美國曾在2001年宣布退出《京都議定書》。之后美國就一直遭到國際社會和國內環保人士的批評。盡管布什總統多次表示,全球變暖的原因和影響等
問題在科學上還有很多不確定性,需要加強研究。但批評者認為布什的表態就是敷衍,美國政府這么做的真實目的是為了照顧大能源公司和國家利益。總之,退出《京都議定書》一度讓美國的顏面掃地。然而在2015年巴黎氣候大會上美國政府的表態以及作為與十多年前相比則有了天翻地覆的變化,政府要員不僅積極參與,而且姿態很高。奧巴馬在會議期間稱美國愿做抗擊氣候變暖的先鋒,國務卿克里在氣候協議達成后稱此次氣候大會的協議是所有美國公民的巨大勝利,協議達成將造福地球上的所有人。美國對于氣候變化問題的態度在十多年后的今天能有如此大的變化,其底氣應主要歸功于美國的頁巖氣革命。
美國頁巖氣產量的躍升始于2007年之后,近十年來頁巖氣產量的快速增長使得美國天然氣產量大幅提升,目前的產量已經超過8000億立方米。目前的美國是全球最大的天然氣生產國和消費國,2015年天然氣的消費量接近8000億立方米。十多年前的2001年美國的天然氣產量為5500億立方米,之后幾年直至2005年天然氣產量還一直小幅下降,穩定在5000億立方米之上。這一時期頁巖氣產量雖有但在天然氣產量中的占比較低,僅有幾百億立方米。2005年之后,得益于水平井技術及分段壓裂技術的進展,美國頁巖氣產量突飛猛進。EIA的數據顯示,2007年美國國內頁巖氣產量尚不足400億立方米,到了2014年頁巖氣產量已經增長至3800億立方米,7年間增長了近十倍,而常規天然氣產量則并無太多增長,頁巖氣成為美國天然氣產量增量的主要部分。
頁巖氣產量的大幅增長導致天然氣供應充足之后,美國加大了天然氣對煤炭等高碳能源的替代步伐,突出的表現在天然氣發電領域的氣代煤。2007年美國天然氣發電占美國一次能源發電的比例為21.6%,煤炭發電的比例為48.5%。到了2014年,美國天然氣發電比例上升至27.5%,煤炭降至38.6%,天然氣和其他新能源一道實現了對煤炭發電的強勁替代,其中天然氣的作用是主要的。隨著美國頁巖氣產量的繼續增長,預計2015年和2016年美國天然氣發電的比例將達到32%左右,與煤電比例基本相當。此外,美國天然氣產量大幅增長之后,由于出口受限制,除了發電領域大幅推廣使用之外,天然氣還開始向其他工業領域滲透,表現之一就是天然氣
化工也開始蓬勃發展起來。據EIA的數據及報道,2014年以來在美國的巴肯以及伊格爾福特、馬塞勒斯等頁巖氣產地,有大批的天然氣化工項目在未來幾年即將上馬。
有趣的是,美國二氧化
碳排放由高轉低的拐點也是在2007年前后出現的,所以可以完全肯定的認為頁巖氣促成了這一轉變。這一拐點的出現對于美國溫室氣體
減排具有里程碑式的意義。據EIA的數據,2001年美國的二氧化碳排放量為57.5億噸,2007年增加至60億噸,達到了歷史的峰值,之后年度便出現了下降。二氧化碳的排放主要來自煤炭的使用,估計能占到60%。由于天然氣在2007年開始對煤炭大量替代,二氧化碳的排放被有效控制,使得美國在溫室氣體排放問題上在國際社會的話語權和主動性顯著增強。之前,全球通美國打口水仗,說美國的溫室氣體排放全球第一,對氣候變暖有著不可推卸的責任。如今美國雖然也是排放大戶,但老大的位子已經讓給了中國。在一些國際會議上,屢有不懷好意的外國代表以溫室氣體排放為借口指責中國。可以設想一下,如果沒有頁巖氣,僅僅依靠美國常規天然氣5000億立方米的產量,美國能不能在低碳能源對高碳能源的替代方面做到游刃有余,答案恐怕是否定的。在這個問題上,是頁巖氣幫助了美國,使得美國在
碳減排方面有了十足的底氣。
美國天然氣產業的發展模式以及相關產業的結構調整路徑很難完全復制,因為畢竟沒有幾個國家能像美國那樣擁有發達的經濟實力、先進的技術和豐富的頁巖氣資源。但是美國在能源結構調整中特別是發電領域大規模推廣和使用天然氣以實現對煤炭的有效替代的做法是值得肯定和借鑒的,這一點對于我國這樣的能源消費大國尤其具有借鑒意義。當前,我國的環境污染問題已較為嚴重,單是國內部分城市霧霾高發已嚴重影響到經濟社會發展和人民群眾身體健康,需要進行大力整治,
北京市政府最近發布了幾次霧霾紅色預警。追根溯源,環境問題的出現與我國一次能源消費以煤為主的結構有很大關聯。環境研究機構的研究數據顯示,霧霾的形成主因是煤炭的大量使用,北京市的霧霾成因中,煤炭使用導致的霧霾比例大約在17%,此外還有外地傳輸因素,大約在20%,外地傳輸因素中想必多數也來自煤炭。解決環境問題的有效途徑是用清潔能源取代煤炭或者實現煤炭的清潔化利用。綜合考慮國內外能源供應現狀以及各種一次能源的資源稟賦和產業化程度等因素,現階段大力發展天然氣以替代煤炭是現階段優化我國能源結構,提高能源利用效率同時減少對環境傷害的現實途徑。2014年年中國際油氣價格大幅下跌以后,全球油氣
市場正在由賣方市場轉向買方市場,目前種種跡象顯示且低油價在近中期有可能延續下來。這一形勢的變化對于我國這樣的油氣對外依存度較高的國家而言意味著機遇,是利好消息。應該充分利用這一機遇,加快加大從國際市場引進天然氣資源步伐力度,同時加大國內基礎設施建設力度,并適時調整天然氣利用
政策,為天然氣的大規模應用創造條件。