美国天然气价格展望预测分析论文_美国天然气价格展望预测分析

1.石油天然气工业的经济学是什么？

2.能源的消费预测

3.关于水力压裂的事实

目前国际上油气管道能耗预测技术已很成熟，但国际上通常不针对单一的能耗预测功能进行研究、开发软件，而是针对油气管道能耗分析和运行方案优化去研究解决方案，并研发算法和软件系统，使油气管道能耗分析和运行方案优化标准化、自动化，提高精度和效率。

国外经验表明，能耗分析可为运行的持续优化提供重要的技术支持，使天然气管道的运行能耗有不同程度的降低。如20世纪90年代末美国自然（ANR）管道公司用SSI（Scientific Software Intercomp,Inc.）公司的输气管网能效分析优化软件，对其西南输气干线的运行方案进行了能效分析、能耗预测、优化，结果表明运行能耗费下降了1%到5%。2004年，美国艾尔帕索能源（El Paso Energy）公司用规格公司的Flowdesk输气管网能耗分析和预测软件对55,000英里的输气管网进行了持续2年的能效跟踪分析和预测，科学地确定了节能挖潜方向，准确测算出节能潜力，为运行的持续优化提供了有效的支持。统计数据显示，优化后该管网的压缩机组自耗气量比原来降低10%。

国际上与能耗预测相关的解决方案可分为两类，一类以负荷预测类软件为代表的，基于反算法的能耗预测、分析软件解决方案，通常没有优化功能；另一类是以Flowdesk为代表的，综合正算法能耗预测方法和反算法的能耗预测方法的综合性能耗预测、分析软件解决方案，通常内嵌工艺仿真模块，并与运行优化功能相结合。

1.负荷预测类产品总览

负荷预测是一类在线的应用软件，有效结合企业成本和数据库的综合软件。设计为自动的，具有快速和稳定的特性。应用方便，校订现在和未来的数据走向。使企业能够更好地掌握未来的运行。负荷预测软件被誉为数据分析的发动机。

负荷预测一般有三种可用来执行学习的方法。它们是回归法、神经网和基因法。回归法是最基本的分析方法。回归法执行速度也非常快，并且在带有大量数据的个案中将会常常给出更好的结果，可能比神经网或基因法还好。在负荷预测中执行回归法是最小化数据组的平均误差。

神经网是一个比较复杂的分析方法，它能有效地执行所有不同大小的数据组。负荷预测使用神经网来最小化平均误差，当运行时它可创建一个最多包含150个隐藏接点的神经网。神经网的工作方式是将每个预测参数考虑成一个接点。这些接点用权重连结到构成隐藏层的所有接点。从每个隐藏层接点通过权重连接到输出接点。所有权重连结从随机权数和已知值开始通过网络。历史的已知输出值和计算的输出值之间不同，可用来修正权重连结的加权值。这个过程反复重复，直到一个可接受的误差出现或重复次数已达所内设的重复最大值。在负荷预测中，这个过程重复是从1到150可能隐藏层的接点。也有可能负荷预测发现1隐藏层接点是最好的。在此情况下你将看到神经网和回归法中有同样的预测效果。一个隐藏接点系统的结果等于正常回归分析。基因法的复杂性比神经网更复杂一些。基因法所做的是创建一个“代”的神经网，然后它学习那些网。在学习结束的时候，它检查哪些网运行最好，保留下来运行最好的并舍弃其他的。这些网被复制和通过变化一些加权被变化，直到网的数字和原始数字一样。然后这个过程重复，直到最大的代数字或者实现可接受的误差。

使用负荷预测的公司可实施和承担综合预测管理并保证调度中心的安全可靠，和弹性的管道操作。应用负荷预测超级技术可填充中枢系统的预测和管理，掌握管道每天的具体情况和过往的使用情况。设置操作数据并建立管理燃料执行状态，等同于使燃料安全且可以掌握年度燃料预算。操作数据相当于部分流动数据，进口压力，出口压力，数据站操作，外界环境使用预报并解决。使用装载或燃料管道的营业公司可能实施，并且承担派遣工程的联合燃料管理和气体将提供安全、可靠、弹性和竞争管道操作；通过使用专家的技术，例如神经网络和基因算法，气体管道操作公司能实施一个神经网络或基因算法燃料管理系统为它的管道每日操作。这允许操作公司分析它的历史燃料用法作为关键操作数据的建立，并且建立手段测量它的燃料表现，辨认潜在的节约燃料和一个方式控制它的每年燃料预算。操作数据，例如段流速、入口压力、出口压力、驻地经营的数字、四周情况，可用于作为预报因子展望总段燃料用法。

