支持和反对页岩油气开发的争论

能源辩论充满争议。无论是关于可再生能源，核电还是化石燃料（FF）的利弊，双方都有很多争论。如果清楚地确定哪种论点是最好的，那就没有争议了。页岩开发的情况也是如此，有些人强烈支持，有些则强烈反对。我们将如何解决能源危机？

能源危机的概念已进入发达国家许多人的心理。我们了解这场危机的根源吗？实际上，根本就没有能源危机吗？您只需要阅读David MacKays镀金书“无热能的可持续能源”的介绍，就可以了解实际上存在两种能源危机的情况。第一个是许多政治家关注的媒体，在许多国家中，从法律上来说，相对于1990年的价值，减少二氧化碳（CO2）排放量是当务之急。第二个是石油高峰期，在2002年至2008年期间，这一现实版本使油价从20美元飙升至150美元/桶，在金融危机后的复苏中回落至110美元/桶（布伦特）。石油价格的上涨拖累了其他大多数主要能源的价格，而能源价格的这种实际上涨却关系到大多数经合组织国家中的“流浪汉”，而当局则全神贯注于此。减少排放。

现实世界的能源价格上涨是需求增长快于供应增长的结果，这是经合发组织各国政府的怪异行为，它们试图在自然高价已经发挥作用的情况下实施遏制果蝇使用的战略。降低二氧化碳排放量和峰值石油（已演变成被称为能源安全的委婉说法）的两大战略已经复杂地交织在一起。与全球能源系统的概图相违背，我们必须衡量页岩油气开发的利弊。

美国页岩油气的“奇迹”并没有受到绿色运动减少全球二氧化碳排放量的渴望的启发。它的灵感来自钻探婴儿钻探的口头禅，旨在降低美国对进口FF（主要是石油）的依赖。男孩，这个策略奏效了（图1）。但是要花多少钱呢？这是一个强大的长期解决方案吗？对页岩持怀疑态度的人指出，页岩油井的下降速度很高，而且事实证明，许多页岩工业是由不断增加的债务筹集资金的。的确，直到2013/14冬季极端寒冷，推动了对天然气的需求和价格上涨，美国生产的许多页岩气仍是亏损的[1，2]。当然，供应过剩并不会损害页岩气的生存能力，实际上，供应过剩更多地表明了页岩气的存在。

图1詹姆斯·汉密尔顿[3]生成的图表显示了美国的原油产量，根据面积和类型，以每天数百万桶为单位。1970年高峰之后的长期下降被1980年代阿拉斯加的加入所中断。最近，致密油（页岩油）的添加产生了惊人的影响。致密油产量将在一天达到最高；问题是什么生产水平和何时生产？当美国致密油产量达到顶峰时，尽管较低的48个州的陆上产量已因高油价而稳定下来，但美国的产量很可能会继续下降。请注意，BP报告2013年美国原油，凝析油和天然气的产量为1,000万桶/天。该图表基于EIA数据，仅显示原油。

页岩井钻探与压裂之间存在时间间隔，而将生产挂接到管道上又存在时间延迟，这使得分析美国钻探统计数据变得困难。但是在2008年的崩溃之后，在Bakken和Eagle Ford油田中，钻机从钻探页岩气转向钻探页岩液，发生了巨大的迁移（图2）。自2012年以来，美国的天然气产量一直保持在400个钻井单元，而崩溃前的峰值是1600个。400个钻探单元是否足以维持长期生产还有待观察。

图2 2008年，美国大约有1600台钻机用于天然气钻探，有400台钻机在石油钻探。在2008年金融危机之后，进行了重大调整，其中约1400台钻机用于石油钻探，而400台钻机用于天然气钻探。天然气生产处于平稳状态，因为目前无处可去。大概400个钻探页岩气的钻机足以暂时维持每月2.6 TCF的平稳期。相比之下，2013年，欧洲约有135台钻机在运营，亚太地区有246台钻机。页岩在美国成功的很大一部分归功于美国肌肉的应用。

美国实现了天然气的自给自足，也许正在相对容易地走向石油的自给自足（图1），尽管大量的钻探资源得到了利用（图2）。这是支持页岩气开发的关键论点。页岩至少可以在土地所有者还拥有矿产权的美国提供能源安全和就业机会并创造个人财富。后一点对于美国工业的成功至关重要。土地所有者希望公司在其土地上进行钻探并发现资源，这可能会使他们变得富有。在像英国这样的国家中，居住在陆地上的人只有很少的钻探页岩才有潜在的风险（如果有任何个人利益的话），因此个人倾向于反对钻探。

