美国页岩气革命及其对世界能源格局乃至全球政治经济格局的深刻影响，构成本书选题的国际背景。

2001年，美国页岩气产量仅占天然气总产量的2.3%。但在高效产权制度和自由竞争市场的驱动下，美国在压裂和水平井两项关键技术上取得突破，加之完善的天然气基础设施、长期低利率政策以及国际油价在2003年以后的上升，美国页岩气产业取得长足发展。2009年美国超过俄罗斯，成为世界第一大产气国。2011年，美国页岩气产量占天然气总产量的比例达27.9%，近10年来年均增速超过25%。^[1]

美国页岩气领域发生的重大变革，世称“页岩气革命”，它不仅帮助美国提高了能源自给率，成就能源独立梦想，而且为其他国家油气产业的发展提供了新思路。^[2]我国页岩气储量丰富，技术可采资源量多达21.8万亿立方米，“十二五”期间四川盆地页岩气实现商业化开发，使我国成为北美之外第一个实现页岩气商业化开发的国家，我们有理由相信，“十三五”期间我国页岩气产业必将实现更大突破。但是，我们也应该看到，2015年全国页岩气产量仅约为45亿立方米，距离2020年实现页岩气产量300亿立方米的目标仍然相去甚远，我国页岩气产业的发展之路依旧任重道远。

1.页岩气革命的有关理论阐释

（1）页岩气革命基本概述

①页岩气及其基本特点。

根据通说观点，页岩是具有细密纹理的沉积岩，地层中的淤泥、粘土、矿物颗粒等压缩物经过多年演化后逐渐破碎，最终成为细薄而平行的页岩层。在页岩层中产生的天然气即为页岩气，它主要分布在河床三角洲、湖底沉积物和洪泛平原。页岩气本质上仍然是一种天然气资源，只是其生成机理和赋存方式与常规天然气有所不同。在黑色的页岩中包含有机物质，它们能够产生出石油和天然气，天然气主要以吸附或游离的形式存在于页岩密布的气孔或裂缝中。从生成机理上不难看出，页岩气具有渗透性差的特点，这就决定了页岩气开采的难度较大，需要较高的技术水平。其实早在19世纪20年代，美国在纽约州的暗色页岩中就已经钻探出了页岩气，但由于当时技术水平落后，页岩气开发成本高、产量低，不具有开发的经济效益，因此未能吸引投资者进行大规模开发。直到1979年水力压裂技术取得突破性进展，19世纪90年代末水平钻井技术迎来突破，才使得美国页岩气革命在技术上成为可能。与常规油气资源相比，页岩气的优势在于储量丰富、供应稳定，属于清洁、高效的能源，其主要成分是甲烷，在同等条件下燃烧页岩气所产生的二氧化碳仅相当于燃烧石油的67%和燃烧煤炭的44%。页岩气可以用于居民生活和工业原料，应用前景十分广阔，页岩气的发展是对传统油气地质理论和油气勘探的重大突破。但也应该意识到，在页岩气的开采过程中，井口开采能力衰减速度快、维持时间短，迫使页岩气开采必须使用规模化的方式进行，即在一片页岩气富集区广泛地开凿矿井以形成页岩气生产网络。只有规模化生产才能降低生产成本、获得经济效益。

②页岩气革命的内涵。

事实上，美国页岩气的试验性开发早在1820年就已经开始，只是囿于当时技术条件的限制，页岩气的产量极低，开发成本却很高。随着技术的进步，页岩气开发的成本逐渐降低，页岩气产量实现爆发性增长，美国国内将这种能源领域的重大变革称为“页岩气革命”。由于东西方文化的差异，各地方对于“革命”一词的理解存在较大不同。在中国的文化语境中，“革命”更多地被理解为社会生活领域发生的颠覆性变化，而在西方看来，“革命”是某一领域将会产生持久而深远影响的重大变革。这里所讲的“页岩气革命”更多的还是一种观念意义上的革命。首先，19世纪以前，人们很难想象除了传统的油气田之外，岩石中也能蕴藏大量的石油和天然气资源。即使进入19世纪，美国成功钻探出第一口页岩气井，人们也并不相信岩石中的石油、天然气资源能够进行大规模的商业性开发。直到20世纪晚期，由于米切尔能源开发公司的不懈努力，使得页岩气开发实现突破性进展，人们才意识到页岩油气资源的巨大潜力。其次，工业革命以后，机械的大规模使用刺激了石油和煤炭的大规模开采和使用，造成空气污染等环境破坏问题。人们普遍认为只有开发新能源才是解决人类经济发展困境的关键。但是页岩气的成功开发，使人们重新认识化石能源。天然气很可能代替石油最终成为世界经济发展的最主要能源。传统的能源开发观念发生了革新，人们重新认识到天然气的重要意义。最后，这是一场现实意义上的能源革命。19世纪虽然人们发现了页岩气，但是由于技术水平低下，页岩气开采成本高，而使得页岩气开发不具有规模经济性，因此，页岩气产量很少。随着水力压裂和水平钻井技术的突破和不断完善，页岩气以及意外获得的页岩油的产量开始实现井喷式增长，并对世界能源格局和地缘政治产生一系列影响。一场影响深远而广泛的能源革命的大幕正在美国甚至世界各地徐徐拉开。

（2）页岩气革命相关理论研究

①产业生命周期理论。

它是由1966年弗农的产品生命周期理论发展而来的。产业的生命周期是指一个产业从出现到消亡所必须经历的生命周期过程，包括产生、发展、繁荣、衰落等各个阶段。在某一产业的产生阶段，该产业在一国经济总量中的比例还很低，还需要进一步扶植和培育。进入该产业的投资成本高，投资回报周期长，而产品的市场知名度不高，需求量较小，市场风险较大。这一时期，大企业出于规避风险的考虑，不愿意投资这些“幼稚产业”。而中小企业自身体量小，进入此类产业的沉没成本和机会成本更小，也更加富有创造意识和企业家精神，由于看好产业的未来发展前景，愿意投入人力、物力，甚至几十年如一日地坚持技术研发和产品生产。在产业的发展阶段，随着研发成果的不断累积，技术领域逐渐取得突破，产品的产量开始增长，产业的规模开始扩大。该产业的产值占国民经济的比例开始逐渐上升。由于技术逐渐成熟，产品需求逐渐扩大，市场前景开始明朗，一些大公司开始以并购或新建投资的方式纷纷进入此类产业。产业的生命周期曲线变得更加陡直，产品的成本进一步减少。在产业的繁荣阶段，产品的生产技术已经变得成熟，产量实现井喷式增长，开始影响到一国产业结构。此时，产业的增速开始放缓，周期曲线趋于平直。产品的成本进一步减少。产品价格低廉，带动产业链条上下游其他产业的发展。产业的繁荣导致大量的投资进入，同时，带动国内就业水平提高并逐渐饱和。在产业的衰退阶段，由于产业的规模过大，产品供给过剩。产品的生产成本过低，导致产品价格低廉，厂商的生产积极性被挫伤。产业的生产活动变得规模不经济，生产商几乎无利可图，于是产业的发展出现泡沫。一些企业开始亏本，并纷纷退出。与此同时，产业发展的其他负外部性开始凸显，政府的管制措施开始增强，生产活动减少，产业开始衰退，随着相关资源的不断枯竭，此类产业逐渐淡出国民经济的舞台。

②环境的外部性理论。

从本质上看，节能环保具有正的外部性。斯蒂格利茨指出，只要某个经济主体的行为对他人或社会造成一定的影响，而经济主体本身既不需要为此赔偿，也不因此而得到赔偿，就产生了外部性问题。庇古认为应该通过收税的方式来解决外部性问题，即对于私人边际成本小于社会边际成本（存在负外部性）的经济主体征税，而对于私人边际收益小于社会边际收益（存在正外部性）的经济主体予以补贴或奖励。因此，对于企业因节能而带来的正外部性，政府应该给予充分的政策激励。制度经济学家科斯更进一步指出，当交易费用为零，而且产权确定的时候，企业等经济主体会充分考虑一项经济活动的外部成本和收益，通过产权交易将外部效应内部化使得此类问题得以解决。总之，对于“节能环保”这项具有正外部性的公共物品而言，应该赋予企业充分的经济利益，提高企业节能减排的积极性。

③公共物品理论。

“节能环保”还具备环境公共物品的特征。所谓环境公共物品，一方面，是指各种自然环境要素，包括健康的大气环境、清洁的空气、干净的水体等自然物品；另一方面，是指各种环保服务，包括空气、水、土壤等污染的防治，环保政策和环保信息等。它具有非排他性、非竞用性、效用的不可分隔性等特征。所谓“非排他性”，是指对于一项公共物品而言，采取技术手段将未付费的个体排除在外是不具有可行性的。或者虽然技术上可行，但是排斥成本过高而不具有经济性。所谓“非竞用性”，是指对于该物品而言，多一个个体的使用所带来的成本仍旧为零。任何经济主体对该物品的消耗都不会影响到其他经济主体。所谓“效用的不可分割性”，是指经济主体共同享有该物品，无法将物品分割为若干块，分属不同的个体享有。这些特征导致自然环境的状况不被包含在经济核算体系中，人们更加关注经济总量的增长，而不关心由经济增长带来的环境污染这一机会成本导致的环境公共物品供给严重不足的问题，如温室气体排放、空气污染、水污染等。为此，政府应该主动承担责任，通过采取税收减免、增加公共支出等形式减少节能环保产业的生产成本和费用，减少“公地的悲剧”。

