由頁(yè)巖氣引發(fā)的“能源革命”已席卷全球。而美國(guó)賓夕法尼亞州（簡(jiǎn)稱賓州）正是這場(chǎng)“能源革命”的發(fā)起地之一。

實(shí)際上，除了擁有豐富的頁(yè)巖氣資源外，賓州蘊(yùn)藏有豐富的煤、氣、油等化石能源，這為美國(guó)現(xiàn)今的第一強(qiáng)國(guó)地位提供了巨大的“動(dòng)力支持”。

目前，隨著美國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及環(huán)境變化的新趨勢(shì)，賓州在維持傳統(tǒng)能源優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，積極發(fā)展新興能源。無(wú)論新能源，還是傳統(tǒng)化石能源的研發(fā)、使用與遭遇的挑戰(zhàn)，都對(duì)賓州乃至整個(gè)美國(guó)能源市場(chǎng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生了一定的影響，也為其他國(guó)家的能源發(fā)展提供了借鑒。

煤炭基地難復(fù)蘇

賓州地處美國(guó)東部，西北臨伊利湖，北和東北接紐約州，東接新澤西州，南連馬里蘭州，西與俄亥俄州接壤。面積117408平方公里，在50州內(nèi)列第33位。賓州是美國(guó)最初13個(gè)州之一，1787年12月12日加入美國(guó)聯(lián)邦，繼特拉華州之后第二個(gè)承認(rèn)聯(lián)邦憲法，成為美國(guó)第二個(gè)州。賓州是美國(guó)歷史上很多重要篇章的誕生地，其中宣告美國(guó)作為一個(gè)新國(guó)家誕生的《獨(dú)立宣言》便出自于此。因其特殊貢獻(xiàn)和地理位置，賓州被稱為美國(guó)的“拱頂石州”。

賓州煤藏豐富，產(chǎn)量?jī)H次于西弗吉尼亞州，居全國(guó)第二位，州東北部是美國(guó)無(wú)煙煤的主要產(chǎn)地。有關(guān)賓州煤炭的最早記錄出現(xiàn)在大約1752年約翰·伯廷繪制的地圖上。1762年第一個(gè)無(wú)煙煤的記錄出現(xiàn)在約翰·詹肯斯所繪制的地圖上，七年后無(wú)煙煤第一次由戈?duì)栃值茉谒麄兊蔫F匠鋪里使用。

據(jù)計(jì)算，賓州擁有儲(chǔ)量超過(guò)840億噸的煙煤、大約230億噸的無(wú)煙煤，和總量達(dá)1070億噸的半無(wú)煙煤。目前，賓州仍舊擁有總量達(dá)760億噸的煤炭，其中包括640億噸煙煤和120億噸無(wú)煙煤。更直觀地講，假設(shè)賓州未開(kāi)采之前所有的煤炭資源都在一個(gè)寬和長(zhǎng)都是一英里，高17英里的木桶里，經(jīng)過(guò)上百年的開(kāi)采挖掘之后，此木桶目前的高度仍有12英里。可見(jiàn)，賓州煤炭資源豐富，未來(lái)仍舊是美國(guó)乃至世界源源不斷的煤炭產(chǎn)地。

賓州的煤炭主要用于發(fā)電，焦炭煉鐵，零售銷售給小的消費(fèi)者和其他工業(yè)用途。其中，大約77%的煤炭都用于發(fā)電，4%的煤炭生產(chǎn)（主要是瀝青）用于焦炭制造；零售和商業(yè)銷售所占比例不足1%，工業(yè)用煤占6%左右。除了國(guó)內(nèi)使用，大約12%的賓州煤炭產(chǎn)量用于出口到加拿大和歐洲。未來(lái)，用于發(fā)電的煤炭量很有可能繼續(xù)增加而其他用途煤炭量則會(huì)比較穩(wěn)定或者下降，這主要是由于天然氣更具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。一些公共事業(yè)公司最近宣布，8%的美國(guó)燃煤發(fā)電設(shè)施已經(jīng)退役。

將天然氣存入地下

賓州和整個(gè)阿巴拉契亞盆地是一個(gè)“成熟的盆地”，這里已有百年以上的鉆探油氣活動(dòng)。到目前，鉆探活動(dòng)主要集中在深達(dá)3000到5000英尺的盆地，那里包含有大量的油氣資源。2012年12月，美國(guó)北達(dá)科他州、俄亥俄州和賓夕法尼亞州加在一起石油日產(chǎn)量達(dá)到150萬(wàn)桶，超過(guò)了伊朗的出口量。

