頁巖氣開發(fā)面臨挑戰(zhàn)，水資源和環(huán)保難題待解

　　國家能源局近日印發(fā)《２０１４年能源工作指導(dǎo)意見》，要求著力突破頁巖氣非常規(guī)油氣和海洋油氣資源開發(fā)。并明確提出2014年我國頁巖氣生產(chǎn)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(jī)的通路。近年來，我國也在不斷加大對(duì)頁巖氣的探索和開發(fā)力度。然而，在頁巖氣引發(fā)的“新能源革命”勢頭正盛之時(shí)，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(fā)了業(yè)界的憂慮。

　　頁巖氣開發(fā)面臨環(huán)保挑戰(zhàn)

　　“頁巖氣開采的各環(huán)節(jié)正面臨著嚴(yán)峻的環(huán)保挑戰(zhàn)，中國的情況遠(yuǎn)比美國復(fù)雜，須格外關(guān)注?！敝袊茖W(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所研究員劉學(xué)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(shù)瓶頸。對(duì)于水資源緊缺的中國而言，如何平衡頁巖氣開發(fā)與水資源合理利用之間的矛盾更是一個(gè)重大挑戰(zhàn)。

　　中國社會(huì)科學(xué)院日前發(fā)布《世界能源藍(lán)皮書：世界能源發(fā)展報(bào)告（2013）》指出，環(huán)境及水資源利用問題將成我國頁巖氣開發(fā)過程中的焦點(diǎn)?！端{(lán)皮書》稱，我國頁巖氣開發(fā)尚處探索階段，相關(guān)環(huán)境防范等監(jiān)管體系尚未提上議事日程。然而，未來無論我國頁巖氣開發(fā)采取何種模式，環(huán)境問題都將是各方關(guān)注的焦點(diǎn)。近期美國頁巖氣開發(fā)已經(jīng)導(dǎo)致環(huán)境污染與水資源利用等方面的廣泛爭議，部分州已出臺(tái)短期頁巖氣開發(fā)禁令?！端{(lán)皮書》認(rèn)為，盡管頁巖氣開發(fā)已受到國家及業(yè)界的高度重視，但我國頁巖氣開發(fā)仍面臨資源情況尚不清楚，關(guān)鍵技術(shù)有待突破，資源管理機(jī)制有待完善等問題?，F(xiàn)階段，我國需跟蹤了解美國在頁巖氣環(huán)境監(jiān)管方面的最新進(jìn)展，盡可能減少開發(fā)初期可能帶來的環(huán)境破壞和經(jīng)濟(jì)損失。

　　埃森哲2013年6月發(fā)布的《水資源與頁巖氣開發(fā)》報(bào)告也指出，頁巖氣產(chǎn)量的迅速增加已引起廣泛關(guān)注，人們主要關(guān)注頁巖氣開發(fā)對(duì)水資源、道路、空氣質(zhì)量、地震和溫室氣體排放等諸多領(lǐng)域產(chǎn)生的影響。頁巖氣井采用水力壓裂技術(shù)生產(chǎn)過程需要消耗大量水資源，同時(shí)會(huì)比傳統(tǒng)氣井產(chǎn)生更多的溫室氣體排放量。由于對(duì)水資源及排放問題的擔(dān)憂，美國和西歐許多地區(qū)的頁巖氣開發(fā)已經(jīng)遭遇到巨大阻力。

　　業(yè)內(nèi)專家分析，頁巖氣開發(fā)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(fā)目前無可替代的成熟技術(shù)是水力壓裂技術(shù)，這需要將摻有沙石和化學(xué)物質(zhì)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(shù)百萬噸水，壓裂液中添加的化學(xué)藥劑由此注入深部地層，雖然不會(huì)對(duì)地下水造成直接污染，但長遠(yuǎn)看會(huì)有潛在危害。

　　2013年12月，在十二屆全國人大常委會(huì)第五次會(huì)議上審議環(huán)境保護(hù)法修訂草案時(shí)，人大常委會(huì)委員楊衛(wèi)提出，立法應(yīng)超前考慮頁巖氣開采中可能造成的環(huán)境污染問題。楊衛(wèi)說，開采頁巖氣的主要方式是進(jìn)行壓裂，在這項(xiàng)技術(shù)中，壓裂液很可能污染環(huán)境。如果進(jìn)行大規(guī)模壓裂作業(yè)，很可能會(huì)危害地下水系統(tǒng)，包括將來還可能漏到地表產(chǎn)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(shí)候有所顧忌，楊衛(wèi)建議在修訂草案中增加規(guī)定：嚴(yán)禁在地下礦產(chǎn)開發(fā)過程中灌注影響地表或地下水環(huán)境的污染物質(zhì)。

　　水資源匱乏制約頁巖氣開發(fā)