2.美国页岩气革命的发展及特征

（1）美国页岩气革命的发展背景和动因

①美国页岩气革命的发展背景。

从美国能源结构的演变史可以看出，美国并不满足于自身的资源禀赋，一直致力于新能源的勘探与开发。美国的煤炭资源储量十分丰富，截至2015年，美国的煤炭储量占世界的26.6%，居于全球首位。但是美国的能源消费结构中，煤炭并未占主要地位，2015年美国的煤炭储量与产量比例（R/P）高达292，煤炭资源的开发程度较低。石油资源的已探明储量也十分丰富，但是自1993年以来，除了加拿大和美属维京群岛外，美国几乎不向其他国家出口原油。直到2015年，美国才正式解禁原油的对外出口。美国对页岩气开发的态度也是如此，虽然早在1821年就已经发现本土蕴藏大量的非常规油气资源，但是此后美国也并没有放弃对风能、生物质能、太阳能等可再生能源的开发。

此外，摆脱能源的对外进口依赖，实现能源独立是美国政府不懈追逐的梦想。事实上，美国并非一直依赖国外的油气进口。二战前，美国曾经享受过能源独立的时期，当年国内的石油生产量甚至超过世界石油产量的一半。根据EIA数据，1942~1944年美国原油净出口量为正。但是二战后，面对实现国家经济复苏的艰巨任务，国内的石油资源需求量陡增，美国原油净进口量由1946年的4531.6万桶飞速增长至1973年的11.8亿桶。能源的依赖性开始显著增强，1973年的中东地区石油危机使得美国经济深受重创，1974年美国经济增长率仅为-0.5%，美国第一次经历严重的能源危机。为此，美国时任总统尼克松提出“能源独立”计划。实现能源独立也因此成为美国历任总统的执政理想，并通过出台一系列政策措施予以落实。福特总统实施了石油储备制度；卡特政府时期设置了能源局，并且推行扩大能源开采、节约能源使用的能源政策；1981年里根总统上台后信奉自由放任的市场经济，主张能源市场应该交由市场机制自发调节；到了克林顿政府时期，主张政府计划与市场机制并行，积极提倡节能和开发替代能源；乔治·布什执政时期十分注重国内的能源开发；奥巴马政府时期则注重开发清洁能源，明确支持开发页岩气，并制定出页岩气开发进程表。^[3]可以说，美国政府一直不懈追逐着能源独立的梦想。事实上，虽然美国历届政府努力出台有利于本国能源产业发展的政策措施，但这期间仍不得不依赖能源进口。一直以来为使本国稳定享有石油资源，美国也付出了沉重的代价。一方面，美国频繁介入中东事务，不可避免地卷入地区纷争。反对恐怖主义以及所谓“民主”的推行并未给中东带来持久的和平和稳定，中东局势反倒越发动荡不安。恐怖主义肆意蔓延，甚至将仇恨的怒火烧向美国本土。另一方面，为保障石油运输管网和航线的安全，美国不得不在沿线布置大量军力。巨额的军费开支也给政府的财政制造了不小的压力，引发国内民众的不满。因此，从现实需求的角度看，美国也需要将能源开发的视线转向本土。总之，追逐能源独立的梦想、保障美国的能源安全，是美国能源革命得以实现的重要背景。

②美国页岩气革命的动因。

一是关键技术取得突破。美国前副国务卿罗伯特·霍马茨指出非常规油气资源给美国的能源格局带来新变化，而以水平钻井和水力压裂等为代表的关键技术取得的突破为美国的能源革命注入了强大的动力。^[4]页岩气开发是一项复杂的系统性工程，美国早在1821年就已经勘探到国内丰厚的页岩气储量，并且成功打探出第一口页岩气井，但是由于缺乏关键性技术导致页岩气资源未能实现大规模商业性开发。1977年美国能源局成立后，同私人能源企业、天然气调研机构等组织积极展开合作，试图从位于美国东部相对较浅的Devonian页岩中开发出可用于商业生产的天然气，并最终研发出一系列实用技术，包括水平井技术、滑溜水压裂技术等，减少了页岩气的生产费用。1980~1990年，米切尔能源开发公司结合大裂缝设计、水平井和水力压裂技术使得Barnett页岩区块的天然气开采实现了商业可行性。此后，随着页岩气开发的关键技术逐渐成熟并得以推广，美国开始进入大规模开发利用页岩气资源的时代。水力压裂法是指将超过100万加仑的水和泥沙掺入特殊化学物质后，借用高压将其注入深度为2440~3050米的地下水平井中，压裂地下岩石构造，使得裂口扩张，含在页岩中的天然气融入压裂液并移动至井口表面，于是天然气得以获得、收储并销售。相对于以往使用的其他压裂技术，水力压裂法节省了一半以上的成本。^[5]由于页岩气本身渗透性差，导致直井开采效率低下。而水平井仅需一次钻井，便能覆盖更大面积的页岩区域，再通过水力压裂获得更大量的页岩油气。虽然水平井的成本是垂直井的2倍，但是开采效率高，开采油气储量的能力是垂直井的3倍多。^[6]因此，水平井的使用逐渐增多。2004年，美国水平井的使用率不超过10%，但之后水平井数量不断增加，而垂直井数量逐渐减少。2010年垂直井数量已经不到水平井数量的一半，由垂直井生产的天然气产量已经不足水平井产量的10%。这两项技术的突破，既使得页岩气能够挣脱低渗透性的束缚变为可流动气从而被采出地面，又能够扩大开采面积增加可开采量，对于页岩气革命的成功具有决定性作用。

二是基础条件优越。从地理因素来看，美国的页岩气埋藏浅，页岩气蕴藏区域大多为平原，这些条件有利于钻井和油气运输。一般情况下，页岩气主要被发现于累积大量油气资源的页岩层系中，而美国本土大多数州存在优良的天然有机页岩层系。其中，以位于北部得克萨斯州的巴尼特页岩和位于美国东北部的马塞勒斯页岩尤为突出。巴尼特页岩已经连续生产天然气超过10年，并为其他页岩区块提供最初的技术模板。马塞勒斯页岩区块页岩气储量最丰富，占美国总储量的55%。EIA估计美国拥有技术上可开采页岩气储量21万亿立方米，页岩油储量约32.7亿吨。从地图上看，由西北部的Bakken页岩区块到南部的Eagle Ford区块，绵延至东北部的Marcellus区块，总体上呈现出“U”型分布。从分布的区域上看，美国的页岩气区块主要分布在东北部（拥有页岩气资源13.2万亿立方米，占资源总量的63%）、墨西哥湾岸区（拥有页岩气资源2.7万亿立方米，占资源总量的13%）、西南地区（约占资源总量的10%）等。页岩油资源主要分布于美国西海岸的Monterey和Santos页岩区块（共有页岩油储量150亿桶，占总储量的64%）、落基山区的Bakken页岩区块（共有页岩油储量40亿桶，占总储量的15%）、墨西哥湾岸区的Eagle Ford页岩区块（共有页岩油储量30亿桶，占总储量的14%）等。而且，美国的水资源丰富，能够满足页岩气开采的用水需求。从基础设施的角度上看，发达的管道基础设施是美国成功实现页岩气革命的重要基础保障。美国的天然气管道输送系统发达，管网密布且覆盖全国，天然气主产区与城市供气系统关联紧密。其中，州际与州内天然气管道总长不少于50万公里，完善的管道输送系统可以将主产区内的天然气输往全国各个城市，减少了前期的资金投入，节约了天然气输送成本，降低了企业的运营风险。^[7]

三是市场需求巨大。美国的经济发展长期以来十分依赖石油资源，但是1970年美国本土的原油产量已达到峰值，为35.2亿桶。进入80年代以后，美国的原油生产转入低谷并在此后不断下降，2000年初美国原油产量甚至跌破20亿桶。同时，常规天然气供应也在不断减少。美国的常规能源生产已在逐渐枯竭，美国经济发展需要新的替代能源；另一方面，1950~1970年，随着美国工业经济的发展，以天然气为代表的能源需求快速增长，根据EIA数据，这期间美国天然气消费快速上升，由1624亿立方米增长至5908亿立方米，年均增长6.7%。之后，虽然短时间下行，但是从整体上看仍然保持快速增长的态势。因此，为满足国内生产生活的需要，加大对以页岩气为代表的非常规能源的开发力度显得尤为紧迫。

四是油气价格上涨的刺激。2000年以后，国际油价呈现出上涨的态势。以国际油价的标杆——英国北海布伦特油价为例，2000年以前，油价水平大都徘徊在20美元每桶的低位左右。2000年涨至24.44美元每桶，之后增势一直保持至2008年。2000~2008年，油价年均增速达到16.6%。2008年国际金融危机后出现回落，但很快重新恢复增长势头，并于2012年达到峰值111.67美元每桶。2009~2011年，油价年均增速更是高达21.9%。油价上涨的趋势吸引越来越多的企业进入油气资源勘探领域，为页岩气工业的发展打下基础。

在国际油价增长的同时，天然气也表现出类似的态势。由于美国天然气市场化程度较高，美国的任何企业都可以进入天然气领域进行勘探开发。同时，随着政府对天然气价格约束的放松，天然气市场价格体系日益成熟。以国际天然气价格的标杆——美国Henry Hub价格为例，2000年以前大都徘徊在2美元每百万英热单位左右，2000年气价增长至4.23美元每百万英热单位。之后出现小幅回落，2002~2005年天然气价格呈现出不断增长的态势，年均增速为38.2%。此后价格虽然出现小幅回落，但很快重回增长态势。2006~2008年天然气价格年均增速达到14.4%。同时，2008年美国居民消费天然气价格也达到峰值。可以说，2005~2008年的天然气市场的价格涨势为大公司开发页岩气提供了充分的激励，不断攀升的石油和天然气价格蕴藏着丰厚的利润空间，刺激油气开采技术的革新，带动了更多油气资源的开发和生产，加快了美国页岩气领域的开发进程。

