在未來的幾十年中，美國希望依靠充足的天然氣供應助力經濟復蘇，但這可能會成為泡影

       當美國總統奧巴馬談到未來時認為，美國經濟將會繁榮發展，而這很大程度上得益于美國巨大的天然氣儲量。在2012年國情咨文中，他甚至宣布：“我們擁有足夠美國使用100年的天然氣儲量。”

       奧巴馬的言論反映了美國國內普遍存在的樂觀情緒。這一切都要歸功于水力壓裂法(hydraulic fracturing)，該方法能夠以較低成本從頁巖(一種細粒沉積巖)中開采出天然氣。美國上下，諸如“頁巖革命”和“資源富足”這樣的詞語一直回響在各大公司的董事會上。

       這些企業為廉價且數量可觀的天然氣預言投下了巨額賭注。預計在未來20年中，美國工業和電力生產商在天然氣計劃中注資上千億美元。另有數十億美元會被投入到出口設備的建設中，這將使美國有能力向歐洲、亞洲和南美洲等地輸出液化天然氣。

       所有的資金投入都依賴天然氣產量能像美國能源部能源信息管理局(EIA)所預期的那樣，整個行業會在未來數十年實現持續增長。EIA 行政主管亞當·賽敏斯基(Adam Siemin ski)2014年宣布：“EIA 毫不懷疑，天然氣產量攀升的勢頭將持續到2040年以后。”

       但是，仔細分析這恢弘預言背后的假設，會發現這種預期可能有些盲目樂觀。

       悲觀與樂觀

       美國政府對天然氣開采的預期是基于對主要頁巖氣地層或頁巖氣產區的粗略研究。目前，研究人員對這些層位進行過細致的分析，隨后發布了更加保守的預估。計算表明，在這類層位中“最佳開采點”(sweetspots，能夠獲利的油氣開采點)存在的數量比預期要少。

       作為深入預估天然氣產量項目的成員之一，得克薩斯大學奧斯汀分校石油與地球系統工程學院院長塔德·帕策克(TadPatzek) 表示，這樣的結果可謂“噩耗”。眼前，石油公司正在不遺余力地快速度開采和出口大量頁巖氣，但“我們正將自己置身于一場巨大的失利之中”。

       這件事產生的影響已經遠遠超出了美國本土。如果美國天然氣產量下跌，向海外大規模出口的計劃將會擱淺，其他希望開發本國頁巖層的國家也將重新考慮該計劃。“如果頁巖氣的開采在美國出現敗象，勢必會對世界其他國家的熱情造成打擊。”皇家國際事務研究所的經濟學家保羅·史蒂文斯說。

       一開始人們普遍對天然氣的前景表示悲觀。直到5年前，這樣的觀點才發生了劇烈變化，人們開始認為天然氣的儲量很豐富。整個上世紀90年代，美國的天然氣產量持續走高。由于天然氣為美國提供了四分之一的能源，如果產量下降，人們擔心美國將不得不依靠進口。通過收集能源相關的數據，EIA在2008年時為美國的能源前景做出了預估：在未來數十年內美國天然氣的產量將保持平穩。

       然而，頁巖氣的爆發讓人們大吃一驚。頁巖氣主要依靠的開采技術在幾十年前就存在了，但當時天然氣的價格低廉，用水力裂壓技術開采頁巖氣的費用過高。到了21世紀，天然氣價格的持續走高，才促使很多公司使用這項技術開采頁巖氣。由于使用了這項鉆井技術，美國天然氣產量達到了歷史頂峰，使美國重新獲得在幾十年前就榮獲的頭銜——世界上最大的天然氣生產國。

       天價的巖石

       美國的天然氣生產主要得益于橫跨西弗吉尼亞、賓夕法尼亞和紐約的馬塞勒斯(Marcellus)頁巖層。在過去幾年中，各公司在森林覆蓋的群山中打了8000多口深井，目前仍以每月100多口井的速度增加。在進入頁巖層前，每口井先垂直下探2000 余米，后在頁巖層中側向延伸1000多米。馬塞勒斯頁巖層每天能提供3.85億立方米的頁巖氣，能夠為美國的發電廠提供一半以上的天然氣消耗量。還有很大一部分的美國天然氣供應來自其他三大產區——位于得克薩斯州的巴奈特(Barnett)、阿拉斯加州的費耶特維爾(Fayetteville)以及跨越路易斯安那州和得克薩斯州邊界的海內斯威爾(Haynesville)。這四大產區共計有3萬多口鉆井，產量占到美國頁巖氣總產量的三分之二。

