毕业论文网
这是一篇与非常规油气论文范文相关的免费优秀学术论文范文资料,为你的论文写作提供参考。
我国非常规油气资源的开发利用和能源安全的经济分析
纪玉山
（吉林大学经济学院,吉林长春13 0012）
摘 要：随着世界范围内能源资源的不断消耗,人类已经面临着日益严峻的资源枯竭与能源危机的全球性问题,越来越多的国家把目光集中在非常规资源与新能源的开发利用领域,而非常规油气则是这类能源资源的代表.作为非常规油气中的一种主要资源,文章通过建立油页岩矿床勘查、潜在供给以及最优开采的离散跨期模型,以期为油页岩资源的开发利用如何作为石油进口的有效替代方案提供经济学依据.非常规油气资源的最优开发利用将降低我国石油资源的对外依存度,而建立非常规油气资源的勘查数据信息平台、加大对非常规油气资源开发利用的技术投入与政策支持,以及建立非常规油气资源与常规能源之间的联动机制将对保障我国的能源安全与经济的可持续发展具有重要意义.
关键词：非常规油气；能源安全；油页岩；开发利用
中图分类号：F206
文献标识码：A
文章编号：1002-3240(2016)10-0010-07
收稿日期：2016-05-10
基金项目：2011年国家社会科学基金重点项目(IIAZDIOO)；吉林大学基本科研业务费项目种子基金项目(2015BSOIO)
个人简介：纪玉山(1948-),经济学博士,吉林大学经济学院教授、博士生导师,研究方向：资源经济学、低碳经济.
一、引言
有关非常规油气资源的开发利用与能源安全的保障问题已关系到人类资源能源的可持续利用与经济社会的可持续发展.鉴于当前在全球范围内常规油气资源日益耗竭的形势下,对非常规油气资源的开发利用将是解决人类目前所面临的能源危机与可持续发展问题的一条有效途径.而如何实现我国非常规油气资源的最优开发与合理利用,最大限度地发挥其对常规油气资源的替代效应和经济价值,从而保障未来我国的能源安全,已越来越多地成为经济学及其它相关自然科学理论研究的热点.
二、背景与问题
（一）能源安全与能源危机：非常规油气资源开发利用的重要意义
对于世界范围内任何一个国家或经济体而言,资源能源都是人类生存和发展的物质基础,而充足的矿产资源则是经济社会发展、人们生活水平提高、人类文明进步的基本保障.在越来越多的矿产资源,特别是以传统化石能源为代表的常规油气能源（石油、天然气等）随着工业经济迅速发展的大量消耗而日益枯竭的紧张局面下,以煤层气、油页岩和天然气水合物为代表的非常规油气资源的开发利用将对未来人类生存与发展具有极其重要的意义.在后经济危机与低碳经济时代,日益紧张的资源约束已经加剧了全球范围内资源能源开发利用的国际竞争局势,各国均已将资源开发利用的全球化纳入到其各自的国家利益与未来全球战略的核心范畴.
能源危机作为一个全球性问题凸显于20世纪70年代,20世纪70年代末,基于第四次中东战争引发的石油危机,造成了世界范围内就石油资源能否长期充足供应全球能源消耗的疑虑与恐慌,而围绕中东地区主要产油国家频频发生的战争及武装冲突,譬如：两伊战争和海湾战争,则加剧了冷战后全球范围内的能源安全局势.常规油气资源的日益枯竭无时无刻不在绷紧各个国家能源安全的敏感神经,而能源安全问题已成为主要能源供应国在国际政治经济博弈中谋取优势地位的首选策略：作为世界范围内天然气主要输出国,俄罗斯在与欧盟就多数政治经济议题的“讨价还价”中,经常以减少中东欧国家天然气供应迫使欧盟在具体问题上做出妥协；而OPEC国家则以原油减产为对价迫使美国在中东问题上做出让步.鉴于全球范围内以石油和天然气为主的常规油气资源的日益紧缺,一方面使得许多资源能源大国传统的能源输出战略难以为继,另一方面又驱使世界各国积极开发利用可再生资源、新能源,以及非常规油气资源以减少对常规油气资源的过度依赖.
