美国页岩气产业之所以能够得到突破式发展，除了因其具有良好的资源和配套设施外，持续的研发支持、良好的创新环境、充满活力的中小企业、政府的战略导向和政策支持以及合理的监管也是促使其成功的重要因素。

　　页岩气是指赋存于富有机质泥页岩及其夹层中，以吸附或游离状态为主要存在方式的非常规天然气，成分以甲烷为主，是一种清洁、高效的能源资源。尽管非常规油气储量占到全部油气总资源的80％，但由于开发困难，直到本世纪初，这些资源才得以大规模开发。近年来，美国页岩气产业得到快速发展，取得了令世人瞩目的成绩。国际社会普遍认为，美国页岩气产业的突破不仅增加了天然气产量，更对全球天然气市场、能源供应格局、气候变化政策甚至地缘政治产生了重要影响。

　　美国页岩气产业的发展历程

　　美国是世界上最早从事页岩气勘探开发的国家,只是由于开采成本相对较高，开发利用缓慢。直到上世纪70年代，美国为摆脱对外能源依赖，开始大量投入页岩气开发研究。随着水平井等关键技术的突破，开发成本逐步下降，到上世纪90年代后期，页岩气在美国率先实现商业化和规模化。2010年美国页岩气产量超过1379亿立方米，占全国天然气年总产量的23%，超过俄罗斯成为全球第一大天然气生产国。纵观美国页岩气的发展历程，技术突破和油气价格在其中发挥着重要作用。

　　石油天然气价格变化直接影响着美国页岩气产业的发展进程。美国页岩气产业真正进入大规模发展阶段是20世纪80年代中期，两次石油危机推高了天然气价格，美国面临着天然气供不应求的局面。为此，许多大公司开始从国际市场上大规模进口液化天然气，而美国国内的一些中小公司则借助其自身灵活性和政策优势，开始聚焦于开采非常规天然气的先进技术。高气价与美国灵活的市场机制碰撞，催生了该领域大量的技术创新，彻底扭转了美国天然气市场的供需形势。

　　勘探开发技术的创新突破与推广应用是美国页岩气开发取得成功的引擎。和大多数国家一样，美国页岩气的规模化生产和商业化也曾面临技术瓶颈问题。但是随着突破性的水力压裂技术、水平钻井技术以及裂缝综合预测技术的进步与广泛运用，其开采成本大幅降低，从而催生了一个巨大的市场。美国能源部国家能源技术实验室的资料显示，2000年，美国页岩气产量尚不足美国天然气供应量的1%，但到2011年，这一数字已经攀升到30%，页岩气一跃成为解决美国未来能源供应的重要资源。

　　美国页岩气产业取得突破的原因和经验

　　客观地分析和总结美国页岩气产业取得突破的原因，除了美国具有良好的页岩气资源条件外，还和以下因素有关：

　　能源战略和政策支持提供开发动力

　　能源独立和能源清洁化政策，为美国页岩气产业的发展提供了机遇。两次石油危机以来，历届美国政府都承诺采取措施实现“能源独立”，导致美国能源结构以及能源战略的变化。特别是20世纪末以来，美国越来越倾向于清洁的天然气，不断提高天然气占美国一次能源消费的比重。同时，美国的能源战略也转向本土供应，减少进口。可以说，实现能源独立和能源清洁化的战略是促成美国页岩气革命的不可或缺的有利条件。

　　一系列优惠政策的出台，促进了美国页岩气产业的发展。在能源独立战略的指导下，从20世纪70年代末，美国政府就开始鼓励开发本土的非常规资源，通过立法落实对非常规天然气的补贴政策。除联邦政府出台的一系列产业政策外，州政府也出台相应的税收减免政策。这些补贴政策与联邦政府的政策并不冲突，在很大程度上鼓励了石油天然气公司对页岩气资源进行开发。此外，传统油气上游开发的税收优惠政策也应用到非常规油气开发领域。大大地鼓励了中小企业的钻探开发投资，有力地扶持和促进了页岩气的勘探开发。

　　研发支持和技术突破是开发保证

　　美国政府十分重视页岩气技术的研发，并对其进行持续的支持。在美国页岩气发展的初期，参与勘探开发的公司以小规模的私营公司为主。为了弥补小型公司研究能力的不足，美国政府出资并组织开展了大量的基础研究，极大地促进了页岩气的发展。