　　易貿(mào)研究中心研究員羅靖撰文指出，僅憑美國的技術(shù)和國內(nèi)豐富的頁巖氣資源并不能讓“頁巖氣革命”在中國生根發(fā)芽。中國還需要解決美國企業(yè)未曾遇到的本土性難題，如礦區(qū)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(qū)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(fā)中的水資源管理問題，頁巖氣大規(guī)模開發(fā)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(jù)國土資源部礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量評(píng)審中心主任張大偉估計(jì)，中國要完成《頁巖氣發(fā)展規(guī)劃（2011-2015年）》中提出的到２０２０年600億-1000億立方米的產(chǎn)量，需要打2萬口生產(chǎn)井（不包括實(shí)驗(yàn)井和未獲取工業(yè)氣流的礦井）。如果以單井用水量19000立方米計(jì)算，預(yù)計(jì)中國將需要3.8億立方米的水，相當(dāng)于1266萬城市人口一年的用水量。

　　聯(lián)合國糧農(nóng)組織的數(shù)據(jù)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(fā)》指出，在頁巖氣開發(fā)中，我國城市污水處理設(shè)施缺乏處理頁巖氣開發(fā)潛在廢水的能力。國務(wù)院發(fā)布的市政污水處理設(shè)施發(fā)展計(jì)劃顯示，我國有處理77.5%城市污水的能力，其目標(biāo)是到2015年全國污水處理率達(dá)到85%。盡管政府加大了投資力度，但現(xiàn)有污水處理能力與需求之間的差距卻不能在短期內(nèi)得到解決。

　　他國經(jīng)驗(yàn)或可借鑒

　　作為頁巖氣開發(fā)的先行者，美國對(duì)開發(fā)頁巖氣所帶來的環(huán)保問題一直都十分重視。美國環(huán)保署EPA 2013年發(fā)布了一項(xiàng)針對(duì)頁巖氣開采的新法規(guī)，對(duì)頁巖氣開采中因使用水力壓裂技術(shù)所造成的空氣污染加以控制。該法規(guī)要求到2015年1月，所有采用水力壓裂法進(jìn)行頁巖氣開采的氣井都必須安裝相關(guān)設(shè)備，以減少可揮發(fā)性有機(jī)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(chǎn)業(yè)發(fā)展最為成功的國家，我國發(fā)展頁巖氣產(chǎn)業(yè)，借鑒美國的經(jīng)驗(yàn)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(chǎn)業(yè)發(fā)展階段不同，產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境也不相同，這些因素決定了中國不可能完全復(fù)制美國頁巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式?！敝惺涂碧介_發(fā)研究院高級(jí)經(jīng)濟(jì)師羅佐縣告訴記者。

　　埃森哲大中華區(qū)副總裁楊葳表示，未來中國頁巖氣開發(fā)既要解決水量的問題，也要解決水資源污染的問題。根據(jù)美國經(jīng)驗(yàn)，在頁巖氣生產(chǎn)作業(yè)中，水資源運(yùn)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(yè)可行的前提下做出安排?；诮?jīng)濟(jì)效益和社區(qū)環(huán)境影響等方面的考慮，楊葳認(rèn)為頁巖氣運(yùn)營商可以考慮進(jìn)行現(xiàn)場廢水處理和處置、尋找減少用水量的替代技術(shù)、改進(jìn)取水方式、使用軌道和管道等替代運(yùn)輸方式。

　　“作為非常規(guī)天然氣，頁巖氣在開發(fā)難度、技術(shù)要求和投資要求方面與常規(guī)天然氣有著顯著不同?！绷_佐縣認(rèn)為，由于我國頁巖氣產(chǎn)業(yè)尚處于發(fā)展初期，對(duì)資源認(rèn)識(shí)還不到位，加上開采技術(shù)難度大，成本高，這些都對(duì)頁巖氣產(chǎn)業(yè)化形成了制約?！皩?duì)頁巖氣的開發(fā)既要堅(jiān)持積極的態(tài)度，更要采取科學(xué)的方法，要有序推進(jìn)、穩(wěn)步開發(fā)，避免一哄而上和投資過熱現(xiàn)象?！绷_佐縣表示。

　　環(huán)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(jié)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(qū)，地質(zhì)條件復(fù)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(fēng)險(xiǎn) ，在頁巖氣開發(fā)立項(xiàng)前就必須嚴(yán)格進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)價(jià)，對(duì)可能給水體、空氣等各個(gè)環(huán)境要素造成的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行全面系統(tǒng)分析?！氨匾脑捯部梢赃M(jìn)行國際合作，借鑒外國研究經(jīng)驗(yàn)”。（本報(bào)記者 劉繼峰報(bào)道）

來源：中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報(bào)

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