尽管与传统化石能源同属于不可再生自然资源,非常规油气资源基于其在全球范围内分布广、储量大等特点,从而作为一种对传统化石能源或常规油气资源的替代能源而具有十分广阔的开发利用前景.尽管非常规油气资源目前仍被定义为在现有技术条件下不能采出,或采出不具经济效益的石油和天然气资源.但在技术条件日趋成熟、能源产业发展具有规模收益的基础上,非常规油气资源的开发利用势必可以在很大程度上缓解各个国家的能源供应问题以及全球范围内的能源危机.
（二）我国非常规油气资源的开发利用：潜力和问题
(1)我国非常规油气资源的开发潜力
我国油页岩分布广,在全国27个省、市、自治区均有发现,其中以吉林、辽宁、新疆等省区居多.据专家估计,页岩油的可采资源量约55-62亿吨.目前已探明的油页岩矿以低含油率页岩为主,且适于露天和半露天开采的较少,油页岩的开发有待于进一步加强资源评价,以便从中寻求中、高含油率的油页岩矿床.
另一方面,我国煤层气资源十分丰富,根据最新一轮的资源评估结果,我国埋深2000米的煤层气资源量达35万亿立方米,相当于450亿吨标准煤,这一潜在储量与陆上常规天然气资源量近乎持平.我国境内煤层气资源分布广泛,基本可以划分为中部、西部和东部三大资源区,其中中部地区约占资源总量的64%.在20世纪80年代,我国便启动了煤层气的勘探研究工作,90年代先后分别在鄂尔多斯与沁水盆地成功钻井并投人生产.2006年12月,中国石化进军我国新疆地区,从而开始在该地区大规模投资建设油页岩与煤层气的开采项目.
此外,我国油砂资源也较为丰富,资源分布遍及各大含油盆地.但目前尚未展开过系统的资源评价,有专家估计我国的油砂资源量约有1000亿吨,可采资源量约达100亿吨,并有望成为我国重要的接替资源.与油砂资源开发状况相同的是,天然气水合物的开发利用在我国亦尚未形成规模.2007年我国科学家在南海北部的钻探航次中发现这一海域存有大量天然气水合物资源,这意味着我国在该类资源的开发利用领域前景广阔日.然而,由于天然气水合物极其不稳定的物理化学属性,其安全开采势必对技术水平具有较高要求,目前为止,世界范围内仍未找到一个天然气水合物安全可行的开采方法,这类非常规油气资源的开发利用目前仍处于科学探索阶段.
(2)我国在能源消费与非常规油气资源开发利用方面存在的问题
作为全球范围内经济总量最大的发展中国家,尽管自改革开放以来,我国的经济增长已取得了举世瞩目的成就,但同时应当看到的是,长期以来我国经济的高速增长是建立在对常规油气资源的粗放开发与低效利用的基础之上.遗憾的是,经济的高速增长并没有引致我国在能源消费结构层面的优化升级,随着我国工业化与城市化的迅速发展,我国对常规油气资源的需求与日俱增.以石油为例,截止到2008年,我国的石油需求量已达到3.96亿吨,是1978年石油需求量的4倍；与此同时,国内石油产量已无法满足日益攀升的能源需求：2008年我国石油的进口总量达到1.97亿吨,占到当年全国石油消费总量的50%.这意味着我国尽半数的石油供应由外部掌控,而因战争导致石油供应的切断或国际市场油价的宽幅波动将直接威胁我国的能源安全.我国经济增长对以石油为代表的常规油气资源高度依赖的问题早在20年前就已凸现：自从20世纪90年代以来,我国的石油进口总量就已经呈现出逐渐递增的态势,并最终于2003年超过日本成为世界第二大石油消费国.对常规油气资源消费的大量攀升,特别是资源开发利用效率偏低、结构单一,以及对外依存度偏大将直接引发我国未来发展所面临的能源安全问题.