（2）美国页岩气产业的发展历程

①早期勘探开发阶段。

1821年，纽约Chautauqua County的Devonian Dunkirk Shale钻探出第一口页岩气井，拉开了美国页岩气工业的序幕。此时，天然气被生产、运输并销往Fredonia当地的企业。此后，在Lake Eire沿岸附近，一些浅井被陆续钻探出来。19世纪晚期，Lake Eire东南方向一批页岩气田被建立起来。但是由于从常规气藏中开发出更大容量的天然气，这一时期的油价也长期停留在20美元/桶以下，页岩气产量并不理想。1859年，在宾夕法尼亚州的西北部，Venango县的Cherrytree镇，成功钻探Drake Well并发现有大容量的石油蕴藏。页岩气的开发不断往西拓展。经过半个多世纪的不懈探索，Illinois盆地被陆续发现赋存大量的天然气藏。到20世纪40年代末，在堪萨斯州的Grant县，泛美石油公司控制的一口天然气井中，应用水力压裂法第一次泵出天然气。

②稳步发展阶段。

早在1970年，巴尼特页岩和马塞勒斯页岩就已经闻名，但是由于页岩气极低的渗透性而被认为不具有商业可开采性。1973年石油危机爆发后，美国常规油气资源的产量达到峰值并开始下降，同时这一段时期油价开始上涨。为应对即将到来的能源短缺问题，1976年美国国会批准资助非常规天然气研究计划（UGRP），研究开发非常规油气资源。该计划由摩根敦能源研究中心和美国能源研发局（ERDA）负责管理，共包含三个项目。其中，东部页岩气项目发挥的作用最为显著。到1992年项目结束时，主产区阿巴拉契亚盆地的天然气年供应已经达到56亿立方米。^[8]除了政府层面对非常规天然气的开采作出计划安排外，这一时期私人企业的积极贡献也不容忽视。1982年，米切尔能源开发公司在达拉斯机场附近的Barnett页岩区块进行钻探试验，但未获得成功。到1997年时所有的大型能源企业都停止了努力，米切尔能源开发公司虽然投入了大量的人力、物力但仍无所获。在此期间美国政府推行的联邦退税法案有效地激励了企业继续开展创新活动，使企业开采页岩气的尝试成为可能。米切尔能源开发公司不断试验和改进水力压裂技术，终于在1998年利用新的水力压裂技术打通了页岩。由此，美国天然气产量急剧上升。应该说，这一时期美国政府和私人企业的共同努力推动了页岩气产量的稳步增长。

③快速发展阶段。

2000年以后，钻探技术更加先进。2002年，Devon公司通过现金和股票的形式投资35亿美元并购了米切尔能源开发公司。Devon公司增加使用水平钻孔以确保页岩气井更加高产。从2003年起，油价和气价的上涨使得页岩气比起以往更加具有经济吸引力，更多的企业投身非常规油气开采领域。几年后，科技水平进一步提升，很多勘探和生产公司纷纷采取水平钻井技术，该技术与水力压裂技术结合在一起极大地提高了开发商从低渗透性的页岩层系中开发天然气的能力。1997~2009年，Devon Energy、Goodrich Petroleum和XTO Energy等公司开始增加钻探力度，巴尼特页岩区块钻探出的天然气井口数量超过13500口，巴尼特页岩区块的天然气产量自然增长很快。2004年，巴尼特页岩区块的天然气产量超过阿巴拉契亚-俄亥俄页岩区块和密歇根盆地Antrim区块的产量。此后页岩气开发商的开采积极性大增，随着位于北阿肯萨斯州的Fayetteville页岩区块的页岩气储量被钻井活动证实，能源生产商们开始迅速开发美国南部的其他页岩层系，包括巴尼特页岩区块、Haynesville页岩区块、Wood Ford页岩区块、Eagle Ford页岩区块以及马塞勒斯页岩区块等。这些页岩区块生产出的页岩气占全美国页岩气供应量的八成以上。由此，页岩气产量快速增长。2000~2015年，页岩气占美国干气供应的比例由不足1%上升至56.2%，美国的页岩气开发进入快车道。

（3）美国页岩气革命的特征

①以企业为主导的分工协作。

中小企业的前期积极运作和大企业的后期参与模式是美国页岩气革命的重要特征之一。在油气勘探开发领域，美国奉行放任自由的市场机制，政府对于试图进入油气开发领域的企业未设立准入门槛，政府的自由放任为作为市场最活跃力量的中小企业提供了进入的可能。在美国页岩气开发初期，中小企业占据先导性地位。非常规油气资源开采难度大、成本高、规模不经济、政策扶持力度较小等特点使得大型的能源公司不敢贸然介入。而中小公司直接面向市场，体制灵活，激励作用更强，这就为中小能源公司进入并发挥主导作用提供了空间。一些和米切尔能源开发公司一样的中小企业充分发挥企业家精神，数十年如一日地钻研页岩气开发的相关技术，最终取得突破。事实上，水平钻井和水力压裂技术本身并非新鲜事物，之所以能在页岩石块中得以开创式的应用，很大程度上是这种在过去数十年中体现出来的美国企业家精神的产物。随着水平钻井和水力压裂技术不断发展并完善，中小能源公司的页岩气开发能力不断增强，使得页岩气开发成为有利可图的项目。而到了后期，受到资金实力和企业规模的制约，中小企业的运营难以实现规模效益。相比较而言，大型公司资本实力更加雄厚、运营经验更为丰富。大型公司以并购的形式进入，打破了行业发展瓶颈，推动页岩气产业的发展。^[9]此外，在整个页岩气勘探开发过程中，钻井、完井、地震监测等不同领域的大小企业充分参与，各自发挥其在专业性、体制机制等不同环节的优势，缩短了投资回收周期，促进了页岩气革命的产生和发展。

②带动页岩油产量的增长。

美国在生产页岩气的过程中，还获得了大量的页岩油资源。页岩油和页岩气一样蕴藏于泥页岩中，只是由于所含碳分子数量的不同使得二者相态出现差异。^[10]。美国一直注重开发页岩气资源，但是随着页岩气产量的增长，天然气价格严重下降。而同期石油的价格更高，利润空间更大，页岩油的密度和黏度都比页岩气高，开发页岩气的相关技术可以直接套用到页岩油的开发利用中，因此美国越来越多的页岩气开采商开始转向页岩油的生产，导致页岩油产量不断增长。EIA数据显示，2006年12月美国页岩油开采量达到41万桶每日，占同期原油每日产量的7.9%。其中页岩油开发的中心地带Bakken、Eagle Ford、Spraberry产量分别为6.7万桶每日、119万桶每日、8.8万桶每日。之后一直保持增长态势，2012年12月页岩油供给增长至33.8万吨每日，到2015年12月，则增长至60.2万吨每日，超过2006年产量水平的10倍，占美国同期原油生产的比重达到47.8%。其中，Bakken、Eagle Ford、Spraberry三大板块的页岩油产量增长至114万桶每日、139万桶每日、64万桶每日，页岩油产量实现井喷式增长。美国石油产量快速增长，缓解了国内石油供不应求的矛盾状况。据统计，2005年，美国石油产量仅为3.09亿吨，占全球产量的7.8%。而到了2015年，美国石油产量增长至5.67亿吨，占全球产量的比例也上升至13%。2015年，美国石油产量超过俄罗斯而与沙特相当。2016年，美国得克萨斯州新发现的沃夫坎普页岩油田，其石油储量高达27.28亿吨，使得美国拥有的技术可开采储量超过沙特、俄罗斯，成为世界上石油储量最丰富的国家。目前，美国还存在大量已经开钻但未完工的油井，页岩油的产量存在弹性。伴随着油价的短期走强势头，大量的页岩油套期保值产品的出现，再加上美国特朗普政府主张放开油气行业限制，大力支持页岩油的开发，未来美国的页岩油供给还会有增长的空间。

③页岩气产量井喷式增长。

美国页岩气产量的主要增长发生于2000年以后，1990年页岩气在天然气总量中的比重接近0%。2000年这一比重提升至接近2%。随着页岩气开采技术的进步和新的页岩层系被开采，2007年以后美国页岩气产量实现井喷式增长，并呈现出不断上涨的态势。2007~2015年美国页岩气产量年均增速高达36.1%。2009年，美国天然气产量达到5840亿立方米，比俄罗斯高出613亿立方米，位居世界第一位。此时，美国页岩气产量增长至881亿立方米，占天然气产量比重达到15.1%。2010年页岩气支撑起美国国内天然气总产量的1/4，此后，页岩气产量占比不断提高，至2015年这一比重已经高达56.2%。从美国页岩气与天然气产量增长趋势上看，二者的变动轨迹基本保持一致。2007~2015年，美国天然气产量由5456亿立方米上升至7673亿立方米。但是，年均增速仅为4.3%。增长幅度远小于页岩气，这从侧面反映出页岩气正在弥补由常规天然气储量逐渐下降而造成的供需缺口，并将成为推动美国天然气产量增长的新引擎。

3.美国页岩气产业的运作分析

（1）美国页岩气产业开发的目标

①刺激经济增长。

近年来常规天然气产量的下降，给美国工业企业和家庭生活带来成本上涨的压力。然而，美国还拥有以页岩气为代表的丰富的非常规天然气资源，通过对页岩气的开采，能够有效弥补美国国内能源供求缺口。在低碳转型的大背景下，有利于进一步降低电力价格，减少生产成本，扩展企业的利润空间，进而吸引更多工业企业投资美国本土。2008年国际经济危机以后，美国失业率增加，一度攀升至10%，经济增长衰退。根据世界银行的统计，2004~2009年美国GDP增速由3.8%一直下降至-2.8%。而页岩气开采业属于资金密集型产业，鼓励开发页岩气有利于吸引投资，带动就业和经济增长。据统计，2015年页岩气工业贡献美国GDP1182亿美元，2035年预计将会增长至2311亿美元。未来的25年，页岩气工业将会为地方、州、联邦政府实现超9330亿美元的税收。居民储蓄会因气价下降而相应增加，每个家庭的可支配收入会增加，预计到2035年每家收入将因此而增加逾2000美元。因此美国政府极力推动开发页岩气，尤其是奥巴马政府时期。带动经济增长是美国大力开发页岩气的重要目标之一。