       和其他機構一樣，EIA并沒有預見爆發已經到來，而且一如既往地低估頁巖氣的產量。但是，隨著頁巖氣產量劇增的事實逐漸浮現，該機構大幅上調了頁巖氣產量的長期預測。

       EIA 并未針對幾大不同的產區單獨發表產量預估，但是已把整體預估透露給了《自然》雜志。在最新的預估中，美國四大頁巖區的產量會持續增加，直到2020年，之后20年產量趨于穩定。其余頁巖區產量會持續增長到2040年。

       石油行業分析師有他們自己的預估，但通常低于EIA的預估。經濟學家蓋伊·卡魯索(Guy Caruso)之前擔任過EIA 主管，目前就職于華盛頓州的戰略與國際問題研究中心。他說：“EIA的預估相當接近共識。”

       得克薩斯州農工大學的地質學家呂德·韋杰馬斯(Ruud Weijermars)卻認為，這些咨詢公司很少發布他們預估背后的細節，使其假設和方法難以被評估和討論。他表示，與工業和咨詢機構相比，科學界中主流的同行評議機制與之截然不同。

       “致命”的精細度

       為了提供準確透明的頁巖氣產量預估，得克薩斯大學奧斯汀分校的石油工程師和經濟學家們組成了一個研究小組，花費了3 年時間系統地研究主要頁巖層。這項研究獲得了紐約市阿爾弗雷德 · P . 斯隆基金(Alfred P. Sloan Foundation)150 萬美元的資助，其成果將逐步在學術雜志和會議上發表。韋杰馬斯評論說，這是目前為止該領域中最權威的工作。

       如果天然氣價格按照EIA 在2014年度報告中預估的那樣發展，得克薩斯州研究小組預計，四大頁巖產區的頁巖氣產量在2020年達到頂峰，之后逐漸下降。到2030年，它們最多只能達到EIA 預估產量的一半。

       而且，即使EIA的保守估計也高出該研究小組的預估。帕策克說：“得克薩斯州研究小組明顯不同意EIA的預估結果。”得克薩斯州研究小組和EIA預估的最大不同在于，兩份評估采用了不同的精細度。EIA按照區塊對每個頁巖層進行劃分，然后計算該地區的平均產能。但很多區縣超過1000平方公里，足夠容納上千口鉆井。

       與之不同的是，得克薩斯州研究小組把每個產區以2.6平方公里為單位進行劃分，比EIA的分辨率高了20倍。分辨率十分關鍵，因為每個區塊都有最佳開采點，該點可以產出大量頁巖氣，而其他很多地區的鉆井產能較低。油氣公司首先會選擇最佳開采點，因此之后鉆探的鉆井，產能會低于當前的鉆井。然而目前為止，EIA的預估模型都假設在某一區域內，未來的鉆井產能至少和當前的持平。

       帕策克說：“正是由于這種預估方式導致了他們的結果過于樂觀。”得克薩斯州研究小組進行高分辨率研究，會使模型將最佳開采點與邊緣地區分開。該研究項目的合作首席、得克薩斯大學奧斯汀分校的地質學家斯科特· 廷克(Scott Tinker)說：“相比過去，我們能更好地預估產量的未來趨勢。”

       得克薩斯州研究小組和EIA 研究的另一個不同之處在于，如何預估不同產區的鉆井總數。EIA 并未明確公布這一數字，但似乎預估的鉆井數目要比得克薩斯州研究小組的多。因為得克薩斯州研究小組會排除一些不適合鉆井的地區，例如湖泊和大城市的所在地。預估之所以采取這樣的形式來模擬現實，主要是因為得克薩斯州研究組的成員們都是石油工業的長期從業者，有豐富的經驗。

       爭議不斷

       還有一些使用更簡單方法進行的獨立研究，其結論也與得克薩斯州研究小組的預估吻合。路易斯安那州立大學的韋杰馬斯和馬克· 凱澤，以及加拿大地質調查局的地質學家戴維·休斯的研究成果都表明，如果像EIA 預估的那樣增加產量，需要在接下來的25年中大量、持續地增加鉆井數目，但這樣操作很難盈利。

       一些業內人士對得克薩斯州研究小組的評估結果印象深刻。位于科羅拉多泉的內林聯合公司經營石油和天然氣領域中廣泛使用的數據庫，其中一位油氣分析師這樣說，非常規資源評估就應該按照得克薩斯州研究小組的方法來做。