2.综合性能耗预测类产品总览

（1）FIow Desk天然气管道软件

优越的负荷预测、管道模拟、运行优化的综合软件Flow Desk，是一个天然气管道管理、模拟、自动化集成软件套件。它集成了最新和最有效的预测技术，在工业管道可提供模拟和专家系统规则，可用于快速创建天然气业务和商业解决方案。这些工具可用于提高利用天然气管道管理技术，准确预测天然气的输运能力和运输成本，优化天然气管道运行任务，增加收入和利润。其最重要的有下面几个模块：

能耗优化模块。Flowdesk中的能耗优化模块，是一个完整和强大的套件。该产品为管道公司工程师提供精确的能耗优化功能。利用科学的解决方案，用集成和自动化工具，结合业务分析和优化算法，给出在能耗最低下，如何配置复杂的压缩机及管道的其他配置。其基本功能有：确定管道能耗最低时，运行的最优配置；确定哪些压缩机站打开或关闭；确定最佳的压气站设置点；尽量减少燃油消耗和运营成本；选择能耗优化的同时，也保证吞吐量尽量最大化等。

负荷预测模块。GREGG工程公司开发了功能强大的负荷预测模块，将天气、时间、市场力量可能会导致供应和管道系统的需求变化内嵌在系统中。用多种内置的方法进行自动在线离线训练，这些方法主要有，神经网络、遗传算法、回归分析、自定义需求关系、最优化方面跟踪等。系统可以做到每日负荷的总预测，也可以做到24小时预测。

（2）ESI管道软件

ESI公司的实时水力模拟模型PIPELINE MANER提供下列不同的应用模块（其中就有用于改进油/气管线运行安全性并减少运营成本的标准模块）：

——管线总量；　　　　　　　　——存活时间分析；

——动态泄漏检测和定位；　　　　 ——关闭时泄漏检测；

——压力监视；　　　　　　　　　——管线效率模块；

——清洁球跟踪；　　　　　　　——压缩机/泵站优化；

——组分跟踪；　　　　　　　 ——仪表分析；

——预测模块；　　　　　　　　——预测过程模块；

——阴极保护分析；　　　　　　——操作员培训器；

——负荷预测；　　　　　　　 ——管线存量管理；

——离线瞬态仿真软件；　　　　　 ——天然气管网商业管理模型；

——基于互联网的管线操作和商业管理集成软件包；

——批量，批量跟踪，批量输送，混油段跟踪；

——DRA分析；——油罐模拟。

以PIPELINE MANER为基础，PIPELINE STUDIO可以模拟操作改变时管道的变化情况，通过研究已制定操作行为的模拟结果，可以得到高质量的决策方案，从而减少维护费用和风险。

PIPELINE STUDIO同样是备受好评的人员培训，可以让操作员不必进入控制室即可观察到脱机环境中操作变化所带来的效果，学习如何预测不同操作在管道上运行的结果，从而全面提高操作质量并且削减昂贵的维护费用。

例如，美国安然油气公司报告说：在他们8500千米气管线上，通过应用上述实时模块，在压缩机燃料上节省了16%的费用，输送能力提高0.3%，并可按用气户要求的输气量按时供气。

PIPELINE STUDIO的基础数据以XML的格式提供，具有无可比拟的优势和灵活性，可以方便地与其他系统交互。一旦在PIPELINE STUDIO中建立了工程学模型，就可以将同样的模型嵌入其他定制的应用程序（也即进行扩展开发），从而提供独一无二的定制解决方案，改进公司的特殊业务流程。例如，可以创建一套应用程序，将输送请求数据与每小时的负荷曲线、SCADA数据相结合，以支持动态的管线分析（常见的例子是在输量不足时确定最优停气方案）。PIPELINE STUDIO在经过修改和执行后，必将成为整个IT战略中的核心部分。

石油天然气工业的经济学是什么？

警惕需求上涨 储量难测

国际能源署（IEA）今年发布的《展望》预测了到2030年以前世界的能源需求情况，并且详细描述了石油、天然气、煤炭等三大能源需求增长的具体情况。但在报告中，IEA并未给出一个关于2030年世界能源储量的准确数字，原因在于IEA对世界上各石油公司报告的储量数据的可靠性表示质疑。IEA呼吁各国重视储量数据的准确性问题，指出只有在各方共同努力下，建立一套全球普遍认可、透明一致、综合全面的油气储量数据报告系统，才能更好地应对未来长期的能源开发问题。