　　其次，为推动本土非常规气的勘探和开发，美国政府专门成立了美国天然气研究所（GTI），旨在整合其国内天然气领域的技术研究人才，开展非常规能源技术研究。美国天然气研究所作为非盈利性机构，在后来的很多年，一直在为美国能源行业提供技术支撑，在一定程度上支持政府实现既定的产业政策。

　　第三，美国政府不但资助政府所属的研究机构，还投入一定的研究经费给中小型技术公司，使页岩气开发技术研发可以在多专业领域内同时开展。20世纪80年代末至90年代初，美国能源部设立了很多专项基金，支持研究机构和中小型技术公司开展新技术研究。在专项基金的资助下，美国能源部所属的Sandia国家实验室很快研发出包括微地震成图、页岩及煤层水力压裂等技术。

　　迄今为止，美国能源部、美国联邦能源管理委员会等多个政府部门先后投入了60多亿美元用于非常规气的勘探开发，其中用于培训和研究的费用近20亿美元，后来诸多技术突破都得益于这些研究。这些先进技术的规模化应用提高了页岩气井产量，降低了开采成本，使页岩气生产进入了工厂化、规模化开发阶段，对页岩气的生产起到了至关重要的推动作用。

　　完善的体制和机制为开发创造环境

　　美国拥有完善的体制和机制，覆盖了从区块登记、勘探、开发和管理以及管网运输等各个环节，有利于实现多元化创新和新型商业模式的出现，为页岩气的勘探开发提供了很好的外部环境和竞争机制。

　　较低的准入门槛和充分竞争的市场环境,有利于发挥中小企业的作用。美国政府一直致力于打造多元化的投资环境，降低勘探开发准入门槛，建立自由市场机制。1978年，美国国会通过了《天然气政策法案》，放松了对天然气价格的管控，使气价的变动完全由市场需求来决定，联邦政府只通过环境保护和管道建设进行有限介入，这在一定程度上使天然气市场成为具有竞争性的市场。这种自由市场机制避免了大型石油公司对气价和市场的垄断，使具有竞争力的中小型石油公司都可以参与市场竞争，进而形成了中小企业与大企业有机接替、专业化分工与协作有机结合、产业链各环节资本高效流动的开发体制，为美国页岩气开发提供了完善的生态系统。另外，由于页岩气开采相对于传统油气开采成本更高，风险更大，促使中小企业更加注重技术创新，推动行业技术进步。

　　完善的配套设施和市场化的价格形成机制，促进了页岩气开发的商业化。美国页岩气产业的快速发展，与美国天然气价格的放松管制、天然气开发和运输业务的垂直分离以及发达的天然气管网设施密切相关。美国天然气管网和城市供气网络十分发达，天然气管网总长超过40×104km。依托现有四通八达的天然气管网和城市供气网络，大大减少了页岩气在开发利用环节的前期投入，降低了市场风险，迅速实现了商品市场化。另外，美国还实现了天然气开发和运输的全面分离，对开发商和管道运输商进行不同的政策监管，保证天然气生产商和用户对管道拥有无歧视准入条件，这样就避免了垂直垄断的出现。政府在对管道运费进行监管的同时，完全放开天然气价格，为页岩气顺利进入市场创造了条件，有力支持了页岩气开发的商业化。

　　美国拥有极具竞争力的产权体系，由于土地属于私有，土地和土地下矿产都属于土地所有者，土地所有者可以和油气公司共享巨额页岩气收入，收益分配清晰，很少碰到产权问题。另外，美国政府的页岩气监管系统也十分完善，几乎任何问题都有主管部门负责监管，权责明晰，及时解决了页岩气生产过程中出现的一些问题，这种分工明确且行之有效的行业监管也是美国页岩气开发取得成功的重要因素之一。

