“双碳”背景下我国页岩气产业发展潜力分析.pdf

第 卷第 期能源与环保 年月 收稿日期：；责任编辑：郭海霞 ：基金项目：云南省 年度新一轮找矿行动基金项目（）作者简介：薛晓辉（），男，山东巨野人，高级工程师，现从事页岩气、煤层气等非常规天然气调查评价研究工作。通讯作者：李金龙（），男（彝族），云南永德人，高级工程师，现从事页岩气、煤层气等非常规天然气基础地质研究工作。引用格式：薛晓辉，李金龙，刘红俊，等“双碳”背景下我国页岩气产业发展潜力分析 能源与环保，（）：，（）：“双碳”背景下我国页岩气产业发展潜力分析薛晓辉，李金龙，刘红俊，孙雄，李遇，陈志柱（云南煤层气资源勘查开发有限公司，云南 昆明 ；云南省煤炭地质勘查院，云南 昆明 ；云南省煤田地质局，云南 昆明 ）摘要：针对我国“碳达峰、碳中和”目标以及高质量发展要求，通过统计全球近 年来能源消费数据，对比全球及欧盟、美国等发达国家和地区能源结构，总结我国能源消费和能源结构变化趋势，指出了我国能源消费的巨大需求和天然气产业日益突出的供需矛盾。在充分分析国际页岩气勘探开发现状及我国页岩气资源潜力、勘探开发现状的基础上，指出了页岩气在我国低碳能源（天然气）发展中的重要地位，研究了加大页岩气资源调查评价和勘探开发力度、提高页岩气探明储量和产量、充分发挥页岩气作为低碳能源的思路及可行性，展望了页岩气产业发展对我国“双碳”目标实现和社会经济发展的推动作用。关键词：“双碳”；天然气；页岩气；供需分析；资源潜力；发展潜力中图分类号：文献标志码：文章编号：（），（，；，；，）：，（），：；能源是一个国家具备强劲发展动力和保障的基础，是国民经济繁荣的重要支撑。作为世界上最重要的能源生产和消费大国，能源安全已经成为了 世纪我国经济高质量可持续发展的核心问题。近年来，国际政治经济形势复杂，地缘冲突频发，全球范围内的国家能源资源博弈愈演愈烈，由此带来的能源供应危机时刻笼罩着我国高质量发展的步伐 。在“碳达峰、碳中和”的倡议下，我国能源发展已经迈向新的历史时期，低碳、清洁、高效已成为我国能源发展的必然趋势，我国的天然气产业也跨入了快速发展的新阶段，在优化国家能源消费结构中发挥着越来越重要的作用。年第 期能源与环保第 卷 年，我国能源消费总量达 （不含港澳台），在全球能源消费中占比 ，其中煤炭消费占比 ，远超全球能源消费中的煤炭消费占比 。与此同时，作为低碳能源的天然气资源，在我国能源消费结构中呈现初步提升的态势，但对外依存度也在持续增大，并在 年达到历史高值 。随着我国经济高质量发展的稳步推进，天然气的需求将持续提高。在新的发展形势下，逐渐成熟的页岩气开发技术和丰富的页岩气资源，使我国走进了页岩气勘探开发快速发展的黄金时期。在“双碳”目标下，页岩气资源优势更加明显，发展潜力更加巨大，有望成为我国“双碳”目标下重要的能源接替资源，助力我国经济高质量发展。但我国长期存在能源消费结构不合理、天然气作必须先行，才能巩固我国优势矿产地位，在资源供应方面为新兴产业发展创造新的竞争优势。根据 全国矿产资源规划（年），页岩气属于 种战略性矿产资源中的能源矿产资源，对经济社会发展和国家安全至关重要。全球能源消费总量及结构 全球能源消费总量变化趋势根据 世界能源统计年鉴 资料 ，笔者统计了近 年来全球范围内能源消费总量，除 年全球经济危机及 年因全球新冠肺炎疫情引起的产业动荡之外，全球能源消费总量一直表现出持续增长的趋势，自 年的 增长至 年的 ，累计增长 （表 、图）。其中，北美洲和欧洲无明显变化，中南美洲增长 ，独联体增长 ，中东地区增长 ，非洲增长 ，亚太（不含中国）增长 。中国成为近 年来能源消费增长最为明显的地区，能源消费总量自 年的 增长至 年的 ，累计增长 ，在全球能源消费中的占比自 提升至 ，增长 ，强有力的增长既证明了中国社会经济发展的强大韧性，也反映了我国“双碳”目标实现过程中的巨大困难。表 年全球能源消费量统计 年份北美洲 中南美洲 欧洲 独联体 中东 非洲 亚太（不含中国）中国（不含港澳台）总计 全球能源消费结构变化趋势纵观 年来全球能源消费结构，呈现逐步从高碳能源向低碳能源、清洁能源转变的趋势。全球及各代表地区能源消费结构变化雷达如图 所示。