《展望》预测，到2030年，世界能源需求将不断增长，届时石油仍将是世界的主要消耗能源，核能和可再生能源在世界能源结构中所占的比例较小。《展望》同时警告各国，如果他们继续奉行2004年的能源政策的话，全球2030年的能源需求将比目前上升近60％。《展望》也善意地告诉中国，到那时中国的能源需求占全球能源需求的比例，将在现在的水平上增加4个百分点，达到16％。

到2030年，全球原油需求将达到1．21亿桶／日，预计年均增长率为1．6％。届时原油主要用于满通运输业的需求，其中发展中国家的石油需求将占世界总需求量的2／3，欧佩克国家对世界能源的需求比例将从现在的52％降低到2030年的43％。

在今后10年内，全球天然气消费量将会超过煤炭。到2030年，天然气消费量将是现在的1倍左右，其中50％将以液化天然气的方式供应。

到2030年，煤炭在世界能源结构中所占的比例将与现在的比例持平，仍为22％，但消耗的绝对量增加，煤炭新增需求量将几乎全部用于电力行业。亚洲是煤炭需求增长最大的地区，仅中国和印度两国，就将消耗2002年到2030年世界煤炭需求增量的68％。OECD国家的需求增长不大。

尽管能源需求不断上升，但《展望》强调，世界能源储量还远未陷入枯竭境地。在2030年以前，甚至其后相当长的一段时间内，地球上蕴藏的能源储量足以满足全球的能源需求。如果必要的投资到位，全球常规石油生产在2030年之前还不会达到顶峰，而天然气和煤炭的探明储量比石油还要充裕，未来发现更多油、气、煤的潜力还是很可观的。

安全与融资 两大主题

《展望》指出，尽管未来30年甚至更长时间内，全球能源供应足以满足需求，但能源安全将面临更大的风险。

供给系统脆弱 由于目前与日俱增的石油需求仅仅由少数几个产油国来满足，如欧佩克（OPEC）的中东成员国和俄罗斯，《展望》预测，能源进口国和出口国之间的相互依赖关系将越来越强烈，跨地区的石油贸易将不断增长。《展望》称，目前在世界能源生产增长的情况下，非能源国家承担了世界能源加工量的95％，这说明从能源生产地到消费地的贸易在增长。到2030年，世界原油贸易将达到6500万桶／日以上，略高于石油总产量的一半。现在每天有2600万桶的石油经过亚洲的马六甲海峡和波斯湾的霍尔木兹海峡，在未来30年内，通过以上和其他关键通道进行贸易的石油数量将翻番。

活跃的原油贸易加大了多数OECD国家、中国、印度等油气进口大国对进口能源的依存度。到2030年，中国的石油进口量将从现在的每天200万桶增加到每天1000万桶，对进口石油的依赖度将达到74％。对此，IEA长期合作和政策分析主任欧努·温和斯特认为：“一旦石油安全出现问题，例如石油运输关节点出现问题，由海盗、恐怖袭击或者事故等导致管线封闭、油轮停航，将对世界石油供应产生严重影响。因此，维护石油运输节点即国际航道和管线的安全问题日益紧迫，中国等发展中国家要积极应对石油供应可能产生中断的风险。”

融资需求庞大 《展望》认为，要满足全球不断增长的能源消费，新增基础设施的建设需要巨额投资。从2003到2030年，累计需要投资16万亿美元，年均投资达5680亿美元。与2000年全球能源领域实际投入的4130亿美元相比，IEA所做的这一预测值增加了37％（1550亿美元）。

《展望》指出，新增基础设施投资的主要对象是电力行业，将达10万亿美元，占总投资额的60％多。石油和天然气的投资额各为3万亿美元，约占总投资的18％。煤炭需投入约4000亿美元。

欧努·温和斯特说：“由于发展中国家将是产需增长的主力，近一半的全球能源投资将流向这些国家。但同时这些国家在融资方面又面临严峻的挑战，因为相对于他们的经济总量而言，投资需求较大，投资风险也较高。”

具体到中国，《展望》预测，从2003年到2030年，中国的能源投资需要2．4万亿美元，占全球能源投资的15％，年均投资约为960亿美元。因此，IEA建议中国取更严厉的机动车标准，建立更多使用清洁燃料的发电厂。

油价走高 OPEC难获利

对于让人捉摸不透的油价，《展望》称，未来的油价走势仍将保持不稳定状态，这也是导致世界石油供需不确定的主要原因之一。世界原油和成品油价格自1999年以来就急剧攀升，2004年年中更是达到历史最高点。油价高企将造成未来石油日需求量的减少，从现在起到2030年，如果保持平均每桶35美元（根据2000年的价格计算）的高油价，到2030年，全球石油日需求量将比基于低油价（每桶22美元至29美元）设前提下低15％（1900万桶／日），减少量相当于目前美国的石油消费总量。