②维护国际霸权。

长期以来，除了为保障本国的能源供给安全外，美国的能源战略还包括对外寻求全球霸权的内容。历史上，美国曾经借助能源工具成功打败国际竞争对手。1941年，美国对日本全面停止出口石油。此举严重制约了日本海军、空军力量的发展，加速了二战中日本的战败。1971年美国放弃承诺美元同黄金自由兑换后，美元的全球货币地位面临危机。1976年，美国与沙特通过达成“石油美元”协议，从制度层面重新保障了美国的货币霸权。1985年，美国采取“石油冲击”战略沉重打击了苏联经济，联合沙特增加石油产量，并扩大石油出口，导致国际油价快速下降，至1986年，北海布伦特油价只有13.1美元每桶。国际油价的下跌沉重打击了苏联经济，使得苏联的经济体制难以为继，加速了苏联政治体制的瓦解。能源武器和石油美元机制帮助美国在二战和冷战中取得最后的胜利，而页岩气革命是美国通过能源领域攫取政治霸权的延续。一方面，页岩油气资源的开发带动国际油气价格的大幅下降，从经济层面进一步打击了俄罗斯，削弱俄罗斯在地缘政治格局中的影响力。另一方面，在天然气领域巩固美国的货币霸权。目前，全球天然气市场呈区域分隔并相互独立的状态，天然气标价货币尚不统一。页岩气开发增强了美国在天然气领域的话语权，有利于最终形成天然气—美元机制，增强美国在国际能源市场上的领导力。此外，能源的自足使得美国更有条件将战略重心从中东转移至日益崛起的亚太地区，遏制亚太地区的发展。

（2）美国页岩气产业开发的政策措施

①财税政策。

作为一项新兴的能源产业，在页岩气开发的初期，如果没有政府的生产政策的大力支持，从事页岩气开发的能源企业很难实现盈利。为此，美国政府出台一系列旨在扶持非常规天然气资源开发的财税支持政策。早在20世纪70年代美国联邦政府就以法律法规的形式出台一系列关于税收优惠和财政补贴的政策。1978年《天然气政策法案》提出对包括页岩气在内的非常规油气资源的开发提供为期15年的专项资金补贴，1980年《原油暴利税法案》及1992年的修订案都指出针对页岩气等非常规天然气采取定量税收减免和补贴。据统计，1980~2002年，美国联邦政府还为进入页岩气行业的企业提供了约为当时市场价格20%~60%的税收补贴。^[11]除联邦政府外，州政府也出台专项的激励政策。美国南方的得克萨斯州甚至对开发商完全取消生产税，并实行一定的价格补贴，以此来激励能源企业积极从事油气生产。除了税收优惠政策和财政补贴措施外，美国政府还通过优惠贷款等方式为页岩气开发商提供充分的金融支持。总之，联邦政府和州政府的刺激政策结合在一起，大大降低了企业的生产成本和经营风险，为能源公司创造了盈利空间，也在一定程度上推动了页岩气产业的发展。(www.daowen.com)

②研发政策。

在页岩气开发初期，开发主体主要是一些中小能源企业，由于私人公司很难实现能源科技研究成果的货币化，并从中收获全部的正外部性。因此，为推动能源科技创新和技术水平的提高，政府有必要完善研发政策措施、主动投资与协调。事实上，为最大化页岩气研究成果和实现研究成果的商业化，美国联邦机构和政策措施持续发力超过25年，有力地促进了页岩气产业的发展。在研发项目方面，设立专项研发基金，用于支持非常规油气的研发活动。20世纪70年代石油危机爆发后，为应对石油危机的影响，保障天然气供应，联邦政府十分注重页岩气基础地质理论和开发技术的研究。1976年，美国正式启动东部页岩气项目，该项目旨在通过地质理论、地球科学等方面的研究，评估非常规天然气的潜能，增加美国东部深色页岩的天然气供给。截至2002年，整个东部页岩气项目投入的研究经费超过9000万美元，主要用于资助油气企业和高校的产学研合作，并在相关技术上取得突破。1977年美国成立天然气研究机构（GRI），通过中央组织管理公共调研项目。同年，成立能源部，大力资助能源领域的研发（R＆D）活动。20世纪90年代末，设立美国国家能源科技实验室（NETL），发起固化调研项目，用以解决已经老化的天然气管道基础设施问题。2000年天然气研究机构（GRI）与天然气科技机构（IGT）合并组成天然气研究院（GTI），通过机构整合聚集国内天然气领域的专业人才，继续深化天然气开发研究活动。2004年，美国政府制定出新的能源资助方案，《美国能源法案》规定，2004~2014年，美国政府累计投入至少4.5亿美元资助页岩气、煤层气等的研发。事实上，从20世纪80年代至2012年，美国政府已经累计投入了超过20亿美元用于非常规天然气的专项研究。在长期的研发政策的支持下，目前，美国已经掌握了成体系的页岩气开发技术，涵盖从气藏分析到完井的整个流程，并积累了丰富的页岩气开发经验，成为当前世界上页岩气开发技术最成熟的国家。

③监管政策。

页岩气等非常规能源的开采过程中隐藏着一系列环境问题，因此，环境监管政策措施必不可少。美国政府主要通过制定并完善相关的法律法规的方式来规范页岩气开发行业的运营。

在联邦政府层面：1970年《清洁空气法》为防止发生污染气体泄漏的情况，对页岩气钻井过程作出相关规定；1972年《清洁水法》对于开发和生产页岩气所需的地表水的处理办法作出相关规定；1974《安全饮用水法》为避免地下饮用水受到污染，规定严禁向地下投放任何危险化学物质；1980年《资源保护及回收法》为防止企业在生产结束后任意废弃作业区，明确企业处理包括油田废弃物在内的有毒物质的相关责任；但是1988年美国环保局就将油田废弃物从“有毒废弃物”的定义中剔除；1996年，通过修订《安全饮用水法》，进一步规定禁止开发商在水源地附近使用水力压裂法，开发商向河流中排放任何污染物都须经过环保局的批准；通过《清洁空气法》修正案要求油气生产商在采用水力压裂法时，必须严格控制返排液中挥发性有机物（VOC）的排放；2005年国会再度以修订案的方式，放松此前就地下液体注入对开发商施加的限制；同时对《清洁水法》进行修订，规定包括水力压裂在内的油气建造活动免除雨水径流取水许可要求。这些政策法规强化了油气生产行业的特殊权利，从而在制度层面为页岩气革命创造条件。^[12]

在州政府层面：州政府负责监管辖区内企业的页岩气开发活动。从监管路径上看，一方面通过制定命令的方式，严格要求相关主体在页岩气开发中采用特定技术，规定钻井附近水环境中的特定污染物不能高于一定水平，多数州政府都研究或出台对于水力压裂应用的监管措施。2011年纽泽西州已经出台禁令，随后，佛蒙特州也讨论通过了对页岩气开发的禁令。另一方面，强化审批监管，规范开发流程。所有的州都规定开发商在从事生产活动前必须获得钻探许可证，而许可证的审批要求申请人有特定场域的环保措施，比如，当企业应用水力压裂技术时，申请材料中必须包括有关压裂的计划安排。审批人员需要核查该申请是否符合法律规定的环保条款，并及时组织专门工作人员进行实地调查。一些州紧急出台与页岩气开发相关的化学物质披露规定。比如，2011年得克萨斯州就要求钻探公司披露所使用的化学物质，但是公司有因宣称信息专有而免于监管的选择权。还有一些州征收一定的税费，部分地方政府还对页岩气开发过程中产生的噪音分贝进行限制等。在整个监管过程中，美国都十分重视公众参与，比如要求公众参与环境评估，及时向公众披露污染物排放的相关信息等，保障公众的知情权和参与权，借公众监督弥补政府监管的不足。

（3）美国页岩气产业开发的市场机制

①充分的市场竞争机制。

美国的天然气产业市场化程度高、市场竞争机制健全。从开采、运输到销售，天然气的开发流程完全按照市场机制进行。天然气的供应包括天然气开采和管道运输。1992年，为避免出现天然气上下游全产业链条的纵向垄断，美国联邦政府禁止天然气开发商兼营天然气开采和运输活动。通过业务分离在天然气市场上充分引入竞争机制。管道运营商负责输送管道铺设和页岩气的销售。^[13]一方面，在天然气生产环节，政府对于包括页岩气在内的天然气行业投资企业不设置资产、资本实力等准入门槛，形成了自由竞标、自由交易和转让等充分市场的竞争机制。避免了少数大企业对天然气市场的垄断，激励中小企业充分竞争。另一方面，由于用户拥有自由选择天然气供应商的权利，为招揽更多客户，天然气管道运营商不断提升服务质量。此外，成熟的市场竞争机制为各市场主体提供充分的激励，形成了专业服务类公司、金融机构和政府部门相互合作的社会分工体系。从而降低了各环节的投入成本，缩短了投资回收周期，使得整条产业链的运作效率大大提高。此外，发达的金融市场也是美国市场机制的重要组成部分，由于页岩气井的产量衰减速度快，为维持页岩气的产量，需要不断钻取新的页岩气井，需要持续的资金投入。发达的金融市场为美国的页岩气生产商提供了多元的金融产品选择。企业可以通过丰富的直接、间接融资工具开展多渠道融资，为企业开发页岩气提供充分的资金支持。

