國家能源局近日印發《２０１４年能源工作指導意見》，要求著力突破頁巖氣非常規油氣和海洋油氣資源開發。并明確提出2014年我國頁巖氣生產量為15億立方米。
作為“新能源革命”的重要引擎，頁巖氣在美國的巨大成功讓諸多國家看到了擺脫能源危機的通路。近年來，我國也在不斷加大對頁巖氣的探索和開發力度。然而，在頁巖氣引發的“新能源革命”勢頭正盛之時，頁巖氣開采所造成的巨大耗水量、地下水污染等隱患也引發了業界的憂慮。
頁巖氣開發面臨環保挑戰
“頁巖氣開采的各環節正面臨著嚴峻的環保挑戰，中國的情況遠比美國復雜，須格外關注。”中國科學院新疆生態與地理研究所研究員劉學軍表示，頁巖氣開采中使用的水力壓裂法需水量驚人，即便是在水量充沛的美國也將其視為技術瓶頸。對于水資源緊缺的中國而言，如何平衡頁巖氣開發與水資源合理利用之間的矛盾更是一個重大挑戰。
中國社會科學院日前發布《世界能源藍皮書：世界能源發展報告（2013）》指出，環境及水資源利用問題將成我國頁巖氣開發過程中的焦點。《藍皮書》稱，我國頁巖氣開發尚處探索階段，相關環境防范等監管體系尚未提上議事日程。然而，未來無論我國頁巖氣開發采取何種模式，環境問題都將是各方關注的焦點。近期美國頁巖氣開發已經導致環境污染與水資源利用等方面的廣泛爭議，部分州已出臺短期頁巖氣開發禁令。《藍皮書》認為，盡管頁巖氣開發已受到國家及業界的高度重視，但我國頁巖氣開發仍面臨資源情況尚不清楚，關鍵技術有待突破，資源管理機制有待完善等問題。現階段，我國需跟蹤了解美國在頁巖氣環境監管方面的最新進展，盡可能減少開發初期可能帶來的環境破壞和經濟損失。
埃森哲2013年6月發布的《水資源與頁巖氣開發》報告也指出，頁巖氣產量的迅速增加已引起廣泛關注，人們主要關注頁巖氣開發對水資源、道路、空氣質量、地震和溫室氣體排放等諸多領域產生的影響。頁巖氣井采用水力壓裂技術生產過程需要消耗大量水資源，同時會比傳統氣井產生更多的溫室氣體排放量。由于對水資源及排放問題的擔憂，美國和西歐許多地區的頁巖氣開發已經遭遇到巨大阻力。
業內專家分析，頁巖氣開發已是大勢所趨，但仍面臨爭議，其中最大的爭議來自于開采過程中的水資源消耗以及污染。頁巖氣開發目前無可替代的成熟技術是水力壓裂技術，這需要將摻有沙石和化學物質的高壓水注入平行井來沖破頁巖層，釋放出頁巖氣。每次液壓破碎需要數百萬噸水，壓裂液中添加的化學藥劑由此注入深部地層，雖然不會對地下水造成直接污染，但長遠看會有潛在危害。
2013年12月，在十二屆全國人大常委會第五次會議上審議環境保護法修訂草案時，人大常委會委員楊衛提出，立法應超前考慮頁巖氣開采中可能造成的環境污染問題。楊衛說，開采頁巖氣的主要方式是進行壓裂，在這項技術中，壓裂液很可能污染環境。如果進行大規模壓裂作業，很可能會危害地下水系統，包括將來還可能漏到地表產生危害。為先期從法律角度上建立壁壘，使頁巖氣開采部門在研究用什么樣的壓裂液開采方式的時候有所顧忌，楊衛建議在修訂草案中增加規定：嚴禁在地下礦產開發過程中灌注影響地表或地下水環境的污染物質。
水資源匱乏制約頁巖氣開發
易貿研究中心研究員羅靖撰文指出，僅憑美國的技術和國內豐富的頁巖氣資源并不能讓“頁巖氣革命”在中國生根發芽。中國還需要解決美國企業未曾遇到的本土性難題，如礦區水資源的獲取和利用。在美國和加拿大這樣的人均水資源十分豐富的國家，頁巖氣礦區的用水問題可能并不突出。但是在水資源緊缺且分布不均的中國，如果不能有效解決頁巖氣開發中的水資源管理問題，頁巖氣大規模開發很可能只是鏡花水月。