由图可知，年，全球能源消费结构中，石油、天然气、煤炭及其他能源（核能、风能、水能、太阳能等）占比分别为 、；年，全球能源消费结构中，石油、天然气、煤炭及其他能源（核 年第 期薛晓辉，等：“双碳”背景下我国页岩气产业发展潜力分析第 卷能、风能、水能、太阳能等）占比分别为 、。能够清晰地看出，石油、煤炭等传统能源消费占比呈现下降趋势，而天然气、其他能源消费占比逐步提升（图（）。图 全球能源累计消费量变化趋势 图 全球及各代表地区能源消费结构变化雷达 年第 期能源与环保第 卷以欧盟和美国为主的发达国家，石油、煤炭等高碳能源消费占比呈现下降趋势，尤其是煤炭消费更为明显。欧盟煤炭消费占比自 年的 降至 年的 ，美国煤炭消费占比自 年的 降至 年的 （图（）、图（）。而我国能源消费结构依然以煤炭为主，在 年之间甚至超过了 ，年依然维持在 的高位，达到全球煤炭消费占比（）的 倍。“双碳”背景下我国能源消费趋势 我国能源总体消费趋势近 年来，我国经济发展的速度和规模都取得了举世瞩目的成就。我国能源产业也经历了由弱到强的发展阶段，能源结构愈加多元化，逐步形成了煤、油、气、可再生能源多品种能源生产和消费体系 。年，我国能源消费结构中（图 ），煤炭、石油、天然气及其他能源占比分别为 、；年，我国能源消费结构中，煤炭、石油、天然气及其他能源占比分别为 、。其中煤炭消费占比下降约 、石油消费占比下降 、天然气消费占比增长 、其他能源消费占比增长 ，对高碳能源的依赖明显降低。天然气作为一种优质、高效、低碳的一次性能源，在中国能源消费结构中的占比呈快速增长趋势 。图 我国能源消费结构占比变化趋势 世纪世界能源发展显现出 大趋势：清洁低碳逐步成为发展方向、供需格局开始向多元化转变、新一轮技术创新引爆能源产业革命、能源市场不稳定因素增多。年，我国提出了“碳达峰、碳中和”发展目标 ，而国民经济各行业的发展都需要能源来支撑，预计我国能源消费总量至少在未来 年内仍然保持增长。大力发展非化石能源和低碳能源技术是我国实现“双碳”目标的“双引擎”。天然气是最为清洁低碳的化石能源，同时具有高效、灵活等优势，将在我国“碳达峰、碳中和”进程中扮演着重要角色 。我国天然气供需矛盾天然气在燃气、化工、发电、燃料等领域具有广泛的应用场景 。“双碳”背景下，一方面，可以增加天然气工业锅炉在烟草、生物医药、食品饮料、农特产品、冶金、有色金属加工、建材、化工等行业的使用；另一方面，积极探索气价补贴或就地建厂等方式，解决目前“气 电价倒挂”的问题，使得燃气发电投资具备经济可行性，保供和调峰燃气电源建设，较快解决电力缺口问题，起到优化电源结构、促成火电从高碳向低碳过渡的作用。根据国家统计局资料 ，自 年至 年，我国天然气消费量从 增长至 ，年均增长 ，天然气消费量在我国能源消费结构中占比从 提升至 。与此同时，我国天然气生产量从 年的 增长至 ，年均增长 ，低于同期消费量需求增幅。天然气消费量的增加也导致我国天然气对外依存度持续攀升，自 年起，天然气对外 依 存 度 逐 步 提 高，年 达 到 历 史 高 值 （图 ）。随着天然气供需矛盾的日益突出，作为非常规天然气的重要一员，页岩气的勘探开发显得愈加重要。页岩气产业发展潜力 国际页岩气勘探开发现状美国能源信息署组织的研究团队对世界 个国家 个页岩气沉积盆地进行了全球页岩气评估。结果显示，全球页岩气技术可采资源量为 ，与常规天然气探明可采储量相当。其中，美国页岩气技术可采资源量为 ，位居世界第四。为了推动美国能源独立，美国能源部于 年实施东部页岩气计划，在 页岩中成功实现页岩气商业开发。进入 世纪，随着水平井改造技术的发展，页岩实现了规模化效应开发，带动了其他盆地页岩开发。近 年来，美国页岩气产量飞速增长，年，美国页岩气产量为 ，占干气总产量的 ；年美国页岩气产量达到 ，占干气总产量的比例达到 ，使其实现了从天然气进口国到出口国的转变，被称为“美国页岩气革命”。年第 期薛晓辉，等：“双碳”背景下我国页岩气产业发展潜力分析第 卷图 我国天然气数据统计 随着全球经济和社会发展对油气资源需求量的不断增长，页岩气资源调查评价与勘探开发技术的不断提高，尤其是美国、加拿大等国页岩气资源勘探开发利用取得成功，极大地提高了世界各国页岩气资源调查评价与勘探开发的信心，推动了全球页岩气产业发展的进程。