②完善的价格形成机制。

美国天然气行业拥有完善的市场价格形成机制。早在1978年，美国就制定了专门的天然气政策法规，放松对天然气价格的管制。1989年，美国联邦机构又通过法案彻底放开了对天然气价格的约束。此后，天然气价格仅受供求机制调节。同时，为了管理天然气价格风险，纽约商品交易所创设了天然气期货、天然气跨期期权合约等金融衍生产品。完备的天然气金融衍生产品为参与者提供了多样化的风险防范机制，为避免天然气价格下降给企业带来损失，可以在期货交易所卖出一份天然气期货合约。未来即便某一时点天然气价格下跌，仍能按照约定价格卖出天然气。这样有利于实现天然气储备的保值增值，降低了页岩气开发的市场风险。在全球天然气市场范围内，欧洲和亚太地区的天然气价格主要采取与石油及石油制品价格挂钩的方式定价，天然气价格随石油价格的变化而波动。^[14]而美国天然气价格则完全是在市场供求机制的作用下自发形成的，市场上充斥着大量的天然气供应商和用户，完善的运输管网和发达的金融体系使得美国的天然气价格虽然受到石油价格的影响，但其形成主要仍由市场供求机制决定。

③发达的产权管理机制。

在美国，私有土地的地表权与矿产的开发权相互分离，页岩气开发商拟在矿区开矿钻井需要同矿产所有权人签订租赁协议，同时铺设管道输出页岩气还需要同地表权所有人签订合同。矿产和地表所有权人也能根据合同分享一部分页岩气开发所得收益。土地使用权交易市场的存在使得美国页岩气开发企业能够快速转移生产区块，找到页岩气资源最优开采区块，极大地提高了开发商的生产效率。发达的产权制度既为私有土地拥有者提供了丰厚的物质激励，也为页岩气开发商进行油气钻探活动提供了可能。此外，联邦政府也掌握一部分公有土地，这部分土地会通过公开竞价拍卖的方式向全社会开放，开发商可以通过竞标取得钻探权，并向联邦政府支付一定的矿产资源使用费。这一产权制度有利于企业获得全国范围内的页岩气资源，为页岩气产业的发展打下了良好的制度基础。

4.美国页岩气革命的影响研究

（1）页岩气革命对美国自身的影响

①积极影响。

一是推动了美国再工业化。从20世纪80年代开始，为了降低制造业成本，美国开始推行“去工业化”，将制造业产业转移至海外。由于长期贸易赤字，美国开始重新考量其长期推行的制造业政策。2008年国际经济危机更是凸显出美国经济过度依赖金融、房地产等虚拟经济的严重弊端，只有实体经济才是筑牢美国经济长期发展的基石。为此，美国又开始推行“再工业化”发展战略。此时，页岩气开发为工业振兴带来了廉价的能源，为美国的“再工业化”提供了充分的动力。页岩气供给快速上升，天然气价格随之大幅下降。2005~2012年美国天然气价格由8.79美元每百万英热单位下降至2.76美元每百万英热单位，按照热量值换算方法，600万英热单位天然气相当于一桶石油，折算下来2012年的石油价格仅为16.56美元每桶，而国际原油价格的标杆——布伦特油价2012年的数据为111.67美元每桶。同时，低气价抑制了油价的上涨，2012年美国得州轻质原油价格为94.13美元/桶，相对低于布伦特油价水平。因此，低气价和低油价赋予了美国工业一定的价格竞争优势。同时，页岩气开发技术的应用使得天然气发电的成本大幅降低，据EIA统计数据，2005~2015年，美国电力工业使用天然气发电的平均成本已经由8.21美元每百万英热单位减少至3.23美元每百万英热单位。低成本必然带来低的电力生产价格，在此期间，美国工业用电价格一直维持在7美分每千瓦时左右。而低电价又将降低电解铝、电炉特种钢等工业原料的价格，吸引了重工业企业投资，刺激了美国工业的发展。根据美国经济分析局统计，以2009年美元为基础计算，2000~2015年美国私有企业工业增加值由10.8万亿美元一直增长至14.1万亿美元。其中，美国油气开采工业增加值由1185.7亿美元增长至2817.1亿美元。

此外，页岩气开采过程中还会生产出天然气凝析液，它是生产乙烯、丙烯等重要化工产品的主要原材料。随着页岩气产量的增加，天然气凝析液供给也随之增长，从而带动乙烯的生产，有力地降低了美国石化工业的生产成本，增强了美国化工产品的竞争优势。为充分利用廉价天然气，美国化工行业积极扩大投资规模，开建工厂和设施。2012年5月，化工行业共计投资250亿美元。其中，陶氏化学公司在得克萨斯州的Freeport建设了一个乙烯裂化厂并扩建了新的丙烷生产设施，投资规模最大达到17亿美元。新设施预计于2017年正式开放使用，相关的项目建设有望雇佣工人的数量达4800人。由于页岩气革命刺激化工企业增加投资和产能，美国化工行业的实际增加值也由2005年的2847.5亿美元，增加至2010年的3304.1亿美元。

二是美国能源依赖程度逐渐下降。1973年，中东产油国对美国实施能源禁运以后，美国政府就开始追求能源独立。而根据“石油峰值理论”，美国更有可能形成能源依赖。该理论认为对于任何给定的地理区域而言，石油产量遵循一条“铃铛型曲线”。当石油产量达到峰值后将会逐渐下降，石油需求需要通过进口得以满足。70年代美国本土常规石油供给量达到峰值以后，石油进口量占消费量的比重就在不断增长。然而，页岩气革命带动了美国非常规石油供给的增加。同时，美国的原油进口量在不断减少，EIA数据显示，2005~2015年，美国原油进口量由37亿桶一直减少至26.9亿桶。原油的对外进口依赖度也由53.6%减少至40.3%。除石油外，天然气领域也同样发生了重大变化。根据2016年BP能源统计报告显示，2005~2015年美国天然气供给由5111亿立方米一直增长至7673亿立方米。天然气供给占世界供给的比重则由18.3%增长至21.6%。在此期间，美国天然气对外进口依赖度也由16.4%下降至3.4%，EIA预计到2035年美国将实现天然气生产自足。在页岩气革命的推动下，美国石油和天然气的对外依赖度逐渐降低，能源的独立性显著增强，美国距离实现能源独立的梦想越来越近。

三是优化能源消费结构。页岩气革命优化了美国的能源消费结构，减少了温室气体的排放。一方面，页岩气是一种相对于石油和煤炭而言更加清洁的非常规能源，其燃烧仅仅释放较少量的甲烷。二氧化碳是对流层中最主要的温室气体，需要约100年才能消失，而甲烷在12年内就能消解。另一方面，天然气产量的增加导致天然气发电成本的下降。根据EIA数据显示，2014年美国天然气平均发电成本已经下降至3.23美元每百万英热单位。虽然煤炭的平均发电成本仍然低于天然气发电成本，但是天然气发电成本的下降趋势更为明显。考虑到美国政府高度重视清洁能源产业的发展，发电企业争相采取“以气代煤”的方式发电，既符合节能减排的要求，又为电力企业创造充分的盈利空间。

一直以来，美国煤炭产量的九成左右用于电力部门。然而，页岩气革命给煤炭行业带来极大挑战，煤炭在美国电力生产中的作用逐渐被天然气所取代。根据EIA数据，2006~2015年，美国为商业、工业、电力部门生产电力使用的煤炭资源总量由10.3亿吨下降至7.4亿吨，而生产电力使用的天然气总量则由1820亿立方米增长至2800亿立方米。从能源电力结构上看，煤炭用于发电的比例总体呈下降趋势。2009~2015年，煤炭占比已经由44.4%下降至33.2%。天然气占比则总体呈上升趋势，已由23.3%上升至32.7%，2016年天然气供应了美国电力生产的34%，而煤炭的供应能力下降至30%，这是自1949年以来美国天然气的发电量第一次超过煤炭的发电量。而石油用于发电的比例一直以来远远低于煤炭和天然气。在美国，石油用于电力生产的比例仅为1%。可见在电力生产中天然气发挥的作用越来越大，煤炭和石油等化石能源的作用越来越小。

电力生产所用能源结构的变动在一定程度上带动了美国能源消费结构的改变。据2016年BP能源年度报告数据显示，美国的能源消费结构仍以石油为主，但是石油和煤炭的消费量总体呈下降趋势。2005~2015年，美国的石油消费量已经由9.38亿吨减少至8.52亿吨，石油消费占初级能源消费的比重由39.9%下降至37.3%；同期，煤炭消费量的减少幅度最大，下降趋势最为明显，已经从5.8亿吨石油当量减少至4亿吨石油当量，煤炭消费占初级能源消费的比重也由24.4%下降至17.4%，EIA预计2015~2040年美国煤炭的消费量将会以年均1.4%的速度持续减少。而天然气消费则发挥越来越重要的作用。2005~2015年，美国天然气消费量已由6234亿立方米增长至7780亿立方米，天然气消费占初级能源消费比重也由24.2%增长至31.3%。EIA预计2015~2040年，美国的天然气消费将会以0.9%的年均增速继续保持增长。《金融时报》报道，2012年6月，天然气已取代煤炭成为美国电力供应的最大来源。到2020年，天然气将成为美国能源组合中最主要的燃料。^[15]

而根据统计，美国碳排放量的1/3来自于电力部门，因此电力部门能源结构的改善有利于美国节能减排成效的增强。根据EIA数据，由碳排放量最高的煤炭发电向碳排放量更低的天然气发电转变后，美国温室气体排放量在逐渐减少。2005~2015年，由能源发电所产生的二氧化碳排放量已经从25.4亿吨减少至20.3亿吨，氮氧化物的排放量由396.1万吨减少至182.4万吨。根据2012年5月的IEA报告，2006~2011年美国因化石燃料燃烧所产生的碳排放量已经减少了4.3亿吨，成为全世界减排最多的国家。2013年4月EIA美国能源回顾显示，2012年美国因化石燃料消费共排放二氧化碳53亿吨，较2011年下降3.7%，是自1994年以来美国碳排放量的最低值，并接近1990年50.39亿吨的排放水平。至2015年，因化石能源发电而排放的二氧化碳总量已经下降至19亿吨的水平。页岩气革命提升了天然气在美国能源结构中的作用，天然气使用比率的增加导致二氧化碳排放量的显著下降。未来的若干年内，天然气将在美国的能源消费结构中占据更大比重，在更大范围内影响美国的能源消费市场，美国的气候状况也将因此而得到进一步改善。

