页岩气开采不足逃避的挑衅

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联合国图片/Gill
Fickling煤炭的开采可能会对水资源带来污染,受到污染的水将无法再用于工业生产、农业灌溉和生物饮用。

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Fickling煤炭的开采可能会导致对水资源的污染,受到污染的淡水将无法再用于工业生产、农业灌溉和人类饮用。

页岩气是一种资源潜力极为巨大的非常规油气资源,长期以来,受技术、经济等多种因素的影响,其开发一直比较缓慢。进入本世纪以后,美国“页岩气革命”成功让全球能源界充分认识到了页岩资源的巨大潜力,至此,页岩气正式进入广大公众的视野,并且成为近年来能源界探讨的*热议题之一。中国作为页岩气资源*为丰富的国家之一,开发页岩气资源也被认为是增强中国天然气供应能力、实现“减煤増气”国家能源战略的重要途径。然而,实现这一目标实非易事,上游开发过程中的环境问题将成为制约页岩气大规模、可持续发展的关键因素。

联合国贸易和发展会议今天发布一份有关页岩气的报告表示,各国在采用“水力压裂法”开采页岩气能源的同时,仍须充分考虑利弊,保持谨慎态度。

页岩气是一种蕴藏在页岩层中的天然气。20世纪中期,美国开始对页岩气进行大规模开采和使用,从而大大降低了国内的能源价格和对进口石油的依赖。美国的“页岩气革命”也让页岩气成为全球关注的焦点。这一新兴资源对经济和环境究竟有何影响,它的开采和使用又面临哪些挑战,联合国贸易和发展会议的最新报告对此做了详细解读。请听钱思文的报道。

传统认为美国“页岩气革命”成功来源于技术突破,但事实上,美国“页岩气革命”成功所依赖的两项技术:水平钻井和水力压裂技术在上个世纪就已经产生并发展成熟,真正使得页岩气于本世纪在美国大规模开发的原因主要是经济条件的改善和环境法案的修改,后者即是所谓的“哈里伯顿漏洞”。2005年,美国为推动水力压裂技术的快速应用,通过《能源政策法案》,将水力压裂从许多联邦环境保护法中去除,如《安全饮用水法》等,这项免除条款被称为“哈里伯顿漏洞”。正如同美国所预期的那样,该项法案的推行使得页岩气的水力压裂技术得到了大规模应用。可见,环境因素在美国“页岩气革命”开始之初,就是影响其大规模开发的主要因素之一。

页岩气是蕴藏在页岩层中的天然气。目前主要通过“水力压裂法”进行开采,该方法将大量掺有化学物质的水注入页岩层中,击碎岩石,释放其中的天然气,作为能源供人类使用。与石油和煤炭相比,天然气是相对清洁的能源,但燃烧天然气同样会产生二氧化碳,且对于开采过程本身是否危害环境,目前各国态度不一。

贸发会议大宗商品分析研究部主任恩库伦齐扎(Janvier
Nkurunziza)表示,页岩气在本质上仍是一种化石燃料,燃烧时同样会释放二氧化碳,世界各国,尤其是广大发展中国家,仍需谨慎对待,切勿盲目开采。

“哈里伯顿漏洞”虽然在法律上为页岩气开发消除了环境约束,但本质上并没有解决这些环境问题。随着美国页岩气开发规模的不断扩大,美国社会各界对其环境影响的担忧也开始出现。2008年就有研究指出页岩气开发所依赖的两项技术在实践中可能需要消耗大量的水资源,对压裂返排液的处理则可能对区域淡水资源产生污染。同年,英国标准协会首次指出,页岩气开发由于存在大量的甲烷泄漏,其生命周期温室气体排放可能很高。2011年,美国康奈尔大学研究人员在世界*期刊《自然》发表文章指出,页岩气开发过程中存在的甲烷泄漏,使得页岩气的生命周期温室气体排放甚至超过石油,并与煤炭相当,从而引发学术界、产业界和媒体对页岩气环境问题的关注。

20世纪中期,“水力压裂法”在美国的迅速发展带来了页岩气行业的繁荣,美国天然气产量显著增长,能源价格大幅降低,但部分欧洲国家却对使用“水力压裂法”开采页岩气颁布了禁令。

恩库伦齐扎:“这份报告所传达的中心思想是,页岩气是一种会带来污染的能源,但它所造成的污染程度低于煤炭和石油,因此能够作为一种过渡能源,在从煤炭和石油等矿物燃料,向太阳能、风能和水力等绿色能源转换的过程中发挥桥梁作用。”

