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页岩气水处理:中国能复制美国模式吗?

放大字体缩小字体发布日期:2014-10-20 来源:[标签:出处] 作者:[标签:作者] 浏览次数: 149
核心提示:

水资源管理,是目前页岩气在美国公众讨论中的主要问题。而对于页岩气刚刚起步、面对制度制约之困而疑虑重重的中国市场而言,却似乎颇为遥远。

目前,与页岩气水资源问题相关的规定,可以零散寻于环保部与发改委的几份政策文件中:2012年环保部颁布的《石油天然气开采业污染防治技术政策》、2007年环保部颁布的《环境影响评价技术导则:陆地石油天然气开发建设项目》以及《页岩气发展规划2011-2015》。但前两份文件是石油工业的环评概况,并没有针对页岩气的研究和描述;而《页岩气发展规划2011-2015》中的水资源保护部分则颇为抽象──无疑,要推动页岩气这一新生事物的发展,除了单纯的投资概念之外,还有许多研究与制度设计的工作。水资源的问题,就是其中典型。

启蒙于美国模式的中国页岩气革命,能否在水资源问题上复制美国经验?本刊为此专访了在四川从事多年页岩气与水资源关系研究的富布莱特学者Peter Marsters。

记者:您很久以前就开始进行中国水资源和环境问题的研究,2011年作为富布莱特学者在四川研究水资源与页岩气发展的关系。我想知道,中国发展页岩气在未来究竟面临着怎样的水资源问题?

Marsters:美国页岩气目前的水资源问题主要在回流废水的处理问题上,这跟我在四川期间研究的主要结论是一致的。目前,水资源供给本身的问题并不会对页岩气发展形成很大阻力,更大的问题是压裂以后的污水处理。

事实上,美国西部同样有缺水问题。而且,相比美国西部某些州,四川盆地的水源是比较充足的,但西部缺水的问题并不会阻碍当地页岩气发展,而如何安全地处理从地层回流出来的水,才是真正的问题。

记者:您的意思是缺水并不会成为中国的问题?

Marsters:缺水本身是中国的一个大问题。但是页岩气水力压裂需要的用水强度和其他一些领域相比还很小,美国有一个较权威的报告(《美国现代页岩气发展》)认为,页岩气生产用水占总用水量在0.1%到0.8%之间,其实并不大。

在用水量这一块,农业是最大的部分,工业领域比如像热电厂也需要相对多水,另外还有城市饮用水这一大块。页岩气的水强度还不能和农业或者其他一些耗水工业项目相提并论。

但出现问题的地方在于,如果在一个水资源已经相当紧张的系统里,新增用水需求无疑会改变原本的用水平衡。因此页岩气使用的水资源也会和其他领域形成竞争,主要的水源可能来自农业用水,因为农业使用的水资源最大,而且油气企业所在地区更容易从当地农村获得用水。

未来随着水力压裂的增加,页岩气与农业对于水源存在一定竞争关系,虽然我不认为这种规模的竞争一定会对页岩气发展本身造成负面影响,但是反过来说,页岩气的发展则可能带来当地农业用水的一些问题。此时,往往就是经济性和资本决定水资源的流向。

记者:2011-2015您提到美国西部几个州也是缺水区域,据我所知,德克萨斯等西部州又是页岩气发展的重要区域,页岩气用水与农业用水竞争问题是如何解决的?

Marsters: 美国的情况比较独特。通过一整套系统,使用水资源的权利被分配到了不同个人和土地所有者的手里。比如在我所在的科罗拉多州,这里是美国比较典型的缺水地区,这里的水源也都是已分配的。就是说不存在没有归属权的水源,也不存在无人使用的水源,这就是私人的水权。

而随着科罗拉多州的非常规天然气工业逐渐发展,油气企业需要寻找用水权,以解决水力压裂所需的水供应问题。因此这些企业向当地农民买水。这导致了很有趣的现象,有些农民在几年里都不需要种植粮食,只需靠出售自己的用水权盈利。这部分水的价格会根据所在地情况、季节、年份的不同而有差别,一般的价格在每立方2.4美元左右,水资源因此得以货币化,从而可以营造优化资源走向的市场。

几年前的德克萨斯州曾经出现五十年一遇的干旱,但是页岩气水力压裂的发展却没有丝毫减缓──就是因为水资源权利的分配和交换,这会让水更贵,也让用水成为公众瞩目的话题,但是却并不一定影响工业发展。至少在美国,我们可以看到水资源用于页岩气压裂的经济效应,要比用于农业的效应高出很多。

记者:中国有学习这种模式的可能吗?

Marsters:完全学习这一制度是不可能的,因为首先私人的水权在中国就并不存在,私人的水权交易也就不可能,所以科罗拉多州农民与油气企业的水资源交易也不会出现在四川。但是未来中国政府会需要相似的一些分配系统,来配置水资源问题,有些部门可能必须要作出一些利益牺牲,这在所难免。

其实凭心而论,美国西部的这些水权制度也是建立在一个旧系统之上,有很多复杂性和不可操作的地方,所以中国也并不需要完全照搬。

记者:那么和其他能源项目相比,页岩气对于用水的需求量到底如何?

Marsters:和燃煤电厂等一些能源行业相比,页岩气开发需要的用水量其实要小很多。一般电厂作为冷却用需要大量的水,但是这些水可以在电厂长达几十年的生命周期里持续使用,此后可以百分百利用,并重新回到水循环系统里;但是页岩气水力压裂用的水是几乎都会消耗掉,不能再循环使用的,而且使用的时间很短,一口井在一周时间里会用到1.8万立方米(200万到500万加仑)的水,而且页岩气压裂用水会来自靠近作业的地区,因此在短期内,对于本地用水影响可能比较强烈。

举一个比较具象的例子,像科罗拉多州的情况──我们约有5万口活跃运作的页岩气井,每年需用于页岩气开发的水大概相当于一座10万人口城市一年所需的用水。这些水量,如果和科罗拉多整个盆地的水源系统相比,并不占很大的比例。但对于页岩气开发的当地或附近村镇而言,则可能在短期内会引起

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