此外，《报告》还认为，从长期来看，欧佩克将不会从高油价中获利。因为高油价时期，非欧佩克产油国的石油生产将显著增长，导致欧佩克成员国的市场份额大幅下降。在2003年至2030年期间，如果油价维持在平均每桶35美元的高位，欧佩克国家石油出口累计收入为7500亿美元，比基于低油价设基础上的预计数字反而低了7个百分点。

厉行节约，持续发展

《展望》认为，如果世界各国能够取相应的政策，加快高效清洁技术的使用和部署，推动可再生能源发展，则2030年的全球能源需求要比上述推测低10％左右，化石燃料需求的下降幅度更大。

在取新政策的前提下，到2030年，全球石油需求将达到1280万桶／日，比上述推测低11％，减少的量相当于沙特、阿联酋和尼日利亚目前产量的总和。到2030年，如果OECD国家取更有力的措施来提高燃料经济性，发展中国家更快部署和使用节能机动车，由此而节约的石油量将占全球石油节约量的2／3。同时这也降低了OECD国家和中国的石油进口依存度。相对于石油而言，煤炭需求的相对下降幅度更大，到2030年将达到24％，节约的煤炭数量相当于目前中国和印度的消费量之和。届时世界天然气需求将降低10％，北美OECD成员国天然气进口需求量减少40％，欧洲天然气进口需求量降低10％，而中国在完成煤改气之后天然气进口则会增加。

据悉，为提高我国能源的使用效率，10月中旬，院审议通过了建国以来能源领域的第一个节能中长期专项规划——《节能中长期专项规划》。该规划指出，未来10至20年中，节能工作的重点领域和重点工程分别集中在重点工业、交通运输和建筑、商用与民用领域等3大方面。《规划》提出了我国的节能目标，“十五”期间年均节能率为1．3％，“十一五”期间为2．8％；主要产品（工作量）单位能耗指标到2010年达到或接近20世纪90年代初期时的国际先进水平，2020年达到或接近目前的国际先进水平。

能源的消费预测

本章泛指的商品价格暴涨的宏观经济学含义是指石油的价格——每桶平均价格已经在2007年的水平上增加了50美元，如果以后油价继续保持增长态势的话，势必影响到全球需求量的增加。从更广泛的意义上讲，商品价格的波动正在影响着预算、交易的平衡和通货膨胀，当然，也会波及几乎全球各地的生活标准。在21世纪的前几年中，上涨的商品价格仅仅给宏观经济造成了中度影响，因为价格上涨是由一种全球普遍的通货膨胀引发的。在发达国家经济中，经济增长在2006年依然呈稳定状态，保持在3.0%左右，2007年为7.0%，而这种通货膨胀是可控制的。然而，通货膨胀现在已经造成了食品和能源价格的上涨。实际上，人们被扣除税款后余下的实际收入已大大缩水，最近在欧洲，通货膨胀率已高达3.6%，在美国则高达4.0%，而经济增长已明显减缓了。复杂的金融政策在抑制通货膨胀与保证需求之间建立了良好的关系，而真正的“操盘手”正是大型中央银行。

“石油价格会逐渐影响预算拨款、交易平衡、通货膨胀及人们的生活标准。”

在新兴的经济体此概念最早于20世纪80年代由世界银行家Antoine van Agtmael提出，该词常常用于代替新出现的经济体，但实际上，它的真正含义在于表述一种经济现象，它不能用地理意义上的新兴经济市场或经济实力来充分表述或划定，如那些被认为正在由发展中国家向发达国家转型的区域，这些经济体包括中国、印度、巴基斯坦、墨西哥、巴西、智利、阿根廷、秘鲁、东南亚大部区域、东欧国家、中东地区、部分非洲和拉丁美洲国家等。这种划分强调了流动特征，政治学家lan Bremmer将新兴市场定义为“一个市场主要受经济而不是政治影响的国家”。中，不断上涨的商品价格已经对通货膨胀造成了较大的影响，物价的上涨已经直接影响了人们的消费能力。在所有新兴经济体中，2007年的通货膨胀率上升了一个百分点，而到了2008年，再次上升了一个百分点。许多国家，尤其是商品出口国，已经因收入增加而明显获利。预算拨款与贸易顺差已经提高，外汇储备也增加了。就像最近一期《世界经济展望》资料来源：《WED》，2008。中所预测的那样，中东地区和非洲的GDP将分别增加6.1%和6.3%，这在很大程度上是高昂的商品价格所造成的，但在一些先进的经济体中，物价则发生了大幅度下滑。然而，对于一些经济体来说，庞大的国内需求与活跃的对外贸易已经令人们对发展过快（经济过热）十分的关注，在那些与汇率日趋贬值的美元关系密切的国家中，人们对此关注程度更高。对于新兴经济体来说，商品价格的暴涨已经产生了负面影响。那些纯商品进口国已经经历了预算拨款和交易平衡方面的不足与衰退，以及税后收入的大幅度下滑，通货膨胀严重（参见下表所示的石油价格上涨的情况）。