目前,国内外机构和研究人员对页岩气开发环境影响的研究绝大多数集中在水资源消耗、水质污染和甲烷等温室气体排放三个方面。在水资源消耗方面,一口页岩气水平井的耗水量*低为6700立方米,*高则可达3.3万立方米。页岩气上游开发所用水基本上是清洁水,这些水主要来自地表水或地下水,大量的水消耗必然会对区域环境产生影响。美国得克萨斯州大学的研究指出,2000年至2011年,美国巴内特页岩区累计耗水量达到1.45亿立方米,年耗水量已经占到该地区达拉斯市总耗水量的9%,且这一比例将在未来随着页岩气的持续大规模开发而增加,届时必然与区域内其他水资源需求形成竞争关系。

为应对全球能源和气候的双重挑战,实现可持续发展议程“确保人人获得负担得起的、可靠和可持续的现代能源”,以及《巴黎协定》有关限制温室气体排放的紧迫目标,对页岩气这一新兴能源资源应该采取何种态度,是摆在各国政策制定者面前的问题。

目前,包括页岩气在内的天然气在世界的能源消费结构当中大约占到24%。与煤炭和石油等其他化石燃料相比,其燃烧时所产生的二氧化碳较少,大多数专家认为,每单位天然气燃烧后所排放的二氧化碳要比煤炭少40%,且几乎不含硫化物、粉尘等其他有害物质,还具备经济、安全等优点。

在水质影响方面,页岩气开采过程中甲烷等游离气泄漏和富含有危害化学物质的返排液的不当处理都可能对页岩气开发区域的水质产生影响。例如,美国杜克大学的研究人员通过系统分析美国马塞勒斯和尤蒂卡两个页岩区块页岩气开发,发现在毗邻页岩气开发1公里以内的开发活跃区,饮用水井中的甲烷浓度显著高于1公里以外区域饮用水井中的甲烷浓度,前者大约是后者的数10倍。美国得克萨斯州大学研究人员则在毗邻页岩气井3公里以内区域的饮用水井中检测出多种有危害的化学物质,这些化学物质的浓度显著超过美国环境保护署的标准。

为此,联合国贸易和发展会议今天发布一份报告,就页岩气对经济和就业的贡献、对未来能源版图的影响,以及对环境带来的挑战等问题展开详尽的分析,做出独立的结论,为政策制定者和利益相关方提供“一个客观公正的视角”。

“页岩气是一种会带来污染的能源,但它所造成的污染程度低于煤炭和石油,因此能够作为一种过渡能源,在从煤炭和石油等矿物燃料,向太阳能、风能和水力等绿色能源转换的过程中发挥桥梁作用。”——恩库伦齐扎

对于甲烷等温室气体泄漏,目前的研究结论存在较大差异。如以美国康奈尔大学为代表的研究认为,页岩气上游开发会泄漏大量的甲烷,而甲烷是一种比二氧化碳更厉害的温室气体,这意味着即使少量的甲烷排放,其对全球气候变化的影响也可能是巨大的。该研究团队指出,由于开采过程中存在大量的甲烷泄漏,使得页岩气的碳排放甚至高于石油和煤炭。尽管也有研究提出异议,认为虽然页岩气比常规气具有更高的碳排放,但是仍然低于煤炭,因此不能否认页岩气作为清洁能源的特性。然而,综合分析来看,页岩气上游开发过程的甲烷泄漏不容忽视。美国作为当前页岩气开发*为成熟和规模*大的国家,为了减少上游开发过程中的甲烷排放,美国环境保护署专门在其天然气之星计划中推出甲烷减排技术实践,鼓励企业采取绿色完井技术等来控制甲烷泄漏,并且已于2011年8月提议针对非常规油气开采的特定过程或设备建立新排放源性能标准和国家有害空气污染物排放标准等。

贸发会议秘书长基图伊(Mukhisa
Kituyi)表示,“气候变化意味着所有国家都必须逐渐脱离包括页岩气在内的化石燃料,这是一项重要且紧迫的战略。但是考虑到世界需要能源来消除贫困,推动发展,因而拥有页岩气储备的国家,在短期内制定相关能源政策的时候,应该充分了解其利弊。”

恩库伦齐扎:“除了燃烧时产生的二氧化碳较少之外,天然气也是一种传统的能源,人类使用的历史很长,对它的成分和性质也很了解,因此与尚不熟悉的新能源相比,使用天然气更为安全,成本也较低。此外,天然气在生产和储存方面也比绿色能源更加简便,可以根据市场需求的波动进行及时应变,灵活调整。随着运输技术的改进,天然气的输送也变得更加安全和快捷。”

对于我国而言,虽然拥有数量巨大的页岩气资源,但是我国的页岩气赋存条件相对于美国而言较差,且相当一部分资源集中在水资源缺乏的西部地区,这意味着我国的页岩气开发面临的环境问题比美国更为严峻。如果不能提前研究,事先采取相应的监管和技术,那么,推进大规模页岩气开发必然受到极大的环境制约。

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