压裂问题

那么在欧洲这些公众关注点是什么？像澳大利亚这样的国家在哪里呢？担忧有五个主要标题：

1.与压裂有关的地震活动似乎已成为现实，实际上在英国的一口第一口井完井之前就停止了活动。我认为，在压裂作业上方的土地上居住并可能拥有财产的个人有权担心压裂是否会引起轻微的地震。震颤在多大程度上代表了生命和财产的真正风险，很难判断。我怀疑轻微的震颤会变成无害的。同样，很难判断是否应允许震颤来停止页岩勘探活动。这确实是一个问题，需要有关国家的地质调查工作的专业人员进行客观判断。

2.地下水污染是另一个合法问题，需要再次进行个案评估。钻探作业和压裂作业调动的“逸散性气体”引起污染问题。在宾夕法尼亚州的马塞勒斯页岩油藏中，一项研究表明，靠近压裂井的饮用水井中甲烷浓度较高[4]。首先，必须根据井是否穿透饮用水含水层以及是否进行了适当的布置以确保在钻井过程中不发生污染来评估地下水污染。保护含水层免于逃逸的甲烷是一个不同的问题，如果发生，则更难控制。但是需要适当评估风险。甲烷的少量但可测量的增加，尽管是不希望的，但不一定代表危险。

3.处置可能包含多种化学物质的钻井液和压裂液是引起环境问题的另一个原因。只要有适当的监管制度，处理此问题在美国已成为日常工作，可以在其他国家/地区进行适当处理。

4.钻井和管道铺设活动中的中断是另一个令人担忧的问题。在美国大部分地区，人烟稀少的广阔空间中，这种担忧往往不太相关，但在宾夕法尼亚州和英格兰乡村等人口更稠密的地区，成百上千的卡车装卸物资的涌入使大量人受到影响。工人。有些人将这种增加的经济活动视为一种收益，例如当地的酒吧老板，而另一些人则将其视为祸害，例如，这对夫妇新退休到该国的一间小屋中。

5.压裂操作产生的挥发性甲烷会增加大气中的温室气体。压裂旨在从致密岩石中释放甲烷或液态碳氢化合物。这个想法是，石油或天然气可能会通过裂缝流到钻出的裂缝中。但是它们也可能释放到与地面连接的自然断层带中，然后释放到大气中。

个人或社区如何权衡所有这些风险？一方面，我们需要为电力行业提供能源，并保持我们的温暖和舒适；另一方面，我们需要一系列可能带来负面影响的潜在后果，这些后果可能比其他方面影响更大。观察负面结果的一种方法是认识到常规石油和天然气的生产可能会导致地震活动（例如在荷兰北部[5]）。钻传统的油气井有可能污染地下水。来自常规井的钻井液需要以对环境有益的方式进行处理；常规钻孔可能会导致破坏；而且，石油和天然气不断地从地球表面自然泄漏到海洋和大气中，而没有我们的协助和注意。

因此，围绕页岩发展的讨论归结为该活动的规模和强度。页岩井往往比常规井需要更多的人，机器和材料来进行钻探，并且与钻进新发现的常规油气省的井相比，井的生产率通常要低得多。经合组织面临的问题是，有利可图的常规钻井目标越来越少，而油气田产量的下降却使产量连续多年下降。页岩的开发，尽管它们的生产率较低，但提供了一种增加产量的方式，但这意味着要钻出成千上万口井。因此，单独来说，页岩钻探的每个负面结果都可以等同地应用于常规钻探。与页岩开发有关的钻井活动的强度大大增加，这才是生活在页岩开发区居民关注的合理原因。在美国，流入这些地区的财富缓解了在位人口的担忧，因此肯定有一些教训可以借鉴。

没有免费的午餐能量之类的东西

我的一个流行主题是在能源世界中没有免费的午餐之类的东西。经合发组织的社会和经济体以及日益发展的经济体，其生存和繁荣归因于化石燃料所产生的能源，以及核电和水力发电所产生的繁荣[6]。这些国家的公民和政府需要学习并理解基本事实，即可负担得起的能源，而不是金钱，可以为商业和公民提供成功，无论我们做什么，都必须为收获的利益付出代价来自地球的能量。如果这不是页岩的发展，那么就必须是别的东西。

