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能源大洗牌

一種藏在頁岩層中的非常規天然氣,被美國突破技術瓶頸大規模開採以後,引發了全球能源格局、製造格局、軍事外交格局的大洗牌。

能源大洗牌

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拿什麼代替石油?

全世界石油和煤炭資源還能用多久?這是人類一直以來難以消除的擔憂。因為石油和煤炭既是支撐經濟繁榮的重要能源,又是不可再生資源,用一點就少一點,它們總有枯竭的一天。

多年來,專家們為此爭論不休。持悲觀態度的專家認為:石油匱乏之勢迫在眉睫,如果不努力開發替代能源,人類在幾十年內就無以為繼;即使是最樂觀的專家,也不得不承認,石油煤炭最多只能供應人類兩三百年。

在那以後,人類將怎麼辦?人們紛紛開發出太陽能、水能、風能、核能乃至生物能、氫能等可再生清潔能源,希望能夠應對未來的能源危機。

政府通過規模龐大能源補貼計劃來尋找「新能源之路」,但現實卻令人失望,這些所謂的新能源要麼受自然條件限制太大,要麼開發成本太高,根本無法成為主流能源。它們發電的市場價格如果沒有政府補貼的話,就是石油、天然氣和核能電力價格的五倍。而且,還有其它方面不利因素:一颱風力渦輪機需要50噸鋼材、1.29平方千米的地表面積;如果加州地區要用太陽能來滿足其電力需求的話,那整個加州面積就得全部被太陽能電池板覆蓋。

因此,這些所謂的新型清潔能源,目前在人類的能源消費量中所佔比例只有10%左右,其餘90%的能源消耗仍然由石油、煤炭和天然氣這三大傳統能源來供應。在可預見的將來,人們還看不出新型能源有什麼突破的希望。

然而,一種毫不起眼的新能源出現以後,世界能源格局瞬間被改變了。

石頭裡榨出血

這種所謂「新能源」,其實並沒有什麼新意,而是以前沒人理會的傳統能源——頁岩氣,就是存在於頁岩層中的費常規天然氣。遠古時期,埋藏在地下的各種有機物,經過複雜分解後產生的氣體被束縛在岩層(通常是結構比較寬鬆的沉積岩)中,這就是常規天然氣;而頁岩氣則是被束縛在緻密的、幾乎沒有孔隙和裂縫的頁岩里,比常規天然氣更難以開採。因此,頁岩氣雖然早在1821年就已被發現,但它的開發和利用一直可望而不可即。

直到上世紀70年代,美國為了擺脫對外能源的依賴,開始大量投入對頁岩氣的研究,頁岩氣的開採技術得到了突破。而其中最重要的突破是由「頁岩氣之父」喬治?米歇爾先生完成的。

喬治?米歇爾1919年出生於德克薩斯州,是一個移民到美國的希臘牧羊人的兒子,大學就讀於德克薩斯州農工大學。他在1946年創辦了一家從事石油鑽探和房地產業務的公司,即米歇爾能源開發公司。20世紀80年代,米歇爾決定嘗試一項重大技術挑戰,即試圖從頁岩層中開發出頁岩氣。當時幾乎沒有人認為他能成功,有人告訴米歇爾說「你這是在浪費錢,你不可能從石頭裡榨出血來,因為頁岩本質上是礦物泥,所以你不可能從中擠出石油或天然氣出來」。

但是喬治?米歇爾卻很執著,他和他的工程師們嘗試使用水力壓裂技術,實現了頁岩氣開採的歷史性飛躍。簡單地說,水力壓裂技術主要是利用高壓的水,使頁岩層產生裂縫,接著向岩石裂縫注入混合著沙子的水,將頁岩氣擠壓出來,進入氣井。

米歇爾的成功引發了美國的頁岩氣革命。2000年美國頁岩氣產量僅占天然氣產量不到1%,現在已經佔美國天然氣總產量的35%。幾年時間內,美國一躍成為世界天然氣第一大資源國和生產國,不但有望實現天然氣的自給,還有可能成為天然氣出口國,這一轉變不僅對世界能源的供求格局產生巨大影響,還影響了全球的製造業分布,乃至全球軍事外交的戰略格局也被打破。

能源市場大洗牌

頁岩氣的大規模開發,首先改變了美國的能源結構,價格相對低廉的頁岩氣正在逐漸替代石油和煤炭,成為美國能源供應的主要來源。美國天然氣價格最近幾年連續下降,從2005年至2011年價格已經下降到一半以上,當前美國氣價換算成人民幣,大致相當於0.6元/立方米,而中國的氣價普遍在2元/立方米以上,海南等地的氣價甚至在3元/立方米以上。

低廉的天然氣價格,推進了美國燃煤發電向天然氣發電的轉化,使美國的煤炭開採變得無利可圖。美國的煤炭消費量逐年減少,煤炭價格一路走低。2005年時,煤炭發電量佔到全美髮電總量的將近一半,現在已下降到只佔全美髮電量的34%。