四是强化了能源的出口能力。随着页岩气开发进程的加快，越来越多的天然气和石油进入国际能源市场。根据EIA数据，2005~2015年美国石油出口量由4.3亿桶增长至17.3亿桶，年均增速为15.1%。天然气出口量也节节攀升，2000年前美国天然气出口量基本在56.6亿立方米以下，2000年以后逐渐增长。尤其在2007年以后，随着天然气产量的快速增长，天然气出口增速也明显提高。2007~2015年美国天然气出口量由232.95亿立方米增长至503.74亿立方米。年均增速达到10.2%。美国因天然气的出口而获得大量的经济净收益。^[16]除石油和天然气出口量在不断增长外，美国的煤炭出口潜力也十分巨大。由于天然气在电力领域的大范围使用对煤炭产生挤出效应，煤炭行业产生大量的过剩产能。目前，美国煤炭产量仍大大超过其消费量。据EIA统计，2015年，美国煤炭产量为4.55亿吨石油当量，消费量为3.96亿吨石油当量，过剩供给达到5890万吨石油当量。而10年前美国煤炭过剩供给仅为5.7万吨石油当量。2005年美国煤炭出口量仅为4964.7万短吨，而2013年美国煤炭出口量增长至11.8亿短吨。由于美国正面临节能减排的压力，伴随着国内能源消费结构的持续优化，美国煤炭消费将逐渐减少，煤炭出口必将进一步扩大。这将进一步扩大美国的能源出口，进而减少贸易赤字。

五是促进就业增长。美国页岩气革命带动采矿、化工等上下游产业的发展，同时也使得相关产业的就业状况得以改善。据美国劳工统计数据局统计，自2000年以来，美国油气开采业就业人数总体呈逐年增长的态势。其中，2002~2008年就业年均增速为8%。2008年受国际经济危机的影响，就业增速下滑。此后仍然保持增长态势。2009~2014年美国油气采矿业就业人数已经由70.7万人增长至108.8万人，年均增速达9%。采矿业就业人数占就业总人数的比重也相应提高。页岩气开发之所以能够带来如此重大的就业影响，主要在于页岩气工业具有较高的“就业乘数”。也就是说，页岩气工业部门每创造出1个直接就业岗位，就会附带创造出3个间接和引致的就业岗位。因此，随着页岩气开发进程的不断推进，将会有更多的就业岗位被创造出来。

②消极影响。

一是浪费和污染水资源。页岩气的开发需要耗费大量的水资源，只有在大量的水、泥沙等混合物的冲击下岩石才能被压裂，页岩气才能被取出。有关分析认为，水力压裂过程中，每口井的需水量达到8000立方米~19000立方米。而美国部分地区的水资源并不丰富。同时，美国页岩气的开采主要通过水力压裂技术实现，该技术需要将直井穿过地下含水层钻至更深处的页岩层。在作业过程中，注入井内用于保持岩石间气孔通畅的化学混合物，一般含有甲苯及其他有毒物质。可能因为采气管道破裂或操作不当而发生泄漏，污染地下水层。^[17]同时，在水力压裂过程完成后，在地质构造的内部压力下，大约10%~40%的压裂液会重新返回至井口表面，返排液中不仅包含之前加入的化学物质，还可能含有卤化物（比如氯化物、溴化物、氟化物）、锶、钡，也经常出现放射性物质以及不同的有机或无机物质。这些高度污染的废水要么被存储于大型的蓄水池中，要么被重新注入地下。如果不能得到及时有效的处理，其中的有毒成分会对地表土壤产生严重危害，进而可能使得地表农作物的生长过程受到污染，对牲畜和人们的食品安全带来重大隐患。

二是造成空气污染。作为一种非常规化石能源，页岩气对于环境的影响并非完全有利。页岩气在燃烧的过程中会释放出甲烷，是一种比二氧化碳更强烈的温室气体。页岩气开采的过程中也会释放出一部分天然气，由于天然气价格大幅下降，开发商缺乏积极性去建造管道、储气罐等基础设施来存储它们，导致这部分天然气被白白烧掉。据统计，2008~2012年美国因此白白燃烧掉的天然气总量增加了两倍。不仅造成了资源浪费，也加剧了气候变暖。此外，由于水力压裂和水平钻井工程耗时较长，导致大量的甲烷被泄露，抵消了一部分因能源的清洁性而给环境保护做出的贡献。^[18]在匹兹堡附近的Marcellus页岩区块，已经检测到高混合率的芳香烃、环烷烃、烷类、氮氧化物以及各种挥发性有机物（包括三甲苯、二甲苯等）。通过对5个不同的页岩区块的111个全空气样品的检测，发现68.5%的空气样品中曝露的结晶二氧化硅含量超过健康标准。而各种挥发性有机物和氮氧化物成分将间接影响到臭氧层。2012年的光化学模型显示8小时臭氧设计值增长了11000微克每立方米。而除了对空气污染的直接影响外，还包括一些间接影响。比如，页岩气革命对新能源产业的发展构成一定程度的阻碍，可再生能源开发的进程变得缓慢。2008年以后，美国生物燃料产量同比增速快速下降，2012年该数值仅为-4.9%。不仅如此，可再生能源总产量同比增速也表现出下滑趋势。2015年，该数值仅为-1.3%。美国可再生能源产业的市场份额在逐渐减少，可能会间接加重空气污染的程度。

三是诱发地震风险。页岩气开发主要依靠水力压裂技术，而该技术在使用的过程中需要将大量的混合物投向地下页岩层，注入和开采活动改变了地壳内部的压力，极易引发地层滑动，导致破坏力较强的地震。事实上，一系列研究表明压裂钻探技术的应用可能引发地震。美国地质勘探局专家通过分析美国中部地区地震发生频率，发现1970~2000年，震级不低于3级的地震事件年均发生21±7.6/次，而2001~2008年这一数字增长至29±3.5。2009年、2010年、2011年则分别发生50、87、134次地震事件。2009年，在俄克拉荷马州发生震级不低于3级的地震的次数突然增加，从半个世纪前的1.2次每年增长至25次每年。

历史上该地区除了火山喷发等自然现象极易引发地震外，尚未出现过类似频次的地震事件。因此，几乎可以肯定这些地震活动是人为因素造成的。美国地质勘探局的调查显示，由于液体注入活动，2008~2009年Dallas机场发生3.3级地震。

2010~2011年阿肯色州发生4.7级地震。2011年俄亥俄州的Youngstown发生4级地震。可以说，虽然地震是由水力压裂技术引起的结论尚未得到证实，但是理论上二者之间必然存在一定的关联。

四是造成“页岩气泡沫”。美国页岩气革命导致天然气的产量猛增，而国内天然气消费量增长幅度远远落后于天然气产量的增长幅度，造成天然气价格大幅下跌。根据2016年BP能源统计报告，2008~2012年美国的Henry Hub天然气价格从8.85美元每百万英热单位快速下降至2.76美元每百万英热单位，达到21世纪以来的最低水平。过低的天然气价格甚至跌破生产平均成本，使得天然气生产几乎无利可图。同时页岩气井的产量衰减速度快，美国页岩气产量最高的五大页岩区块井口三年内产能减少80%~95%。为维持页岩气产量水平，必须不断钻探新的井口。全美国的7200口钻井钻探成本超过420亿美元，伴随着最好的页岩区块和“甜点区”因大规模钻探而趋于耗竭，维持页岩气产能的成本将会进一步提高。

然而页岩区的销售收入不能偿付美国钻井企业的投资成本，2012年美国页岩气产业仅产出330亿美元，页岩气产业的低回报与较高的生产成本之间的矛盾日益突出，然而不少厂商仍然维持现有的生产规模，从事大量的钻井活动。EIA数据显示美国页岩气产量仍然保持增长的势头，2015年达到历史最高水平。有学者开始怀疑美国的页岩气开发已经产生了“页岩气泡沫”，页岩气革命的发展前景因此不被看好。^[19]除页岩气外，页岩油的开发也遭遇了类似的困境。作为美国页岩油主产区，Eagle Ford和Bakken页岩区块产出了美国八成左右的页岩油，它们也同样面临产能快速衰减的难题。虽然页岩气开采的相关技术可以直接应用于页岩油的开采，但事实上开采页岩油所需的技术成本也十分昂贵。只有当油价达到80美元每桶以上时，高质量页岩油的开采才能实现有利可图。而2015年美国国内WTI油价仅为48.72美元每桶。开发页岩油的收益甚至低于成本，能源公司的财政赤字逐渐增加。一些小型能源公司不得不申请破产。因此，由页岩气革命带来油气价格的下跌也给企业自身的发展带来极大的挑战。