1854年，以美國(guó)律師喬治·比斯?fàn)柡驼材匪?middot;湯森為首的投資群體成立了賓夕法尼亞石油公司，這是全世界第一家石油公司。1859年，“石油鼻祖”德里克在西北部的泰特斯維爾用鉆井的方法打成世界上第一口油井，開(kāi)啟了近代石油工業(yè)的大門，人類歷史上的現(xiàn)代石油工業(yè)由此誕生。1860年,賓夕法尼亞州出現(xiàn)了第一家大型的煉油廠和第一條石油管道，自那之后，賓州的油田已經(jīng)生產(chǎn)了14億桶的原油，這些原油可填滿650萬(wàn)個(gè)直徑40英尺、深4英尺的泳池仍綽綽有余。

賓州的天然氣生產(chǎn)已經(jīng)超過(guò)了10700億立方英尺，存儲(chǔ)在上游砂盆巖地下1900英尺到2200英尺之間的天然氣，可以為所有賓州的家庭持續(xù)供熱超過(guò)2000年。如今，賓州已形成一個(gè)縱橫交錯(cuò)的巨大管網(wǎng)線格局。天然氣從這些管道運(yùn)輸?shù)礁鱾€(gè)家庭、工廠，不同的城市甚至全美各地將他們連成一體。一些天然氣是從深達(dá)8000到9000英尺的地下獲得，目前勘探的深度已經(jīng)達(dá)到一萬(wàn)英尺。每年都有更多的油氣資源被發(fā)現(xiàn)。

目前，賓州的天然氣公司正在從事一個(gè)重要的活動(dòng)，那就是天然氣的地下存儲(chǔ)。在大量的天然氣已經(jīng)被生產(chǎn)出來(lái)之后，地下存儲(chǔ)就是將天然氣運(yùn)輸?shù)骄哂锌障抖取B透率和能存貯天然氣不外漏的巖儲(chǔ)層。地下存儲(chǔ)天然氣可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行天然氣供應(yīng)量的適時(shí)調(diào)解。目前賓州通過(guò)1675口油氣井已經(jīng)供應(yīng)了88個(gè)天然氣的存儲(chǔ)庫(kù)。這些儲(chǔ)氣庫(kù)大都深埋于地下2000到8000英尺，地表上的唯一標(biāo)志是壓縮機(jī)、流量?jī)x表、閥門和管道。儲(chǔ)氣庫(kù)的型號(hào)大小不一，從單口井的儲(chǔ)氣庫(kù)到超過(guò)150口井的儲(chǔ)氣庫(kù)都有。根據(jù)賓州的油氣法律規(guī)定，除了地下煤層巖石類型之外，所有的巖石層都可進(jìn)行天然氣存儲(chǔ)。

頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)鏡鑒

“顛覆世界能源版圖”“看上去很美”，是世界對(duì)美國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)所做的兩種截然不同的結(jié)論。那么，美國(guó)頁(yè)巖氣的真實(shí)圖景到底怎樣？從賓州頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中管中窺豹，可見(jiàn)一斑。

馬賽勒斯頁(yè)巖是美國(guó)分布范圍最廣的頁(yè)巖區(qū)，覆蓋了美國(guó)東北部6個(gè)州，面積約為24.6萬(wàn)平方公里，但頁(yè)巖氣生產(chǎn)主要集中在賓州。據(jù)賓夕法尼亞州立大學(xué)的最新研究報(bào)告顯示，2011年來(lái)自于該州馬塞勒斯頁(yè)巖區(qū)的天然氣產(chǎn)量應(yīng)該能達(dá)到35億立方英尺/天，比2010年的產(chǎn)量增長(zhǎng)逾一倍。該研究報(bào)告進(jìn)一步估計(jì)了未來(lái)該州的頁(yè)巖氣產(chǎn)量情況，預(yù)計(jì)到2020年將達(dá)到175億立方英尺/天。據(jù)馬塞勒斯頁(yè)巖聯(lián)盟負(fù)責(zé)人Kathryn Klaber表示，如果能達(dá)到那個(gè)產(chǎn)量水平，那么賓夕法尼亞盆地將成為美國(guó)最大的天然氣供應(yīng)區(qū)，將能滿足美國(guó)天然氣需求的約25%。