“美元贬值，短期利率的下跌，以及全球期货市场的中断等因素的相互交织，已经增强了投资者们对石油和其他产品的兴趣，将它们作为一种可选择的资产。”

当前食品价格的波动，对那些将40%的支出用于食品的贫困国家的伤害更加严重。从整体上看，商品价格，尤其是食品与能源的价格已达到了正在成为破坏全球经济的潜在危险的地步。因此，这是一个需要全球共同面对的问题。国家政策的制定必须考虑到多重困难，对此，有两个不幸的国际性措施失败的例子，它们直接导致国内市场的价格全部下滑，造成这一结果的原因在于最近一项针对大米出口国实施的严格的出口限制，以及为刺激生物燃料生产而设置的保护壁垒。

另外一个重要的特点就是针对不断上扬的价格而加大供应力度。这就使我们转入本章的正题——如何促进对石油的投资。针对石油行业增加投资的政策已迫在眉睫。石油已成为商品、货物生产与销售的每个环节的关键性投入物。因此，增加石油的供应并提高石油市场的稳定性将会对其他商品的价格以及人员和市场参与者产生有益的影响。随着全球经济增长速度的放缓，市场希望石油价格降至2007年10月以后的每桶80美元的水平。而实际上，油价持续飙升，一度突破135美元／桶大关，这是近20年来石油生产能力过剩之后首次出现的供不应求现象。那些发达经济体的发展正在变缓，而新兴市场经济体已成为需求增长的主要动力。在过去10年中，仅中国、印度和中东地区的石油消费量就占到了全球总消费量的三分之一。所以，即使2008年的全球经济增长率减少了一个百分点，我们依然希望这些新兴市场的石油需求量将继续保持增长空间。当石油需求量仍存在增长空间时，供给一方就有责任使上涨的油价降下来。近年来，尤其在一些非欧佩克国家，如墨西哥、俄罗斯和英国，许多供应项目已被常规性地修订减少了。由于商业与经济活动中的缓冲措施几乎已经名存实亡，所以石油市场对新发生的供给中断或地缘政治极为敏感。在这一年里，金融因素指高油价、美元贬值、短期利率下降以及全贷市场的中断。对油价飙升起到了重要作用。实际上，在2008年的第一季度，流入商品领域的资产、资金已明显增加，按照传统的投资理念，投资者们大多都会购买价格正在上涨的资产。展望未来，我们希望随着全球经济发展放缓，油价会保持在一个适中的水平。但是人们所期望的这种降价只能部分缓解我们在过去几年所见到的这种累计上涨所造成的影响。

从基本原理上讲，石油价格可能还会停留在高水平，因为市场条件可能依然会呈现紧张状态。实际上，欧佩克的剩余生产能力仅为1996—2007年间平均值的一半左右，在一段时间内欧佩克还可能将自己的产能限制在1996—2007年间平均值的四分之一以内。在这种背景下，对石油行业的投资指对石油、天然气和石油化工的投资比率（《Coen》，19）。已成为提高供需平衡的重要措施并可使市场更趋平稳。近年来，资本支出额开始迅速增加，正如人们所预测的那样，导致物价上涨。然而，国际货币基金组织的研究表明，这仅仅可使生产力发生适度的增加。更明确地讲，在2002—2006年间，以石油工业为名义的投资增加了约60%，而实际上，这一时期对石油工业的投资并没有什么变化。

关于投资行动迟缓的解释——对于效率不高的投资的真实解释是什么？简而言之，投资受到了周期性的、技术领域的、地质学方面的和政策性因素的多重影响。就第一个周期性因素来讲，勘探与开发的费用至关重要，反映着该领域定的生产力受约束程度，以及经过15～20年的低强度投资与生产力停滞的迟缓效应。一般地讲，生产力受限大多与一些意想不到的全球性迅猛扩张和过去几年中多种商品价格大幅上涨有关，即与涨价压力关系密切。较高的价格意味着较高的资金支出（以美元计）。一些价格增长与技术和地质学因素有关。

