中国页岩油气资源开发技术-经济和环境影响分析

【摘要】：随着中国经济的快速发展,能源供需矛盾日益凸显,开发页岩油气资源对保障能源供应安全、优化能源消费结构意义重大。我国页岩油气资源储量丰富,开发潜力大,但页岩油生产油收率低、油品品质差且经济效益不佳,页岩气开采成本高、温室气体和水耗等问题备受关注。国际油价的降低、技术的不成熟以及对环境的重视,有必要从技术、经济和环境等方面对我国页岩油气产业做量化的评估。本研究是在国家重点基础研究发展计划和课题组已有研究的基础上,将研究工作延伸到页岩油气领域。本文采用技术-经济分析和生命周期评价方法对我国发展页岩油气产业的经济性能和环境影响进行了分析,并将页岩油气与煤替代油气路线进行对比分析。通过对油页岩炼制页岩油过程进行建模与模拟,得出输入-输出数据,并基于此进行量化计算。技术-经济分析表明:油页岩炼制过程能效低,油页岩制燃料油生产成本达4217 CNY/t,相对于国际原油价格的盈亏平衡点约为71~76$/bbl,而煤热解替代路线盈亏平衡点为59~68$/bbl,油页岩替代路线经济上不具优势。环境影响分析表明:油页岩制燃料油单位油品水耗约为5.9 t,生命周期温室气体排放量为248.8 g/MJ,且SO_2、CO、VOC和PM2.5等污染物均高于传统石油炼制过程。对于页岩气,其盈利能力受制于开采成本和单井产量,仅有小部分埋藏深度小、钻完井成本低的高产页岩气项目可实现盈利,但随着技术革新和成本降低,页岩气将比煤替代天然气路线更具竞争力。环境影响分析表明:页岩气“摇篮到大门”生命周期温室气体排放约为19.1 gCO_(2-eq)/MJ,水耗为38.8 g/MJ,温室气体和水耗是页岩气发展过程不可忽视的因素。通过将中美页岩气对比,表明我国页岩气产业仍有较大提升空间,指明了发展方向。目前我国页岩油气产业备受挑战,但供需关系和战略储备等方面决定了我国应从技术和政策上支持鼓励页岩油气的发展,使页岩油气成为我国常规油气资源的有力补充,力争实现能源自给自足。