（2）美国页岩气革命对世界其他国家和地区的影响

①积极影响（对能源需求方）。

一是增加了加拿大、墨西哥的能源进口量。作为美国北方的近邻，加拿大地区板块与美国相连，其页岩气资源赋存状况与美国相似。坐落于加拿大Horn River盆地的最具潜力的页岩区块蕴藏的资源储量甚至超过美国的Barnett页岩区块。美国页岩气革命中积累的经验和技术甚至可能完全无障碍地应用于加拿大。这刺激了加拿大对于非常规油气资源的开采，使得加拿大成为继美国之后第二个勘探开发页岩气的国家，也是目前世界上除美国和俄罗斯外，唯一能实现页岩油商业化开采的国家。虽然目前其仍然未能实现页岩气的规模化开采，但是很多公司都已经在魁北克省、不列颠哥伦比亚省等地对页岩气资源开展勘探与开发工作，加拿大的页岩气产量也在增长。除页岩气外，加拿大的油砂储量占世界储量的九成以上。近些年随着沥青砂岩油的开采，加拿大的石油产量实现较快增长。2005~2015年加拿大石油产量已经由1.4亿吨增长至2.2亿吨，并仍然保持增长趋势。此外，页岩气革命对美国和加拿大的天然气进出口也产生了重要影响。一方面，管道运输是美国和加拿大之间能源贸易的主要形式，页岩气革命使得加拿大减少对美国的天然气出口。根据EIA数据统计，2007~2015年加拿大对美国的天然气出口量由1075.4亿立方米减少至735.8亿立方米。不仅如此，加拿大的天然气运营商面临天然气产品价格下降的风险。随着北美天然气市场需求渐趋饱和，加拿大的大型石油公司正尽力为过剩的天然气寻找更具盈利性的市场。2011年加拿大天然气生产商首次获得批准，允许向亚洲国家出口液化天然气。^[20]2015年位于北美西海岸的第一个LNG出口终端开始运营，连接Alberta和British Columbia的长距离管道已经铺设完毕，未来加拿大的天然气或将进入环太平洋其他国家。天然气的多元出口有利于加拿大摆脱对美国经济的依赖，尤其在美国特朗普政府扬言重新缔结NAFTA的大背景下，更有利于增强自身的经济安全。另一方面，页岩气革命促进了加拿大自美国进口廉价的油气产品。根据EIA统计数据，2015年美国对加拿大的原油出口量达1.6亿桶，是2000年出口水平的21倍多。2012年美国对加拿大的管道天然气出口量达到峰值，为274.7亿立方米。2005~2012年，年均增速高达15.3%。廉价而充足油气的进口也必将为加拿大的经济发展提供扎实的能源基础。

作为美国南方的邻国，墨西哥的页岩气资源储量位居世界前列，且长期以来还是美国重要的天然气出口市场。与加拿大不同的是，一直以来美国自墨西哥进口的天然气数量都很少。在美国页岩气革命对美国和墨西哥间能源贸易造成的影响中，美国受到墨西哥天然气出口的影响最为显著。2000年以前，美国对墨西哥的天然气出口量大都保持在不足28.3亿立方米，2000年以后，随着美国天然气产量的增长，出口量开始快速增长。2004年出口量增长至112.4亿立方米，将近是2000年出口量的4倍。尤其是2010年以后，出口量更是陡然增加，2010~2015年，美国对墨西哥的管道天然气出口量由94.3亿立方米增长至311.3亿立方米，年均增速高达25.9%。2015年墨西哥能源部宣布了一项旨在扩大全国天然气管网系统的五年计划，以吸纳来自美国的更高容量的进口天然气。由于墨西哥国内天然气产量的不断下降，来自美国的进口管道天然气有效地弥补了墨西哥国内的天然气产量缺口，减轻了对LNG进口的依赖。同时，由于地理上的邻近关系，两国页岩气资源状况有着很强的相似性。借助于美国和墨西哥之间的经贸往来，墨西哥可以学习美国页岩气开发的经验，推动墨西哥页岩气产业的发展。

二是促进欧洲摆脱对俄罗斯能源进口的依赖。欧洲大部分国家和地区缺乏天然气资源，对俄罗斯的天然气进口依赖程度强。近年来，国际形势的变动影响了欧洲从俄罗斯进口油气资源。2008年国际经济危机以后，尤其是欧债危机以来，欧洲经济深陷泥潭，经济增长举步维艰。从俄罗斯进口油气需要向对方支付不少的财政资金，而长期以来对俄罗斯的能源依赖也成为其在地缘政治角力中被对方处处掣肘的重要原因。然而，美国的页岩气革命为欧洲开辟了新的能源进口渠道，借助大西洋航道，欧洲可以从美国源源不断地获取LNG，能源的进口渠道将会更加多元化。而且相较于从俄罗斯进口天然气所采取的长期“照付不议”合同，LNG进口多采取短期合同的形式，美国的LNG到岸价格要比俄罗斯与欧洲之间的天然气合同价格低3~4倍。事实上，由于LNG进口重新转向美国，2009年欧盟LNG进口量就大幅增加23%，从北非和俄罗斯进口的管道天然气数量则下降13%。^[21]2010年俄罗斯对欧洲的天然气出口数量更是下降17%。欧洲能源进口的主动性逐渐增强，西欧能源进口国同俄罗斯Gazprom能源公司重新缔结长期的供给合同。相对低廉的天然气进口成本有利于欧洲国家减轻财政赤字，维持财政收支的平衡。同时，作为推动国际社会节能减排的标杆地区，来自美国LNG的进口也将缓解欧洲的经济发展对于清洁能源的需求。近年来，欧洲的煤炭、石油消费量在逐渐减少，而天然气的需求仍在不断增加。在全球接近190万亿立方米的技术可开采页岩气资源中，欧洲国家的资源赋存占比达10%，其中，2011年EIA估计波兰的页岩气可采资源储量为5.3万亿立方米，大量的页岩气资源分布于Baltic盆地。对于开发页岩气，波兰政府也抱有极大的兴趣和热情。法国也同样拥有丰富的页岩气可开采资源，其全国各地的页岩气技术可开采储量约有4.2万亿立方米。不过，仅从页岩气开发的角度看，目前欧洲包括法国、英国、德国等主要国家出于环境保护的考虑，大都采取禁止或限制境内开采的做法。但随着技术的进步、民众对页岩气的认知程度逐渐加深，欧洲的页岩气开发仍然存在巨大的潜力。

三是缓解了亚太地区主要国家的能源供求矛盾。亚太地区对于能源的需求十分强烈，作为世界第二大经济体的中国更是如此。页岩气革命将对中国造成一些直接和间接的影响。一方面，中国将面临更多的能源进口选择。随着中国与美国间经贸关系的发展，必将有大量的LNG出口至中国。受美国油气出口的压力，中东地区国家不得不为过剩的油气产品寻找市场，预计未来沙特将向中国出口比美国更多的石油。中国在同俄罗斯的能源贸易中提升了谈判能力，中俄之间的能源协议也更加容易达成。例如：2014年中俄成功缔结了为期30年的东线天然气供应协议，为中国中长期的能源需求提供坚实的保障。另一方面，中国的油气公司已经成功钻探出一些页岩气开发的试验用井，页岩气资源潜力正逐渐转化为现实的产能。大量的天然气生产和进口将推动中国更多地使用天然气，从而减少石油和煤炭的使用，降低国内的二氧化碳排放量。

日本国内一直注重核能的开发和利用，但是在福岛核试验以后，日本逐渐减少核电站的数量，降低核能的使用比例，更加重视天然气的消费。日本是亚太地区天然气需求量最大的国家，主要通过LNG的方式进口国外的天然气，同时也是世界LNG进口量最大的国家。根据2016年BP能源统计报告，2014年，日本的LNG进口量达到1229亿立方米，占整个亚太地区LNG进口量的51%、世界LNG进口量的37%。其中，进口来源主要是中东和东南亚地区。但是日本LNG进口价格较高，2014年日本LNG到岸价格高达是16.33美元每百万英热单位，而同期美国的天然气Henry Hub现货价格仅为4.35美元每百万英热单位。巨大的价差使得日本强烈希望同美国开展天然气贸易，并积极同美国签订天然气进口合约。通过建设更多天然气存储设施等方式，试图从美国进口更多的LNG。从历史上看，日本一直是美国LNG出口的主要对象国，1985~1997年美国的LNG全部出口至日本，随着美国天然气出口渠道的日趋多元化，对日本的LNG出口量有所减少，但仍保持较高比例。1998~2009年美国对日本的LNG出口量占LNG总出口量的比重仍然保持在90%以上。因此，随着美国页岩气的不断开发，将会有更多的天然气出口至日本。

韩国的国内天然气需求也非常迫切。根据2016年BP能源统计报告，2005~2015年韩国的天然气消费量由304亿立方米增长至436亿立方米。然而由于地质条件的影响，韩国国内几乎不生产天然气。因此，天然气的需求几乎全部依赖进口，2014年韩国LNG进口量高达486亿立方米。同日本一样，韩国LNG的进口来源地主要也是中东和东南亚地区。海运是韩国进口液化天然气的主要方式，但是随着地区形势的变动日益复杂化，能源进口的安全性面临不小的挑战。由于美国与韩国之间保持紧密的战略同盟关系，从美国进口的LNG不仅价格低廉，还能得到美国海军的安全保障。因此，韩国也从美国的页岩气革命中受益。

②消极影响（对能源供给方）。

一是打击了俄罗斯经济。欧洲是俄罗斯能源出口的重要市场，欧洲对俄罗斯的天然气进口的依赖构成了世界地缘政治的一个特征。长期以来，俄罗斯掌握着与欧洲的天然气贸易的定价权和主导权。不仅如此，凭借能源优势，俄罗斯甚至联合伊朗、卡塔尔等天然气出口国通过效仿OPEC的形式，试图打造天然气领域的“卡特尔”，从而操纵世界天然气市场。然而，美国的页岩气革命打破了俄罗斯寻求能源霸权的美梦，而且深化了美欧之间的能源合作。不久的将来，将会有更多美国的LNG和煤炭运往欧洲，俄罗斯在欧洲的天然气市场空间将被极大压缩。同时，俄罗斯的原油出口量也在下滑，已经由2011年的478.6万桶减少至2014年的448.9万桶。乌克兰危机后，欧洲已经在减少同俄罗斯的能源贸易和经济联系，美国页岩气革命的发展无疑将使得俄罗斯的经贸状况雪上加霜。此外，受美国页岩气革命的影响，国际天然气市场供过于求，导致天然气价格低迷。作为世界天然气第一大出口国，天然气出口贡献了俄罗斯超过一半的财政收入，天然气出口量价齐跌必然造成俄罗斯能源出口收入的大幅下降。由于俄罗斯经济结构单一，能源出口的不景气必然会迟滞俄罗斯经济的增长。再加上欧美仍未放松对俄罗斯的经济制裁，导致俄罗斯的经济增长表现更加低迷。据世界银行统计，2000~2009年俄罗斯的经济增速已经由10%下降至-7.8%，2010年虽然大幅回升至4.5%，但是其后仍然呈现持续下滑的趋势，2015年再次出现负增长，增速仅为-1.97%。可以说，美国的页岩气革命给俄罗斯的经济增长带来了沉重的一击，俄罗斯的经济发展前景不容乐观。