“新油田的规模较小，但却面临着较大的工程技术与地质学方面的挑战，而在一些重要区域，已经开发的油田产量的递减速度却比以前预计的要快。

这意味着若一直以美元计算，在新油田勘探与开每一桶石油的投资要高于曾经用于老油田的费用，即新油田的平均勘探与开发投资将翻番：从2000年的每桶5美元到2007年的每桶10美元，而对于那些边缘性油田来说，投资费用已接近每桶20美元。”

在整个投资中，较大的份额是用于正在趋于成熟的油田的生产，而真正用于总体生产力的投资却较少。第一是油田所在国的投资大环境与管理方式。特别是对石油公司投资的综合分析进一步表明，这些公司对那些投资环境与管理状态较好的国家的投资力度也更大。即使这些国家的勘探与开发投资费用高于其他国家，这种趋势亦然。第二，政策的不确定性会阻碍投资。国日益增加的民族主义风险，近年来针对外国投资者合同条款的频频更改等都会给实际的油气生产造成负面冲击。然而，这也会影响当前的投资与工程项目，由于生产发生了意外的中断，会给未来的投资造成影响，也可能减少工程项目的投入。拥有长远规划的工业，投资的长期效益受到更大重视。当政策的改变被认为是专制的或直接针对外国投资时，影响尤其深远。第三，综合性、局限性能够影响不同类型的投资行为。我们的研究已经发现投资行为资料来源：Theodoropoulos，1999；Koen，2000。并不会明显受公司性质（公有制或私有制）的影响。实际上，一些大型外向型国家石油公司的投资是非常迅速的，在某些情况下，这些公司得到了其所在国的官方支持。相反，一些小型公司（无论是私有制还是公有制）却对真正的投资行为不感兴趣，因为这会使投资费用自动增加，而且地质勘探的难度也会加大。与此同时，一些更为传统的内向型国有公司也不同意扩大投资规模，在一些情况下，它们仅仅热衷于保持自己的生产能力。在许多情况下，问题就出自那些禁止与外国同行合作的严厉法律条款，此举是把双刃剑，也妨碍了科技交流。

“稳定而可预测的投资体系将有助于支持足够的投资并能保证未来的供应。”

与其他商品市场一样，基本的政策保障肯定能够促进实质上的供需平衡在经济学中，供给与需求描述了一种商品预期的卖方与买方之间的市场关系。供给与需求模式指征着一个市场销售商品的质量与价格。这一模式是微观经济学分析的基础，而且也被用作其他经济学模式和理论的基础。这种关系预测，在一个竞争性市场中，价格将具有均衡消费者们需求量和生产者们的供给量的功能，可形成一种价格与商品量的经济平衡关系。该模式与其他能够改变这种平衡的因素结合就可指征需求与供给的变动情况。，这些政策强化了市场力和正确运作所需的结构框架。这样看来，就需要允许石油价格成为影响供给与需求的标志性角色。不论由国有还是私有公司进行油气勘探作业，部门都应努力保障法律公平执行和税收的透明性、可预见性，并为扩大能源供应和基础建设提供支持。当事国突然更改合同或税收体系会增加政策的不确定性，也会威胁未来的投资，这些变化对拥有长投资周期的工业损伤更甚。当合同或税收体系缺乏常规的市场条件时，就须进行关于合同的重新谈判工作，这种重新谈判应该保障透明度并按照商业规律进行。所幸的是，石油工业具备了这种可变的结构，这方面的优势有助于开展国家与跨国石油公司之间更大规模的合作与协同增效。优化设计的合作关系能够优势互补，因此就可以增加对石油工业总体的投资力度。如今一些国家石油公司拥有地球上大量的石油，跨国石油公司着手进一步的勘探作业，主要以技术入股的形式参与当事国的油气勘探开发工作。同理，那些产油气国将为跨国公司提供更为稳定而透明的投资环境，并为本国的国有石油公司提供管理标准。

关于水力压裂的事实

据IEA发布的《世界能源展望2008》预测，从2006年至2030年世界一次能源需求从117.3亿吨油当量增长到了170.1多亿吨油当量，增长了45%，平均每年增长1.6%。全球能源需求的增长率比《世界能源展望2007》预测的要低一些，主要是由于全球能源价格上涨和经济增长放缓(特别是 OECD 国家)。到2030年化石燃料占世界一次能源构成的80%，比目前略低一些。虽然从绝对值上来看，煤炭需求的增长超过任何其它燃料，但石油仍是最主要的燃料。据估计，2006年城市的能源消耗达79 亿吨油当量，占全球能源总消耗量的三分之二，这一比例将会在2030年上升至四分之三。