將“頁巖氣革命”移植到中國，首先要解決的問題就是獲取足夠的水。據國土資源部礦產資源儲量評審中心主任張大偉估計，中國要完成《頁巖氣發展規劃（2011-2015年）》中提出的到２０２０年600億-1000億立方米的產量，需要打2萬口生產井（不包括實驗井和未獲取工業氣流的礦井）。如果以單井用水量19000立方米計算，預計中國將需要3.8億立方米的水，相當于1266萬城市人口一年的用水量。
聯合國糧農組織的數據顯示，中國的人均可再生水資源為2060立方米，僅為美國的1/10，加拿大的1/42。另外，中國的頁巖礦的埋藏深度普遍要比美國的深，因此需要打更深的直井，也意味著更多的打井和壓裂用水。
埃森哲《水資源與頁巖氣開發》指出，在頁巖氣開發中，我國城市污水處理設施缺乏處理頁巖氣開發潛在廢水的能力。國務院發布的市政污水處理設施發展計劃顯示，我國有處理77.5%城市污水的能力，其目標是到2015年全國污水處理率達到85%。盡管政府加大了投資力度，但現有污水處理能力與需求之間的差距卻不能在短期內得到解決。
他國經驗或可借鑒
作為頁巖氣開發的先行者，美國對開發頁巖氣所帶來的環保問題一直都十分重視。美國環保署EPA 2013年發布了一項針對頁巖氣開采的新法規，對頁巖氣開采中因使用水力壓裂技術所造成的空氣污染加以控制。該法規要求到2015年1月，所有采用水力壓裂法進行頁巖氣開采的氣井都必須安裝相關設備，以減少可揮發性有機化合物及其他有害空氣污染物的排放，如苯和正己烷等。
“美國是頁巖氣產業發展最為成功的國家，我國發展頁巖氣產業，借鑒美國的經驗是必要的。但是需要注意的是，中國和美國頁巖氣資源條件不同，產業發展階段不同，產業發展環境也不相同，這些因素決定了中國不可能完全復制美國頁巖氣產業發展模式。”中石化石油勘探開發研究院高級經濟師羅佐縣告訴記者。
埃森哲大中華區副總裁楊葳表示，未來中國頁巖氣開發既要解決水量的問題，也要解決水資源污染的問題。根據美國經驗，在頁巖氣生產作業中，水資源運輸可能占到總壓裂成本的40%和總完井成本的20%，需要在商業可行的前提下做出安排。基于經濟效益和社區環境影響等方面的考慮，楊葳認為頁巖氣運營商可以考慮進行現場廢水處理和處置、尋找減少用水量的替代技術、改進取水方式、使用軌道和管道等替代運輸方式。
“作為非常規天然氣，頁巖氣在開發難度、技術要求和投資要求方面與常規天然氣有著顯著不同。”羅佐縣認為，由于我國頁巖氣產業尚處于發展初期，對資源認識還不到位，加上開采技術難度大，成本高，這些都對頁巖氣產業化形成了制約。“對頁巖氣的開發既要堅持積極的態度，更要采取科學的方法，要有序推進、穩步開發，避免一哄而上和投資過熱現象。”羅佐縣表示。
環保部總工程師萬本太表示，我國人口密度大、水源稀缺且分布不均，季節性缺水特征明顯。而頁巖氣分布集中的四川、重慶、貴州、云南和廣西等地區，地質條件復雜，地下暗河溶洞多，加大了地下水污染防控難度。要控制地下水污染風險 ，在頁巖氣開發立項前就必須嚴格進行環境影響評價，對可能給水體、空氣等各個環境要素造成的風險進行全面系統分析。“必要的話也可以進行國際合作，借鑒外國研究經驗”。（本報記者 劉繼峰報道）
來源：中國高新技術產業導報
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