我国页岩气资源潜力 年，由国内相关石油企业、大学、地质调查机构和科研院所等 个单位参与的“全国页岩气资源潜力调查评价及有利区优选”项目表明：我国页岩气资源潜力大，分布面积广、发育层系多，页岩气地质资源潜力 ，可采资源潜力 。近年来，我国油气资源评价在页岩气资源调查评价方面不断取得突破，评价范围也由以往 个沉积盆地，逐步聚焦到具有一定远景的 个含油气盆地或坳陷；而评价深度也由“十五”的 ，逐渐拓展到“十二五”的 ，“十三五”时期在塔里木与四川盆地更是达到 的评价深度 。截至 年，我国天然气剩余探明技术可采储量共 ，其中页岩气 。我国页岩气勘探开发现状涪陵页岩气田是我国第一个投入商业开发的大型页岩气田 。年 月 日，中国石油化工股份有限公司在川东南焦石坝地区完钻的焦页 井在五峰组龙马溪组获得页岩气测试日产量 ，正式宣告了涪陵页岩气田的发现；年，在焦页 井获得商业发现的基础上，优选 有利区开展井组开发评价试验，同年 月，国家能源局批准设立了重庆涪陵国家级页岩气示范区。年，中国石化焦石坝区块提交我国首个页岩气探明地质储量 ，实现了我国页岩气探明储量零的突破；年，涪陵页岩气田如期建成百亿立方米产能，相当于建成千万吨级的大油田。年，涪陵页岩气田年产气量为 ，累计产气量超过 ，累计探明储量近 。根据国家能源局数据，年，我国页岩气产量仅为 ，至 年，该数字达到 ，在我国当年天然气产量中占比达 ，不仅成为我国天然气生产的重要组成部分，更是天然气增量中的主力军（图 ）。我国页岩气已进入了快速发展的黄金时期，随着天然气在能源消费结构中的比重不断攀升，在国内天然气供需矛盾日益突出的当下，页岩气成为中国未来最可靠的能源接替类型 。图 我国页岩气产量统计 年第 期能源与环保第 卷 结论（）近 年来，全球能源消费规模持续增长，我国已经成为能源消费增长的主要引擎，在全球能源消费总量中占比 。同时，我国能源消费结构与全球，尤其是发达国家相比，依然存在高碳能源消费高、低碳能源消费低等结构不合理的现象。（）随着我国经济发展的高速增长，能源消费增长居高不下，在“双碳”背景下，向低碳能源、清洁能源转型的任务更加艰巨，而我国天然气供需矛盾的日益突出，给了页岩气产业发展更多的关注和机会。（）全球页岩气资源勘探开发进入快速发展阶段，我国页岩气开发展现出强有力的活力，加之我国页岩气资源潜力巨大，本土化页岩气勘探开发技术日臻成熟，已然成为了我国天然气的重要组成部分。（）加大页岩气资源调查评价和勘探开发力度，提高探明储量和产量，充分发挥页岩气作为低碳能源的价值，将更有利于我国“双碳”目标的实现和社会经济的发展。参考文献（）：习近平 当前经济工作的几个重大问题 环境与可持续发展，（）：，（）：，（）：梁玲 从 能源统计数据看世界能源消费趋势 世界石油工业，（）：，（）：柴建，王亚茹，“新常态”下的中国天然气消费分析及预测 运筹与管理，（）：，（）：习近平 在第七十五届联合国大会一般性辩论上的讲话 人民日报，（）孙宝东，张军，韩一杰，等“双碳”目标下统筹能源安全与低碳转型的我国能源系统演化趋势与路径研究 中国煤炭，（）：，（）：李航，朱兴珊，孔令峰，等“双碳”目标下中国天然气行业高质量发展建议 国际石油经济，（）：，（）：潘雪超，任凤，文心睿，等 天然气产业链技术现状及展望 山东化工，（）：，（）：国家统计局综合数据库系统 统计与咨询，（）：，（）：周庆凡 美国页岩气和致密油发展现状与前景展望 中外能源，（）：，（）：邹才能，赵群，丛连铸，等 中国页岩气开发进展、潜力及前景 天然气工业，（）：，（）：全国页岩气资源潜力调查评价及有利区优选（年）年度国土资源科学技术奖一等奖成果 科技成果管理与研究，（）：（），（）：吴晓智，柳庄小雪，王建 我国油气资源潜力、分布及重点勘探领域 地学前缘，（）：，（）：中国矿产资源报告 自然资源情报，（）：，（）：郭旭升，胡德高，舒志国，等 重庆涪陵国家级页岩气示范区勘探开发建设进展与展望 天然气工业，（）：，（）：赵文智，贾爱林，位云生，等 中国页岩气勘探开发进展及发展展望 中国石油勘探，（）：，（）：