另一方面,我国在非常规油气资源的开发利用方面也存在着较多的问题.首先,鉴于地质条件和非常规油气资源的特殊属性,其安全开采和有效利用相对于常规油气资源的开发利用需要投入更多的资金和技术.尽管我国拥有较为丰富的非常规油气资源,但如果缺乏成熟的勘探开发技术,丰富的资源储量便难以转化为实际的资源优势.其次,我国尚未建立起非常规油气资源开发利用的资源价值评估与产能预测系统.以页岩气为例,目前我国仍不能准确掌握境内页岩气资源的储量、产能和经济价值,显然,我国就非常规油气资源的资源评价、储量计算和产能预测方面需要加大力度予以改善.复次,非常规油气资源的开发利用对环境保护与生态治理将提出更高的要求.例如,对天然气水合物的开采要极力避免由于开采不当引发的地质灾害；而对油页岩的开采和深加工也要避免对周围环境造成的污染和破坏.这意味着我国非常规油气资源的开发利用将面临来自技术和环保等若干方面的高成本约束.最后,与常规油气和金属矿产资源的开发利用相比,我国非常规油气资源开发利用的政策支持相对缺乏,鉴于非常规油气资源较为广阔的开发利用前景,我国政府应考虑出台一套支持非常规油气资源开发利用的产业扶持政策,进而推动我国非常规油气资源产业的快速发展.
总体而言,我国非常规油气资源的开发利用仍处于起步阶段,这需要我们学习借鉴发达国家的实践经验,在可开采资源的经济评估、勘探开发的技术创新,以及相关政策法规的制定层面不断完善,从而为我国非常规油气资源的规模化开发利用及非常规油气资源产业的大力发展铺平道路.
三、方法与解析：非常规油气资源的最优开发模型与经济分析
作为经济学的一门分支学科,资源经济学在上世纪30-40年代兴起于西方国家,其通过新古典经济学的研究方法和分析工具,致力于对可耗竭资源的最优开发利用及其相关的环境保护、生态治理与能源安全等问题的理论研究.尽管在众多国内外研究成果中鲜有对非常规油气资源的开发利用及能源安全问题的专项文献资料,但是基于非常规油气资源与传统可耗竭资源所具有的相似属性,我们完全可以参照已有的研究方法围绕非常规油气资源的最优开发问题建立模型.
（一）非常规油气资源的勘探成本：供给潜力系统可发现性模型
一个广义的资源开采模型可以表述为,它表示的是在既定的地质条G下,自然禀赋条件为z的地区经过x的勘探,进而发现了具有规模为j,平均品位为Q,以及埋藏属性为的那部分矿床.尽管模型中各个变量的特征已分别在其它的资源模型中予以表征,但是作为一个广义的资源开采模型,目前仍未发展出一个单一的数学表达式来完全覆盖模型中各个变量的特征.即便如此,这并不妨碍我们构建一个就某种非常规油气资源的供给潜力系统可发现性的模型.
在这里,我们仅以油页岩为例.基于供给潜力系统对供给潜力的估算,运用蒙特卡洛模拟法(Monte CarloMethod)就系统区域内地壳中矿藏的地质概率分布进行分析.其中,用Ⅳ来表示油页岩矿床的总数目,用m来表示矿床中的矿石量,用d和Q分别来表示矿床深层和矿床的平均品位.此外,我们还要把以下因素的考量纳入到我们就油页岩矿藏的勘查模拟中：资源量（矿床数量）和矿床特征(j,Q,d)对可发现性产生的影响；系统区域内首次勘查所引致的信息收益；勘查的机会成本——即只就某一特定区域进行勘查,而不考虑在此系统区域内已经发现的更大规模的矿床和未进行勘查的区域；勘查过程中发现的损耗对剩余矿床可发现性产生的影响.在此基础上,我们将在资源供给潜力的动态系统中对油页岩矿藏的矿物禀赋进行勘查模拟.
根据哈里斯的矿床勘探模型,我们假定每一个未被勘查的油页岩矿床具有其各自的特征(j,Q,d)；油页岩矿床的初始矿床数为Ⅳ,被勘查出的油页岩矿床数为n,我们用矿床的实际可发现性指数,来建立初始矿床数Ⅳ与被勘查出矿床数n之间的关系,其中：
在式(1)与式(2)中,r为矿床的理论可发现性指数；I为基于勘查过程中信息收益或勘查损耗等因素所引致的矿床的实际可发现性指数；N和n分别为油页岩的总矿床数和已勘查出的矿床数；a根据勘查次数的不同在O到1之间进行设定（当a等于1时,表示对某一矿床进行首次勘查的情况）；A表示根据之前所进行的矿床勘查进而设定的调整因素.