二是削弱了中东地区国家的地缘政治影响力。长期以来，中东地区由于拥有丰富的油气资源储量，一直是世界能源版图的中心，也是美国全球能源战略的核心。2016年BP能源统计报告显示，截至2015年，中东地区的石油已探明储量占世界的47.3%。天然气已探明储量占世界的42.8%。而且其地理位置接近亚洲和欧洲这两大能源消费市场，能源供给有一定的市场基础保障。但是，美国的页岩气革命增加了全球市场的油气供应，不仅美国自中东进口的石油数量逐渐下降，而且欧洲等传统能源进口国家也在调减进口量。据EIA统计数据，2001~2015年美国自海湾地区进口原油量由9.7亿桶减少至5.4亿桶，进口量占美国原油进口总量的比例也由28.6%下降至20.2%。中东地区原油出口总量已经由2012年的1807.7万桶每天减少至2015年的1703.7万桶每天，预计中东地区的能源出口份额将会进一步减少。美国的页岩气革命在一定程度上带动国际石油、天然气价格的下跌，中东地区油气大国的出口收入大为减少。此外，随着美国经济复苏且经济增长势头向好，美元指数强势上升，美元作为国际储备货币的地位得以加强，美元升值预期平稳，以美元标价的石油等大宗商品价格因此而承受下降的压力。与俄罗斯经济状况类似，中东地区多数国家产业结构单一，经济发展高度依赖石油的出口，国际油价的持续下跌使得该地区国家财政收入陡然降低，国内经济发展的动力不足导致经济形势不景气，容易引发社会动荡。为应对美国页岩气革命带来的挑战，中东地区国家一度通过继续增加油气供应，进一步降低国际油价的方式，试图将美国的页岩油挤出国际油气市场，但是这一做法未能取得显著成效。过低的国际油价反倒进一步打压了沙特等国的经济增长。根据世界银行的统计数据，沙特的经济增长率已经由2011年的接近10%下降到2015年的4.11%。2015年沙特的经济总量同比减少14.3%。为此，2016年OPEC产油国15年来第一次联合非OEPC国家共同限制石油产出，减少国际市场上的能源供给，希望以此拉高已经较长时间在低位徘徊的油价。美国油气供给能力的增强显著削弱了中东在国际能源市场的影响力，与此同时，对中东地区国家采取的战略收缩和战略转移也使其地缘政治影响力显著下降。中东地区国家操控原油市场的时代或将一去不复返，并将沦为美国对其他国家实施控制的工具，而美国也已经开启了一场新的能源战争。^[22]

（3）美国页岩气革命对世界能源格局的影响

①变革了世界油气供求格局。

页岩气革命改变了世界油气市场。长期以来，全球范围内能源供求的失衡严重地制约着世界经济的发展。一方面，常规油气资源具有一定的稀缺性，而且集中分布在少数国家和地区。另一方面，以新兴经济体为代表的能源消费国能源需求日益增长。世界油气资源的地域分布不平衡使得在国际油气市场上卖方享有优势地位。然而，页岩气革命增加了全球油气资源的潜在产出，打破了油气资源地域分布不平衡的状态。从供给的角度上看，随着美国的页岩气开发取得巨大成功，其他国家也跟着探索本国的页岩气资源。其中，加拿大的油砂、委内瑞拉的重油等都有重大发现，美国、加拿大、委内瑞拉等国的页岩油气的总和甚至远远超过中东地区的石油和天然气资源储量。^[23]一条新的能源供给带正在美洲地区崛起。北美地区石油供给不断增长，与中东之间的差距在不断缩小，据2016年BP能源统计报告，2015年北美和中东石油产量占世界的比重分别为20.9%和32%，预计未来两区域之间的差距将会进一步缩小。美洲地区的天然气产量则长期高于中东地区和俄罗斯，西半球正在形成一个“新的中东”。传统的油气生产中心的地位日渐没落，世界油气生产的中心将由中东、中亚地区逐渐转向西半球，全球能源分布的版图将会就此改写。^[24]此外，由于天然气跨区域运输成本较高、政治环境的制约等因素的影响，目前全球尚未形成统一的天然气供应市场，欧亚地区与美国的天然气价格体系相互独立。由于国内的天然气供应量爆发性增长，美国将通过液化天然气的方式，将本国过剩的天然气产能输往欧亚等能源需求区域。这将打破当前全球天然气市场彼此分割的状态，逐步推动天然气价格与石油价格脱钩，从而加速全球天然气市场的一体化进程。^[25]随着美国天然气生产第一大国地位的逐步确立，或将形成以美元标价的国际天然气市场定价机制，这将对国际能源秩序产生深远影响。从消费市场的角度来看，未来的油气消费中心将会由以欧美为代表的发达经济区域转向以亚太为代表的崛起中的新兴经济区域。一方面，以中国为代表的发展中国家正处于经济发展方式升级转型的关键时期，新的高端支柱型产业仍处于形成阶段。在当前世界经济增长不景气的大背景下，旧的高耗能产业对于支撑经济增长、带动国内就业仍有重要意义。另一方面，以日本和欧洲为代表的发达经济体深受经济危机的影响，国内经济复苏前景不明朗，再加上“产业结构高端化”等因素，极大地抑制了这些国家能源需求的增长。从石油消费量上看，亚太地区经济发展对石油的需求量越来越大。2000~2015年亚太地区的石油消费量由11.5亿吨不断增长至15亿吨。同期，欧洲的石油消费量则从9.7亿吨不断减少至8.6亿吨，北美地区的石油消费量也从11.3亿吨下降至10.4亿吨。从天然气消费量上看，亚太地区的天然气消费需求量超过欧洲和北美洲的天然气消费量之和，并保持继续增长的态势。因此，从中长期来看，新兴经济体对能源需求的增加以及发达经济体对于能源需求的减少的趋势将会推动全球能源消费中心从欧美东移至亚太地区。^[26]此外，美国的页岩气革命还加剧了国际油气领域的竞争。美国页岩油气产量的提高导致出口的增加，挤占了传统油气生产国的市场份额，从而引发激烈的价格战争，价格竞争使得国际油气价格持续在低位徘徊，再难回到曾经的高油价、高气价时代。传统油气生产大国在经贸谈判中的优势地位被打破，为应对美国页岩气革命带来的挑战，不得不重新寻找新的买家因而也变得更加容易合作。^[27]这些变化将会为欧洲、亚洲等油气消费区域带来长期利好。一方面，欧亚国家增加了能源进口的选择、拓宽了能源进口的渠道，因而能源安全得以保障；另一方面，廉价的能源进口成本使得国内的财政负担得以减轻，经济增长的动力得到加强。总而言之，受到页岩气革命的影响，世界油气市场供求格局呈现出重构趋势，国际能源价格的波动变得更加平稳，全球能源供求矛盾得到一定程度的缓解。

②改善了世界能源消费结构。

页岩气革命也改善了世界能源消费结构。美国页岩气革命以后，随着天然气产量的快速增加，世界各国认知和利用天然气的程度在逐渐增强，其对煤炭的替代作用逐渐显现。全球范围内天然气的消费比例逐渐增大，而煤炭的消费比例逐渐减小。从世界能源消费结构上看，当前，世界能源消费仍然以石油为主，据2016年BP能源统计报告数据显示，2015年世界石油消费量为43.3亿吨，世界石油消费量占初级能源消费量的比重为32.9%。煤炭占比为29.2%，天然气占比则达到23.8%。但是从总体上看，世界天然气需求表现出不断增长态势，而煤炭需求则表现出不断下降态势。2005~2015年世界天然气消费量由2.77万亿立方米增长至3.47万亿立方米，天然气消费量占初级能源消费量的比重也由22.8%增长至23.8%。世界石油消费总量虽然有所增加，但是石油消费量占初级能源消费总量的比重则由36%下降至33%。世界煤炭消费量增速缓慢，全球煤炭需求增长率已经由近4%下降至约-2%。IEA预计此后5年内天然气的消费比例将会以每年2%的速度增长，至2035年天然气的消费量占世界能源消费量的比重将超过25%。至2040年，世界天然气产量将增长至5.2万亿立方米，天然气的全球需求量将较2014年增长约50%。届时，世界石油消费占比仍将高达33%，天然气占比将增长至29%，煤炭占比下降至18%。^[28]煤炭的发展将进入平台期，而天然气的发展速度将超过煤炭，成为世界上第二大能源，天然气在世界能源利用中的占比也将进一步提升。由于美国页岩气开发取得的巨大成功，世界油气供应增加，带动能源需求结构发生深刻变化。应该说，美国的页岩气革命改变了以往低碳经济发展需要依赖新能源的传统思维，使得能源开发的理念重新向依靠传统能源转轨。^[29]因此从长期来看，化石能源消费仍将是未来能源消费结构的主力，但能源消费结构会因天然气使用的增多，煤炭、石油消费量的减少而得到优化。