而且,煤炭發電廠是空氣污染大戶,發電過程中產生大量二氧化碳、二氧化硫等有害氣體,是溫室效應的罪魁禍首之一。相比之下,天然氣則是非常優質高效的清潔能源,天然氣主要成分是甲烷,發電時二氧化碳排放量約為燃煤電廠的42%,氮氧化物排放量則不到燃煤電廠的20%,灰、渣排放為0,明顯減輕了日益嚴重的環保壓力。由於頁岩氣的大規模使用,美國如今的二氧化碳排放量已經下降到了20年來的最低水平。

天然氣燃機電廠還有很多其它優點,諸如佔地面積小,一般可為燃煤電廠的54%;耗水量小,僅相當於同等裝機容量燃煤電廠的1/3;也不會引起水電建設造成的生態環境破壞及移民等問題。這就使得天然氣發電有著得天獨厚的優勢。

隨著空氣質量立法的不斷加強,美國政府加快了淘汰落後煤電機組的步伐,2012年美國已關閉57座燃煤發電廠,未來4年將繼續關閉175座燃煤發電廠,直至最後完全淘汰燃煤發電。其影響不僅波及美國國內,還將波及世界。美國是全世界煤炭儲量最多的國家,關閉燃煤電廠後,煤炭就只能出口,這必將對國際煤電市場造成衝擊,其中對中國的衝擊無疑是最大的。中國是全球煤炭消費最多的國家,煤價的下跌將直接打擊國內的煤炭業,曾經富得流油的煤老闆將會風光不再。

廉價的天然氣還將影響到美國的交通行業,壓縮天然氣價格為每加侖2美元,是美國人使用的汽油價格的一半。天然氣不僅比石油產生的二氧化碳少很多,而且更安全:如果氣箱破裂,壓縮天然氣不會流到地面,而是揮發到空氣中;天然氣燃點溫度是汽油的兩倍,不易起火。未來,天然氣將會逐漸取代石油成為汽車的主要驅動力,徹底改變全球的石油需求。

頁岩氣還使得我們耳熟能詳的那些所謂「新能源」備受打擊,生物發電、風力發電這些長期靠政府補貼過日子的新能源項目由於其高價低效,正在遭遇潰敗,發展前景晦暗不明。

製造業回歸美國

多少年來,西方國家的產業結構都是「將自己的煙囪伸進別人的院子,將別人的利潤匯進自己的賬戶」。所以,西方國家往往會將製造業等高污染、高耗能的產業設立在勞動力比較密集的發展中國家。

不過,頁岩氣革命改變了這種模式。清潔、高效、廉價的頁岩氣可以讓煙囪繼續留在自家院子里,同時具有競爭優勢的產品依然可以將別人的錢裝進自己的口袋。由於頁岩氣的大規模開採和利用,美國國內能源價格持續走低、自給率不斷提高,導致美國國內製造業的成本大幅下降,推動了製造業的迴流。

很多企業已經開始將國外的生產移回美國國內,如德國西門子已將位於加拿大的燃氣渦輪工廠遷移到美國北卡羅萊納州,在那裡啟動新生產設備;美國卡萊爾公司也已經準備將輪胎生產從中國遷回美國國內的新工廠……據專家預測,在2025年之前,這場頁岩氣革命會為美國製造業新增100萬個工作。

源源不斷的廉價頁岩氣使美國的各種能源、基礎原料成本和公用事業服務等生產要素價格在全球形成了極強的競爭力。低廉的生產要素價格抵消了德國和日本企業生產效率高的競爭優勢,也抵消了中國和印度勞動力成本低的競爭優勢。在中國勞動力成本不斷上漲之際,這一趨勢將使中國在參與國際競爭方面更加被動。

頁岩氣革命對石化行業的衝擊最為明顯。對美國的石化行業來說,低廉的能源價格以及頁岩氣伴生的乙烷和丙烷,正在使他們重新具備全球範圍內的競爭力。2012年,美國乙烷和丙烷的價格已經跌至近10年來的最低點。由於成本上的優勢,美國基礎化工行業的競爭力從幾年前的幾乎全球最差很快提升到目前的全球最強,全行業平均的開工率從幾年前的不到60%,到現在超過90%。

美國各種化工產品實現大量出口,其中一些化工產品直接影響到中國的出口創匯。例如,中國是世界上最大的氯鹼生產國,需要通過出口來緩解國內產能過剩的壓力,可是,隨著美國廉價氯鹼的全面衝擊,中國氯鹼產品正在喪失國際競爭力,國內氯鹼業的開工率僅有50%-60%,大量產能出現閑置。

世界能源新版圖

50多年來,世界能源版圖一直是以中東為中心的。不管其他地方發現或是開採了什麼新的能源資源,都無法動搖中東石油供應在全球的地位。這一看似不可逆轉的現實不僅決定了世界各國的能源政策和經濟政策,還決定著地緣政治和整個全球軍事戰略。

但是如今,所有這一切都正在改變。頁岩氣革命正在使美國擺脫對外界的能源依賴,2010年美國對中東地區石油依賴只有8000萬噸,比2006年下降了四分之一。分析人士認為,未來美國將從能源進口國轉變為能源輸出國,徹底擺脫對中東石油的依賴。如果美國不再需要進口石油,這對世界意味著什麼?