假定非常规油气资源开发利用的产业租金为M,油页岩矿床的勘查总成本为C,且C等于g(I,j,Q).在C≤M的情形下,油页岩矿床是按照实际的可发现性指数I的顺序被勘查出来的.建立这种模型旨在对一个国家内诸多地区的油页岩矿床勘查活动的情况进行模拟,与某一矿业企业在特定地区内进行的油页岩矿床勘查活动所不同的是,在特定地区进行矿床勘查的次数是由该地区矿床勘查所引致的经济收益所决定的,因此对于特定地区油页岩矿床的第n次勘查是基于这样的条件才得以发生的：
（三）以保障能源安全为视角的一个油页岩最优开采的离散跨期模型
油页岩等非常规油气资源的开发是为了缓解以煤和石油为代表的传统化石能源的过度消耗,这意味着,非常规油气资源的开发利用可以视为一种对常规化石能源开发利用的替代方案.从油页岩中提炼和分离出来的页岩油和页岩气具有传统化石能源的物理和化学属性并能够为人类生产生活所利用.这里当然涉及到一个技术层面上的能源转化率问题,即特定数量的油页岩能提炼或分离出多少以标准油气当量为计算单位的,供人们正常使用的页岩油和页岩气.在这里,我们假定油页岩深加工的一个能源平均转化率为e,这样我们就可以根据上文对油页岩矿床数目及油页岩潜在供给的估算,能够初步得出一个国家或地区通过对油页岩等非常规油气资源的开发利用所获取的以标准油气当量为折算标准的石油数量.
如果从国家能源安全的角度出发,我们应当在未来的能源规划与开发利用过程中建立起非常规油气资源与传统化石能源之间的联系.也就是说,为了保障国家对以石油为代表的战略性矿产资源的稳定供给,应当通过非常规油气资源开发利用的替代方案在一定程度上减少国家对石油进口的需求.结合上文对几个模型量间关系的分析,我们给出了一个在时期内国家非常规油气资源开发、石油储备,以及石油进口之间的一组关系式：
根据油页岩最优开采的离散跨期模型所得出的EX PLOIT1作为一种理论上的最优开采额仍将与油页岩实际的开采额有一定程度上的偏差.这是因为,一方面,模型中假定前期的国内石油储量与即期的油页岩最优开采量之和等于即期的石油进口量,实则是将即期的石油进口用前期的石油储备和即期的油页岩开采进行完全替代,而在实际过程中,即便按照模型假定条件进行操作,石油进口也不可能为油页岩等非常规油气资源的最优开发所完全替代.另一方面,模型中仅选取油页岩作为非常规油气的代表性资源,如果将煤层气和油砂等其它非常规油气资源的最优开采纳入到模型中予以考虑,并在能源安全的指标体系中加入对天然气因素的考量,就非常规油气资源的最优开采与能源安全保障的动态模拟问题将会变得异常复杂.
（四）有关非常规油气资源最优开发模型的理论内涵
尽管我们的模型本身尚不能完全涵盖有关非常规油气资源开发利用的所有环节和因素,但是我们的研究工作赋予了模型更多的经济学理论内涵.首先是有关非常规油气资源的时间价值及其开发利用的贴现问题,这直接关系到如何协调当期与远期之间能源资源的开发利用,并最终关系到经济社会的可持续发展与资源能源的可持续利用.因此,用跨期的思维方式去处理可耗竭资源在代际之间的优化配置将是解决问题的关键所在.因此,我们在离散跨期模型中引入了期间￡与贴现率r两个变量,即是从当代人对非常规油气资源最优开发的代内效率角度出发,同时也以代际公平的视角兼顾到后代人可耗竭资源的开发利用、经济社会的可持续发展及未来国家的能源安全问题.
其次,有关非常规油气资源开发利用的理论研究与模型建立都围绕着非常规油气资源对传统化石能源的替代效应问题.这既是建立在两类资源所具有的相似属性,以及现有科学技术具备可操作性的基础上,同时更多的是出于对以石油为代表的战略性能源资源的节约与国家能源安全保障的思考.在现有技术条件下,这种能源资源之间的转换和替代仍是相对有限的；而正如前文所言,试图以油页岩等非常规油气资源的开发利用完全替代石油进口也是不切实际的.但是,我们仍可以在很大程度上利用这种替代方案进而减少国内对石油进口的刚性需求,从而将更多的进口石油用于保障国家能源安全的石油战略储备上.