　　企业家和中小企业是产业发展的源泉

　　美国页岩气产业的发展，首先是企业家精神的成功。有了企业家精神才会有观念创新和技术创新。纵观美国页岩气产业的发展，富有创新精神的企业家和数以万计的中小企业在其中发挥了重要作用。乔治·米歇尔先生及其创办的Mitchell公司就是其中之一。米歇尔先生在上世纪80年代初就投身于页岩气的开发事业。在米歇尔及其公司的坚持下，终于在1997年取得了重大突破，掌握了水基压裂技术，极大地提高了产量，终于把束缚在页岩里的天然气大规模地、经济地开采了出来。

　　专业协作和技术服务起到支撑作用

　　在开放的竞争环境下，美国培育了一大批门类齐全的页岩气专业化技术服务公司,形成了一个技术创新特征明显的新兴产业。这些专业服务公司具有强大的技术优势，门类齐全，自主研发仪器装备，专业化程度很高。此外，这些专业服务公司有很大的发展自由度，不受产业制度束缚，构建了高度社会化的专业分工体系。在页岩气产业链中，某专业公司在完成本环节服务后即可退出，转由下一环节的服务公司接替，形成了相互衔接、配套服务的局面。由于高度分工，页岩气开采的单个环节投入小、作业周期短、资金回收快，吸引了大量风险投资和民间资本进入页岩气开采领域。

　　思考与启示

　　技术突破需要良好的创新环境

　　为什么页岩气技术能够在美国率先取得突破，这是社会各界普遍关注的问题。首先是美国具有良好的资源条件和雄厚的技术基础；其次是美国具有明确的国家战略和完善的配套设施；最重要的是美国具有的良好的科技创新环__境。具体来说，良好的科技创新环境包括以下几个方面：（1）有效的市场需求和竞争的环境为创新提供了动力；（2）较低的准入门槛为企业创新提供了机会和空间；（3）专业化的分工与协作有利于创新资源的获取；（4）政府的持续投入提供了雄厚的创新基础和源泉；（5）多元化的投资主体提供了创新所必需的条件；（6）富有创新精神的企业家和充满活力的中小企业使创新得以实现。美国页岩气产业的发展再次证明，美国是最具创新精神的国度，自由竞争的市场环境、规范的法治体系、成熟的资本市场和开放的人才市场，则是滋生美国创新能力和企业家精神的土壤。

　　需要产业链、创新链和价值链的融合

　　美国页岩气产业的发展，再次证明一个产业的兴起，没有技术突破是不行的，但仅有技术的突破也是万万不能的。不仅需要技术的突破，还需要各方面经济技术条件的配套和支持，包括市场培育、专业的技术服务、基础设施建设、相关产业的发展等。此外，要想使整个产业充满活力，还要构建灵活、完整的价值链。正是由于在页岩气产业的各个环节，从储层评价到勘探开发，从钻井完井到油气运输，任何一个环节都可创造价值并实现价值，顺利实现企业的进入和退出，才大大激发了各类投资主体和企业的进入，使得技术创新和产业链的形成得以顺利完成。因此，培育和发展新兴产业，一定要注意产业链、创新链和价值链的相互融合和发展完善。

　　政府应该发挥重要作用

　　通过美国页岩气产业发展的历程来看，政府可以也应该在产业发展中发挥重要作用。首先，要通过国家战略的制定，为新兴产业的发展指明方向，正是美国长期以来坚持能源独立战略，才使得页岩气开发引起美国社会各界的关注；其次，要对新兴产业发展所必需的技术提供持续的研发支持。虽然小企业在美国页岩气产业发展中起到了关键作用，但也不能否认美国政府通过对研发的持续支持所产生的大量成果在其中起到了创新源的作用；第三，市场培育也是在新兴产业发展初期政府应该做的主要工作。在美国页岩气产业发展过程中，随着油气价格的波动，产业发展也经历了高潮和低谷，正是因为美国政府通过研发支持、生产补贴、税收优惠等措施，降低了企业成本，使企业得以存活，产业得以持续发展；第四，要创造一个良好的产业发展环境。美国政府通过降低进入门槛，打破垄断，建立专业技术服务市场，鼓励各类资金进入和资产兼并重组，完善油气管网等，使产业发展所需的各类要素资源得以有效流动，大大促进了产业发展。最后，要加强行业监管。在新兴产业的发展过程中，难免遇到各种问题，只有建立完善的监管体系，才能规范市场，使产业得到有序发展。

　　作者单位：董书礼  中国科学技术发展战略研究院

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