由于中国和印度的经济持续强劲增长，在2006年至2030年期间，其一次能源需求的增长将占世界一次能源总需求增长量的一半以上。中东国家占全球增长量的11%，增强了其作为一个重要的能源需求中心的地位。总的来说，非经合组织(Non-OECD)国家占总增长量的87%。因此，它们占世界一次能源需求比例从51%上升至62%，它们的能源消费量超过经合组织（OECD）成员国2005年的消费量。

全球石油需求（生物燃料除外）平均每年上升1% ，从2007年8500万桶/日增加到2030年1.06亿桶/日。然而，其占世界能源消费的份额从34%下降到30%。与去年的《展望》相比，2030年石油需求有所下调，下降了1000万桶/日，这主要反映了较高的价格和略为放缓的GDP增长以及去年以来实行的新政策所带来的影响。所有预测中世界石油需求的增长都主要源于非经合组织（Non-OECD）国家（4/5以上的增长量来自中国、印度和中东地区），经合组织（OECD）成员国石油需求略有下降，主要是因为非运输行业石油需求的减少。全球天然气需求的增长更加迅速，以1.8 %的速度递增，在能源需求总额中所占比例微略上升至22%。天然气消费量的增长大部分来自发电行业。世界煤炭需求量平均每年增长2%，其在全球能源需求量中的份额从2006年的26 %攀升至2030年的29%。其中，全球煤炭消费增加的85%，主要来自中国和印度的电力行业。在《展望》预测期内，核电在一次能源需求中所占比例略有下降，从目前的6% 下降到2030年的5%（其发电量比例从15%下降到10%），这与我们不期待在此情景中改变其政策的惯例是一致的 ，虽然最近对核电的兴趣有了复苏的迹象。尽管如此，除经合组织欧洲区外，世界主要地区的核发电量将在绝对值上有所增长。

现代可再生能源技术发展极为迅速，将于2010年后不久超过天然气，成为仅次于煤炭的第二大电力燃料。可再生能源的成本随着技术的成熟应用而降低，设化石燃料的价格上涨以及有力的政策支持为可再生能源行业提供了一个机会，使其摆脱依赖于补贴的局面，并推动新兴技术进入主流。在本期预测中，风能、太阳能、地热能、潮汐和海浪能等非水电可再生能源（生物质能除外）的增长速度为7.2%，超过任何其它能源的全球年均增长速度。电力行业对可再生能源的利用占大部分的增长。非水电可再生能源在总发电量所占比例从2006年的1%增长到2030年的4%。尽管水电产量增加，但其电力的份额下降两个百分点至14%。经合组织（OECD）国家可再生能源发电的增长量超过化石燃料和核发电量增长的总和。

北达科他州斯坦利镇附近的一个钻井平台。该地区利用水力压裂技术开石油储量。”水力压裂，俗称水力压裂，是一种从地下深处开石油或天然气的钻井技术。水力压裂是一个备受争议的环境和政治问题。拥护者坚持认为，水力压裂是一种安全、经济的清洁能源；然而，批评者声称，水力压裂可以破坏饮用水供应，污染空气，造成导致全球变暖的温室气体，并引发地震。 压裂工作原理

目前使用的大多数压裂井都依赖两种技术：水力压裂（自20世纪40年代开始使用）和水平钻井（根据哥伦比亚大学地球研究所（Columbia University's Earth Institute）的数据，这两种技术最早在20世纪90年代开始广泛应用。

简而言之根据美国环境保护署（EPA）的说法，水力压裂过程始于垂直或与地表成1至2英里（1.6至3.2公里）或更大角度的钻井。垂直井然后被包裹在钢和/或水泥中，以确保井不会冒漏入任何地下水的风险。“KDSPE”“KDSPs”一旦垂直井到达天然气或石油存在的岩石深处，井曲线约为90度，并开始沿岩层水平钻进。根据德克萨斯A&M大学出版的《水力压裂和你的私人水井》一书，水平钻井可从垂直井孔延伸1英里（1.6公里）以上。压裂井完全钻孔和封闭后，

将压裂液以极高的压力泵入井内，在某些情况下超过根据康奈尔大学环境质量工程课程的一篇入门文章，每平方英寸9000磅（62050千帕）。压力足够大，足以使周围岩石破裂，产生裂缝和裂缝，油气可以通过这些裂缝和裂缝流动。