100年前的超浓缩，超巨型FF资源已经枯竭，并且随着时间的流逝，Man被迫使用比过去逐渐减少的浓缩，低品位资源，其必然结果是这种开采的足迹增加了。首先，焦油砂和现在的页岩是朝着越来越少的集中能量前进的最新体现。

在这样的背景下，各个国家或国家需要决定是否希望利用可能深埋在地下的页岩资源。这就是社会辩论的症结所在。通常情况下，一个国家可能需要为其人民获得负担得起的能源供应具有战略意义，而在少数人中可能反对并阻碍资源开发，从而损害其利益。全社会。政府和公民必须认识到，如果不是页岩，那就必须是别的东西。当前，核动力技术是面对FF供应竞争日益激烈的国家提供电力，热力和光能的唯一可行替代方法。

二氧化碳排放量

上面给出的有关页岩发展局部负面影响的说明并未考虑全球二氧化碳排放量以及对地球气候的潜在影响。在这里，页岩辩论遇到了一个巨大的气候变化悖论。变暖的社区，无论是气候科学家还是政府机构，都以某种方式得出了这样的结论：尽管页岩气，但燃烧天然气是个好习惯，他们实际上是说，在分析中比燃烧煤炭更可取。这是因为与燃烧煤的C-C键相比，甲烷的C-H键释放出的每TWh电力释放的二氧化碳少得多（约50％）。

这归结为二氧化碳排放量的产生速度。燃烧气体会减慢排放速度，但不会降低最终排放量。为了达到政治上设定的减排目标，甲烷燃烧优于煤炭燃烧。但是，要减少最终的总排放量，燃烧页岩气绝对是任何政府宣布要关注气候问题的最后一件事，因为这将全球FF预算引入了一块全新的可燃烧化石碳。这将发送一条明确的消息。气候科学和基于此的能源政策完全是有缺陷的，因为它们是基于有缺陷的科学。

澳大利亚

因此，总而言之，我想尝试将上述一些复杂的考虑因素放到澳大利亚的背景中。澳大利亚是世界上最大的能源生产国和出口国之一。根据《 BP 2014》，澳大利亚的能源资产负债表如下：

图3 2013年，澳大利亚出口了相当于2.17亿吨的石油。在我看来，像澳大利亚这样的国家中的页岩气开发对该国某些人口产生了负面影响，在我看来，这是很难辩解的，因为澳大利亚没有燃烧的对更多天然气的需求。对页岩油的发展也许应该有不同的看法，因为可以说增加石油产量可以增强澳大利亚的能源安全性。

2013年，澳大利亚的净出口为217 Mtoe。关于FF的生产和出口的CO2排放问责制，有一系列复杂的论点，我不希望在本文中讨论。可以说，澳大利亚出口了大量的二氧化碳，并已通过立法废除了《 2011年清洁能源法》和相关的碳税[7]。值得注意的是，澳大利亚石油进口量很大，而天然气的出口量却很大。我相信应该与澳大利亚的页岩辩论有关。可以说，液体的发展对国家安全比天然气的发展更为重要，因此，人民和政府应该更看好液体的发展。

结论

1).70亿人口的技术发展几乎完全源于我们从地球收集能量的事实，这不可避免地会带来成本。我们能源系统的未来发展必须权衡获得足够的负担得起的能源供应与这些成本的好处。

2）人口稠密的农村和城市地区的页岩油气开发可能导致这些人群中的合理关切，不应忽视或过度统治。有多种方法可以协商接受重要资源开发。

3）对于页岩发育和压裂问题没有统一的答案。

参考文献[1]断裂能：赖斯大学贝克学院能源研究中心高级主任Ken Medlock [2]能源事项：页岩气的实际成本是多少？[3] EconoMonitor上的James Hamilton：防止石油产量下降[4]在Marcellus页岩气开采附近的一部分饮用水井中增加杂散气体的丰度[5]地震迫使NAM降低格罗宁根油田的天然气产量[6]能源问题：能源与人类第3部分[7]承诺检查：取消碳税

恩·梅恩斯

（资源：能源问题）