中東距美國如此遙遠,以至於二戰之前,很少有美國人覺得有理由造訪那個人煙稀少的地方,更談不上建立永久軍事存在了。但二戰結束後,美國對中東石油的需求激增,中東地區成為美國最重要的戰略要衝,美國耗費大量財力人力,在波斯灣內外派海軍長期駐紮,並定期部署地面部隊,以此保護脆弱的石油生產國,保護進出波斯灣的世界各地油輪。

然而天下沒有不散的宴席,如今,美國對中東石油的需求正在迅速減少,它將不再願意耗費巨資充當「波斯灣警察」的角色。2011年以來,無論是利比亞內戰、敘利亞內戰,還是伊朗核危機,美國已經遠遠不像以前海灣戰爭、伊拉克戰爭那樣熱衷介入了。

美國退出中東,將引發一系列多米諾骨牌效應,全球軍事外交格局將發生深遠變化。

最大的輸家將是靠石油收入和美國軍事實力的聯合保障才得以掌權的阿拉伯君主制國家。雖然它們靠石油賺得盆滿缽滿,但美國一旦退出遊戲,它們將無法抵禦來自伊朗這樣地區強國的軍事壓力,將不得不尋求新的超級大國來保護。以色列也可能是一個大輸家,美國每年花費數十億美元為這個猶太國家的安全提供資助,就是因為保護以色列和保護中東石油兩者之間不分彼此。但美國在保護石油安全中的角色一經削弱,它也不會專門耗費大量精力保衛以色列了。

另外還將有不少的輸家,從依賴中東石油的平穩供應以穩定能源價格的國家,到仰仗第五艦隊(美海軍駐紮在波斯灣的艦隊)保護的海運公司,到為美軍提供物資與服務的當地公司。毫無疑問,一旦美國撤軍,很多依賴於美國在波斯灣內外軍事存在的國家利益就會受到損害。

但也有會有贏家。其中一個大贏家就是伊朗,因為它在該地區的影響力將不再受到美國的制約,龐大的人口和豐富的經濟資源將使伊朗逐漸成為該地區的主宰。

美軍撤出中東留下的真空,對中國將產生意想不到的影響。改革開放以來,中國對中東原油的需求持續上升,如今,中國約一半的油氣進口來自中東北非地區。這些貿易往來,目前都有賴於美軍對該地區安全的維持。若美國減少在中東的軍事力量,中國將不能只靠「美國統治下的和平」來確保其最重要的石油來源,勢必會在中東地區擴展軍事存在。一位國外軍事專家甚至預測:「十年後在霍爾木茲海峽巡弋的,應該是中國軍艦,而不是美國軍艦。」

中國如何趕上革命?

美國頁岩氣開採的成功激發了全世界的熱情。俄羅斯開始在西伯利亞上尋找頁岩氣,長期在能源上受制於俄羅斯的歐洲各國也看到了希望。波蘭最先宣布發現頁岩氣並投入開採,各大石油公司則還在瑞典、德國和奧地利勘測。中國也雄心勃勃,準備在頁岩氣市場上有所作為。

中國是僅次於美國的世界第二大能源進口國,和美國一樣,中國能源行業也面臨著能源需求增長和減少溫室氣體排放的雙重壓力,出路也同樣只有一條,就是尋找並生產可替代的清潔能源。而根據中國國土資源部的數據,中國頁岩氣的儲藏量在100萬億立方米左右,按目前的消費量足夠中國用1000年。

然而,中國要想實現頁岩氣的大規模開採和利用還有很長的路要走。首先,中國不具備美國先進的技術,中國也缺乏使美國頁岩氣革命成為可能的一些基礎設施,包括廣闊的管道網路,以及受過壓裂法訓練的石油工人。其次,中國儲藏頁岩氣的岩層更深,如四川盆地的頁岩氣層深度為2000~3500米,而美國的頁岩氣層深度只有800~2600米,頁岩氣層深度的增加無疑在我們本不成熟的技術上又增添了難度。而且,由於地質構造原因,中國的頁岩層比美國的頁岩層更堅硬,這又加大了運用壓裂法的難度,生產效率也更低。

因此,作為頁岩氣儲藏量最大的國家,中國必須要開放市場,引進資金和技術。只有這樣,才能真正喚醒沉睡在中國的新能源。

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