       帕策克說，EIA的方法是“有根據的猜測”，但卻難以接受。他還說，EIA憑借他們擁有的時間和資源，已經做到了最好。

       2014年，EIA做所有能源類型的數據收集和預估的預算只有1.17 億美元，僅相當于在海內斯威爾頁巖區打12口鉆井的花費。卡魯索說，EIA 的預估是“物有所值”的，但我總感覺我們資金不足，EIA 要做越來越多的事，經費卻越來越少。帕策克承認，預估頁巖氣產量很難，而且很不確定，一部分原因在于技術和鉆探方法正在迅速發展。在新的頁巖層，公司仍在尋找最佳開采點。而且，在井與井能夠互相產生明顯影響之前，這些井到底能以一個什么樣的密度布局，也一直是難題。

       EIA的代表認同這份評估，并表示他們不應該將其與得州研究小組的研究成果相比，因為各自采用了不同的假設和不同的情況。EIA 石油與天然氣勘探和生產分析工作組的領導，約翰·斯陶布說：“兩種模型各有所長，在很多方面也能形成互補，事實上，EIA 已經綜合了得克薩斯大學工作組的觀點。”

       10月14日，在線發表的一份工作論文中，兩名EIA分析師承認，到目前為止，該機構的方法存在問題。他們認為最好能夠利用高分辨率地質圖來預估，以得州研究小組為例，認為其模型在描述最佳開采點時可以提高預估準確度。該論文發表了一份免責聲明，聲稱作者的觀點并不代表EIA的分析師，而在2015年，該機構將計劃按照上述原則運用新方法預估馬塞勒斯頁巖的產量。

       圓夢還是破夢

       對于自己的研究結果和指示意義，得克薩斯州研究團隊的成員們仍爭論不休。廷克比較樂觀，認為研究團隊的結論過于保守，實際產量可能高于估計值。他表示，四大頁巖氣產區將會對“美國未來幾十年的天然氣產量做出巨大的貢獻。而且，這已經為我們爭取了很多時間。”

       而帕策克則認為，實際的天然氣產量將會低于研究小組的預估結果。他談到頁巖氣的產量將會在未來十年左右達到頂峰，之后“將會出現急速下降”。他還表示，“到那時，整個美國將會驚醒，發現這一切不過是南柯一夢”。帕策克預計天然氣價格會迅速升高，隨之而來的是，美國將會因過多以天然氣為能源的工業計劃而不堪重負，面臨同樣險境的還有以天然氣驅動的機動車系統。他說：“無論如何，都會對美國的經濟造成不利影響。”

       美國能夠依據來自上萬口頁巖氣鉆井的數據做出預估。如果對于美國來說，預估尚且如此困難，那么對于那些擁有更少鉆井的國家，不確定性就更大。EIA已經委托美國國際先進能源公司(ARI)對全球頁巖氣潛力進行評價。2013 年公布的結果顯示，全球頁巖層已探明的天然氣儲量總計可達220萬億立方米。以現今消耗速率估算——天然氣對全球能源的貢獻占總體四分之一——將能提供65年的能源供給。然而，ARI 的報告并未提及這項評估的不確定性，以及從經濟角度考慮，可開采的天然氣總量如何。

       史蒂文斯認為，這樣的估算“非常值得懷疑，而且有跟風的嫌疑”。他以ARI對波蘭的評估為例：當時預計波蘭擁有歐洲最大的頁巖氣儲量，而在2011~2013年，ARI把波蘭最有前景地區的頁巖氣儲量預期值調低了三分之一，也就是說，該區一些試井的產量低于預期。與此同時，波蘭地質研究所開展了自己的研究，計算結果表明，相同地區的天然氣儲量不足于ARI最初預估的十分之一。

       專家表示，如果美國天然氣供應的枯竭速度比預期更快，或者環保主義者的反對呼聲更高，那么對于類似波蘭這樣的國家來說，頁巖繁榮將難以實現。

       尤其在美國，對頁巖氣的樂觀情緒依然占據主導地位。因此，一些能源專家非常擔心。內林還說：“這里面存在著巨大的不確定性。而人們總是說‘請給我一個數字’。僅僅是數字，即使是有問題的，也比不確定更讓人感到寬慰。”

       (本文作者 梅森 ·英曼居住于加利福尼亞州，是一位自由撰稿人。翻譯 都小菁。）