最后,在现有科技水平的约束下,实现非常规油气资源开发利用的规模化和集约化仍需时日.非常规油气资源开采难度大、资金技术投入高,以及开发利用所引发的环境污染与生态破坏等问题,意味着理论研究与模型建立要顾及到非常规油气资源开发利用的经济效益,以及该资源产业发展的可行性问题.因此,应当将环境治理成本和前期科技资金投入（沉没成本）等因素纳入到非常规油气资源开发利用的成本收益分析中,进而使非常规油气资源开发利用的理论研究更接近于真实情况.
四、结论与探讨：有关我国非常规油气资源开发利用与能源安全保护的政策建议
（一）建立我国非常规油气资源的勘查数据信息平台
有关非常规油气资源的资源评价、储量计算和产能预测是非常规油气资源开发利用活动的前提条件和基础工作,如果缺乏一个资料准确、数据详实的非常规油气资源的勘查数据信息平台,我国的非常规油气资源开发利用将无从谈起.需要特别指出的是,有关非常规油气资源的矿床等级规模、矿床密度,以及其它勘查数据的准确取得将会对非常规油气资源开采模型的设计、改良与资源潜力评估具有十分重要的意义.实际上,从非常规油气资源勘查信息的获取,到勘查建模的设计,再到资源开发利用的具体操作,最后到能源安全政策的出台,这一系列的环节实际上是“牵一发而动全身”的关系.这意味着,非常规油气资源勘查数据信息平台的构建将直接影响着未来勘查建模的准确性,以及能源安全政策的针对性和有效性.作为我国国土资源的主管部门,国土资源部应当联合其它民间科研机构定期发布具有权威性的我国非常规油气资源开发利用的研究报告.
（二）加强我国非常规油气资源开发利用的科技投入与政策支持
就目前而言,国内外就非常规油气资源呈规模化的开发利用和产业化发展主要受到技术条件这一短板所约束.我国非常规油气资源的开发利用应在政府力量的推动下,促进资源勘探开发技术的不断创新,通过产学研合作的方式逐渐攻克资源开发利用过程中的技术难题.政府应对从事非常规油气资源开发利用的企业予以一定程度的政策优惠,促进产业内部的资源整合.提高我国非常规油气资源开发利用的科技水平对我国能源安全的重要性在于,它一方面能从根本上把我国非常规油气资源的潜在储量转化为资源优势,另一方面能在同等条件下,提高非常规油气资源开发利用效率,尤其是通过对提炼分离技术的改进,将大大提高非常规油气资源的经济价值.其作为一种对常规油气资源消费的替代方式,将在一定程度上缓解我国石油进口的刚性需求压力,从而降低我国在战略性能源方面较高的国外依存度.
（三）建立我国非常规油气资源与常规能源之间的联动机制
从目前我国能源消费结构的整体状况来看,在较长时期内仍然无法扭转能源消费高度依赖常规油气资源的局面.从保障我国能源安全的战略高度出发,我们应当基于两种资源“此消彼长”的动态平衡视角,建立非常规油气资源与常规能源之间的联动机制.通过制定非常规油气资源开发利用的中长期规划,以及进一步完善以石油为代表的战略性矿产资源的国家战略储备制度[6],从而确保我国重要资源能源的稳定供给.这一联动机制的构建还应当发挥信息资源网络的优势,将两大类资源的相关数据以信息化和网络化的方式进行呈现与处理,运用数据分析评估具体的石油储备、石油进口和其它种类非常规油气资源开发的可行性.需要特别说明的是,我国在非常规油气资源的开发利用过程中还要注意环境保护和生态治理.西方发达国家在非常规油气资源的开发利用领域走在了世界的前列,尽管这些国家的地质条件与资源禀赋与我国存在较大差异,但是它们的成功经验仍可为我们在今后的实践过程中所学习与借鉴.
非常规油气论文范文结:
关于非常规油气方面的的相关大学硕士和相关本科毕业论文以及相关非常规油气论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。