 的气 电发展 因此气 电行业 包括分布式能源 系统等领域 在制订行业规划时 应将页岩气发展作为重要影响 因素 纳入考虑范畴 作者 程鹏博士 科尔尼董事 常驻上海办事处 电子 邮箱 peterchengatkearneycom 方寅亮 科尔尼资深副理 常驻上海办事处 电子 邮箱 ThomasFangatkearneycom 班德博士 Dr Bernhard Hartmann科尔尼全球合伙人兼亚太 区能源 加工及公用事业 业务负责人 常驻上海办事处 电子 邮箱 BernhardHartmannatkearneycom 金涌博 科尔尼咨询顾 问常驻上海办事处 电子 邮箱 YongboJinatkearneycom 王 璟 科尔尼咨询顾 问常驻上海办事处 电子 邮箱 JessieWangatkearneycom 100