受天然氣開發利用程度較低、供應量不夠等因素影響,我國天然氣發電發展緩慢,截至2010年底,天然氣發電裝機占總裝機的比重僅為2.7%。同期,美國為41%,英國為37.8%。縱觀近年來世界天然氣發電的發展,頁巖氣發電已成為一支生力軍。我國頁巖氣儲量比較豐富,開發條件基本具備。加強頁巖氣勘探開發,推進頁巖氣發電,已成為增加發電能力、保障能源安全的現實選擇。
加快頁巖氣勘探開發已經成為世界主要頁巖氣資源大國的共同選擇
從國際上看,頁巖氣開發的技術已經成熟。頁巖氣資源勘探開發最早始于美國,1821年第一口頁巖氣井在美國東部開始規模生產。目前,美國、加拿大等國已實現了頁巖氣的規模開發。
近年來,隨著水平井與水平井分段壓裂技術水平不斷進步,美國的頁巖氣勘探開發規模不斷擴大,產量迅速提高。2010年達到1380億立方米,是我國各類天然氣年產總量的1.5倍左右,預計2015年將達到2800億立方米。近年來,在美國發電行業,許多即將退役的煤炭發電機組因為頁巖氣產量的快速增長而改用天然氣發電,以往一直向海外轉移的一些高耗能制造業公司,也因天然氣供應價格相對便宜而紛紛選擇留在本土發展。現在,頁巖氣勘探開發正由北美向全球擴展,澳大利亞、德國、瑞典、波蘭、英國、愛爾蘭、東歐、中亞等國家都已開始了頁巖氣的研究和勘探開發。
我國頁巖氣資源儲量豐富
我國頁巖地層在各地質歷史時期均發育很好,頁巖氣儲量豐富。據國際能源署2009年預計,在全球約456萬億立方米頁巖氣資源量中,我國和中亞地區約為100萬億立方米。今年4月,美國能源信息署對世界32個國家的48個含頁巖氣盆地進行了資源評估,結果顯示,其中我國四川和塔里木兩個盆地的技術可采儲量高達36萬億立方米,約是美國的1.5倍,是我國常規天然氣可采資源量的1.6倍。以目前國內氣電機組的發電能效計算,1立方米天然氣約可發電5千瓦時。這樣,僅上述兩個盆地的頁巖氣,就可以產生電能180萬億千瓦時,相當于2010年全國發電量的43倍。
我國頁巖氣開發利用的條件基本具備
經過多年研究和實踐,我國現已基本掌握了頁巖氣地質評價、水平井、水平井分段壓裂及相應的實驗室分析技術。而且隨著頁巖氣成藏理論的不斷成熟和經驗的積累,我國將逐步形成具有自主知識產權的頁巖氣開發技術體系。
近年來,中石油、中石化等石油企業加快了頁巖氣商業化勘探開發步伐,在川南、渝東鄂西、泌陽、濟陽和東濮、鄂爾多斯、沁水、松遼、遼河東部等地區開展了大量頁巖氣老井試氣和鉆探評價工作,取得了較好的頁巖氣勘探效果。特別是中石油近期在四川威遠縣成功鉆探了我國第一口頁巖氣水平井,在頁巖氣開發上實現了重大突破。
與此同時,我們還積極開展國際合作。2009年以來,我國與美國先后簽署了《中美關于在頁巖氣領域開展合作的諒解備忘錄》和《美國國務院和中國國家能源局關于中美頁巖氣資源工作行動計劃》,雙方約定將在頁巖氣資源評價、勘探開發技術及相關政策等方面開展合作。中石油、中石化也分別與美國新田石油公司、殼牌公司、英國石油公司等簽署了合作協議。此外,我國油氣企業還加快了“走出去”步伐,進軍北美頁巖石氣市場。2010年,中石油和中海油先后收購了加拿大、美國的頁巖氣項目股權,積極學習國外頁巖氣開發運營的技術和經驗。
加快推進氣電一體化發展
我國頁巖氣主要分布在南方地區(云貴川渝等上揚子地區、湘鄂中揚子地區、蘇皖浙贛等下揚子地區)、華北地區(鄂爾多斯盆地、渤海灣盆地)、西北地區(準噶爾盆地、吐哈盆地)以及松遼盆地。其中,四川盆地、鄂爾多斯盆地、南方中下揚子地區、華北盆地的頁巖氣基本地質條件最好,其地理分布和我國電力負荷中心(華東、南方、華北、華中)的分布基本吻合。而上述負荷中心區域也是風電等間歇性可再生能源的富集地區,利用頁巖氣資源就地大規模發展燃氣發電機組,恰好可以滿足不斷增長的調峰需求,也可以通過逐步替代這些區域的燃煤機組,減輕不斷增大的節能減排壓力,這些有利因素為氣電一體化打開了廣闊的發展空間。
對于華東、華中和南方地區而言,頁巖氣的開發和氣電一體化的實施,將徹底打破這些區域長期以來受困于“北煤南運”瓶頸的格局,揚子板塊頁巖氣資源的開發將會成為支持東部、南方以及長三角地區持續發展的主要能源。而對于準噶爾盆地、吐哈盆地、松遼盆地等偏遠區域頁巖氣資源的開發,可以利用氣電一體化的模式,將氣就地轉化為電,與煤電一并進行外送,一方面避開了我國天然氣輸送管網發展滯后的短板,另一方面給頁巖氣開發提供了重要的市場支撐,推動氣電雙方的共同發展,可以實現良好的經濟性。
關于加快頁巖氣勘探開發,推進氣電一體化發展,使頁巖氣開發利用盡快見效,有以下幾點建議:
明確戰略,統籌規劃,對氣電一體化發展進行合理引導和綜合布局
應盡早制定科學合理的發展規劃,明確我國頁巖氣開發和天然氣發電的戰略定位、發展目標、發展重點和保障措施,特別是圍繞氣電一體化發展,加強國土資源、勘探開發、電力發展和城市發展規劃間的統籌協調,把加快頁巖氣勘探開發、推進氣電一體化發展放在更加突出的戰略位置,納入國家能源發展戰略體系。