然而，與頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)相伴隨的一個(gè)挑戰(zhàn)是其對(duì)環(huán)境的危害，這引起了包括賓州人在內(nèi)的廣泛關(guān)注和質(zhì)疑。美國(guó)未來(lái)資源研究所的一項(xiàng)研究以題為《頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)對(duì)賓夕法尼亞州地表水質(zhì)的影響》的論文發(fā)表在美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院院刊》上。該研究就頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)活動(dòng)影響地表水質(zhì)開(kāi)展了大規(guī)模的研究，研究人員在過(guò)去11年多的時(shí)間內(nèi)對(duì)賓州超過(guò)兩萬(wàn)處地表水質(zhì)進(jìn)行了觀測(cè)，以評(píng)估頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)在2011年對(duì)下游水質(zhì)的影響。文章指出，頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)對(duì)地表水質(zhì)有不利的影響，這主要是通過(guò)增加下游流水中兩種污染物（氯化物和總懸浮固體物）的濃度產(chǎn)生的。頁(yè)巖氣的開(kāi)采對(duì)環(huán)境的潛在影響更令人擔(dān)憂：一方面是頁(yè)巖氣的開(kāi)采需要消耗大量的淡水資源；另一方面是頁(yè)巖氣開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生噪聲、廢水、廢氣及其開(kāi)采事故災(zāi)害等引起的環(huán)境污染。然而，對(duì)于水質(zhì)污染問(wèn)題，頁(yè)巖氣的開(kāi)采商作出了以下反駁：頁(yè)巖層位于地下數(shù)千米深處，注水的位置甚至不會(huì)漏氣，因此對(duì)表層的地下水層完全沒(méi)有影響；使用的藥劑對(duì)環(huán)境無(wú)害，許多對(duì)水質(zhì)污染的擔(dān)憂只是杞人憂天。而且，美國(guó)環(huán)境保護(hù)署（EPA）也提出了指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)，要求頁(yè)巖開(kāi)采層與地下水層要相隔1英里（1.6公里）以上。

理論上，加注到地下2000～4000米深處的致裂溶液應(yīng)該影響不到地面，然而，地下存在著大量的斷層和裂縫，致裂溶液透過(guò)這些裂縫影響著水源。已有報(bào)告表明，由于注水管在地表附近斷裂造成的泄漏、廢液貯槽的泄漏、颶風(fēng)造成廢液池?fù)p壞等原因，已出現(xiàn)了地下水和河流受到污染的情況。美國(guó)賓夕法尼亞州土地信托協(xié)會(huì)對(duì)馬塞勒斯地區(qū)43個(gè)開(kāi)采點(diǎn)進(jìn)行調(diào)查的結(jié)果（2010年報(bào)告）顯示，違法情況共有1435件，其中，嚴(yán)重影響環(huán)境的違法行為有952件。關(guān)于水壓致裂引發(fā)的環(huán)境污染問(wèn)題，全美共有38起訴訟正在進(jìn)行。訴訟數(shù)量最多的賓州為12起，水壓致裂引發(fā)環(huán)境污染的訴訟遍布全美各地，互聯(lián)網(wǎng)上登載了大量的具體事例。今后，保護(hù)水環(huán)境估計(jì)會(huì)成為賓州乃至全美“頁(yè)巖氣革命”的決定因素。

盡管遭遇一些挑戰(zhàn)，美國(guó)基本靠私人經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)的頁(yè)巖氣研發(fā)和開(kāi)采，由市場(chǎng)掌控供需平衡，可以說(shuō)在頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)利用方面取得了巨大的成功。美國(guó)頁(yè)巖氣的成功，不僅取決于諸多企業(yè)長(zhǎng)期不懈的努力和不懼怕風(fēng)險(xiǎn)的企業(yè)家精神，同時(shí)也是聯(lián)邦和州政府各級(jí)行之有效的管理體制下的成果。賓州的監(jiān)管模式被認(rèn)為是全美頁(yè)巖氣監(jiān)管的典范，被業(yè)界廣為稱贊，州政府在頁(yè)巖氣環(huán)境監(jiān)管中的職責(zé)和分工，及公有林地上的礦權(quán)租賃制度等都對(duì)賓州頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的順利開(kāi)展提供良好基礎(chǔ)。與頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)相關(guān)的政府監(jiān)管和環(huán)境問(wèn)題，不僅是當(dāng)前頁(yè)巖氣發(fā)展關(guān)注的焦點(diǎn)，也是世界各國(guó)可以從美國(guó)成功經(jīng)驗(yàn)上學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容。