泵入井内使岩石破裂的流体称为滑溜水。它主要是水，尽管它也可以包含各种各样的添加剂和用于工程目的的化学品。添加剂包括洗涤剂、盐、酸、醇、润滑剂和消毒剂。据美国能源部一份名为“美国现代页岩气开发”的报告称，这些化学添加剂通常占浮油的0.5%至2%，其余98%至99.5%由平原水组成，

除水和化学添加剂外，“支撑剂”如沙子和陶瓷颗粒也被泵入压裂井。这些支撑剂是用来支撑在压力下形成的裂缝，从而确保天然气和石油可以继续自由地从岩石裂缝中流出，即使在泵送压力释放后，根据环保局的说法。

一旦地下岩石破碎，支撑剂被泵送到位，被困的天然气和石油储层根据EPA，释放和泵回表面，连同数百万加仑的“倒流”液体。“KDSPE”“KDSPs”返流液体含有水和一些污染物，包括放射性物质、重金属、碳氢化合物和其他毒素。这些废水储存在压裂现场的坑中，注入地下深井或在废水处理设施进行场外处理。

“地层水”是岩石孔隙空间中的盐水位于威斯康星州阿普尔顿的劳伦斯大学的结构地质学家马西娅·比约内鲁德告诉《生活科学》杂志说：“地层水通常很咸，氡含量很高，这是一种放射性气体，来自地下铀的衰变。”返排水是可以处理的，但水量大，处理成本高，超出了许多小城镇水处理厂的处理能力NIOSH）发现，在水力压裂过程中，工人可能会接触到含有大量可吸入二氧化硅的粉尘。这些发现是在NIOSH在五个州的11个水力压裂点研究了116个全班空气样本后得到的。例如，美国癌症协会（American Cancer Society）的数据显示，

苯是一种已知的致癌物。2012年，科罗拉多州公共卫生学院的研究人员发布了一项研究，显示水力压裂造成的空气污染可能会对生活在水力压裂现场附近的人们造成直接和长期的健康问题。超过150项研究表明，天然气开过程中释放的化学物质可能会损害人类的繁殖和发展。2016年的一项研究还发现，生活在压裂现场附近可能会增加一个人患轻度、中度或重度哮喘的风险。

此外，美国许多不被认为容易发生地震的地区，如俄亥俄州和俄克拉荷马州，现在正经历相对强烈的地震活动；2016年的一项研究发现，俄克拉荷马州和一些邻近州的部分地区发生破坏性地震的可能性与加州地震多发地区相同。据信，水力压裂是俄克拉荷马州2011年有记录以来最强地震和2008年至2009年间德克萨斯州180多次地震的原因。从2015年开始，德克萨斯州北部的一个地区在24小时内发生了9次确认地震。正在调查水力压裂的原因。2015年的两项研究表明，地表下隐藏的断层可能解释了压裂带的地震；2016年的一项研究表明，平息地震的一种方法是限制注入地下深处油井的废水量。

根据2000年对哥伦比亚奥里托油田的研究，压裂完成后，只有大约15%的支撑剂可以移除。把这些外来物质留在原来无害的地方吗？”“不，在裂缝（裂隙）中保留压裂支撑剂不存在长期或短期问题，”伯克利研究集团董事总经理Rick Chamberlain告诉《生活科学》。

Bjornerud同意，“即使在支撑砂打开裂缝的情况下，上覆岩石的重量在数月和数年内，使裂缝闭合，岩石的渗透性恢复到压裂前的水平。”比约内鲁德说，这是油气生产的一个问题，因为压裂液打开微裂缝后不久，必须迅速完成这一过程，或者，随着裂缝逐渐闭合，可开的石油和天然气数量迅速减少。

压裂法和美国各地的法律

，根据国家立法者全国会议，压裂法由州和地方立法拼凑而成。

在联邦一级，水力压裂不受《安全饮用水法案》的某些要求的约束，特别是披露油井注入所用化学品的要求。

怀俄明州、密歇根州和德克萨斯州都有要求全面披露水力压裂所用化学品的规定。控制水力压裂行业某一部分的其他数十项拟议法规目前正通过各州的立法机构，在这些州，水力压裂是一个庞大且不断发展的行业。一些城市正在通过禁止水力压裂开来控制这件事。

，但大多数人认为，美国的水力压裂热潮——特别是在页岩气领域——不会很快停止：2012年年度能源展望预测，到2035年，美国页岩气的充足供应将占美国天然气产量的近一半。更多当前的分析显示，由于天然气价格下降和生产过剩，水力压裂的前景更加温和。

Charles Q.Choi和Alina Bradford的补充报告，现场科学贡献者

附加

地质：水力压裂液-成分和添加剂NIOSH油田评估油气工作者化学暴露风险的工作