新能源解放后的隱痛

賓州環(huán)境保護(hù)局局長(zhǎng)曾在2008年指出，賓州有全美國(guó)最進(jìn)步的替代能源組合標(biāo)準(zhǔn)，確保到2020年所生產(chǎn)的全部能源中的18%來(lái)自清潔、高效且先進(jìn)的能源。

賓州傳統(tǒng)上以煤炭?jī)?chǔ)量豐富而著名，現(xiàn)在正積極刺激替代能源項(xiàng)目市場(chǎng)的興起。根據(jù)賓州的發(fā)展規(guī)劃，2008到2018年間，賓州將用在本地生產(chǎn)的替代資源（例如乙醇和生物柴油等）取代34億公升傳統(tǒng)運(yùn)輸燃料，這相當(dāng)于2017年后預(yù)計(jì)由波斯灣出口到賓州的燃料數(shù)量。美國(guó)第一座煤炭氣化液化廠目前正在賓州東北地區(qū)興建。此設(shè)施利用廢煤每年生產(chǎn)1.51億公升的清潔燃燒柴油。賓夕法尼亞州政府為支持此項(xiàng)目而作的努力是史無(wú)前例的，它與民間工業(yè)一起建立一個(gè)幾乎購(gòu)買全部產(chǎn)品的燃料財(cái)團(tuán)。賓州將以顯著低于目前市場(chǎng)價(jià)值的價(jià)格將其供應(yīng)期限鎖定為大約10年，從而確保該工廠有一個(gè)長(zhǎng)期可行的市場(chǎng)。除此之外，賓州對(duì)新能源汽車的使用者給予優(yōu)惠，這些優(yōu)惠包括給予新能源汽車停車的便利、免收高速公路通行費(fèi)、對(duì)電動(dòng)汽車充電的電價(jià)給予折扣、對(duì)新能源汽車的保險(xiǎn)金額給予優(yōu)惠等。

賓州太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展曾一度突飛猛進(jìn)。這主要得益于賓州政府的刺激政策。根據(jù)可再生能源發(fā)展國(guó)家獎(jiǎng)勵(lì)數(shù)據(jù)庫(kù)顯示，賓州政府為刺激行業(yè)發(fā)展，直接為太陽(yáng)能電力用戶提供每瓦0.75美元的激勵(lì)補(bǔ)助。這使得投資者將賓州列為最有回報(bào)價(jià)值的州之一。根據(jù)美國(guó)實(shí)驗(yàn)室一項(xiàng)開(kāi)放式光伏調(diào)查報(bào)告顯示，截至2011年年底，賓州有2434個(gè)太陽(yáng)能項(xiàng)目發(fā)電，排在加州、新澤西州之后位列第三，發(fā)電量大約為38.5兆瓦，足以滿足5800戶的電力需求。不過(guò)，過(guò)高的補(bǔ)貼會(huì)影響民眾的消費(fèi)能力，減少投資可用資產(chǎn)。2011年5月，賓州參議員Chris Ross指出，隨著太陽(yáng)能電力的不斷發(fā)展，公用事業(yè)局需要付出的回購(gòu)太陽(yáng)能電力的開(kāi)支會(huì)越來(lái)越大，政府財(cái)政將難以為繼。此外，行業(yè)起伏不定的發(fā)展全是仰仗于高額的太陽(yáng)能貸款，太陽(yáng)能貸款的需求減少會(huì)令賓州的太陽(yáng)能裝置更難取得融資。

到2012年結(jié)束，賓州未入圍2012年美國(guó)各州光伏裝機(jī)量前十排行榜。這主要是因?yàn)閱为?dú)公共事業(yè)級(jí)項(xiàng)目被刪除——成本高昂是被刪除原因之一，使得其裝機(jī)量大幅下滑。

不過(guò)，2013年3月，賓州環(huán)境保護(hù)部門宣布已獲得聯(lián)邦融資機(jī)構(gòu)提供的725萬(wàn)美元資金，該項(xiàng)資金將用于重新啟動(dòng)太陽(yáng)能退稅項(xiàng)目。目前該項(xiàng)資金規(guī)模已足夠?yàn)樗械却械碾娬卷?xiàng)目提供退稅，預(yù)計(jì)今年年項(xiàng)目安裝量將新增400個(gè)。這或許將使賓州的太陽(yáng)能市場(chǎng)發(fā)展再次駛向高速路。

（作者分別系中國(guó)社會(huì)科學(xué)院美國(guó)研究所經(jīng)濟(jì)研究室助理研究員；北京市順義區(qū)委黨校講師）