國際能源機構曾在世界能源展望報告中預言,2020年以后,非傳統來源的石油供應量會有很大增加,約占世界石油需求總量的8%。在專業人士眼中,有“人造石油”之稱的油頁巖,是傳統石油資源的有益補充,被視為人類能源的新希望。據測算,國際原油價格保持在50美元/桶之上,油頁巖煉油就有利可圖,在目前的油價水平下可謂利潤豐厚。正因為如此,國際能源巨頭們紛紛提前布局,試圖在這一領域占得先機。預計到2020年,世界油頁巖的消費量會有1.3億噸。
人類能源的新希望
油頁巖屬于非常規油氣資源,以資源豐富和開發利用的可行性被列為21世紀非常重要的接替能源。它與石油、天然氣、煤一樣都是不可再生的化石能源,主要由藻類等低等浮游生物經腐化和煤化作用而生成。中國石化集團勘探開發研究院的專家介紹,大塊的油頁巖經過破碎、篩選,送到巨大的爐子里,在隔絕空氣的條件下加熱,可使有機質分解生成頁巖油。
實際上,把油頁巖從地底下開采出來再煉油比較麻煩。現在,科學家們已想出一個好辦法:在地面打一些鉆孔通到地下,把帶孔的鋼管插進油頁巖里,然后對它發射一種頻率很高的電磁波,依靠高頻電產生的熱能,把油頁巖中的有機質分解成頁巖油和氣體,使它沿著生產鉆井跑到地面上來為人類服務。
據不完全統計,全球油頁巖資源蘊藏資源量約有10萬億噸,比煤炭資源量多40%。中國的油頁巖探明資源量為315億噸,預測資源量4520億噸,約85%以上分布在吉林、遼寧和廣東省。其中,吉林省已探明可采儲量為174.5億噸,約占全國油頁巖探明總量的55.3%;廣東已探明可采儲量超過55.15億噸,居全國第二位。
全身是寶可多元利用
隨著傳統資源短缺問題日益嚴重,“人造石油”的地位將越來越重要,油頁巖也引來了越來越多的關注。在今后一二十年內,頁巖油工業將會空前大發展。國家發改委出臺并從今年6月1日起實施的《產業結構調整指導目錄(2011年本)》明確提出,鼓勵頁巖氣、油頁巖、油砂、天然氣水合物等非常規資源的勘探。
油頁巖可謂全身是寶。中國石油大學的專家表示,一般來說,1噸油頁巖可提煉出38至378升頁巖油,經加氫裂解精制可獲得汽油、煤油、柴油、石蠟、石焦油等多種化工產品;直接把油頁巖用作鍋爐燃料,可以產生蒸汽發電,還可將其燃燒供暖或用于長途運輸;油頁巖干餾和燃燒后的頁巖灰主要用于生產水泥、磚等建筑材料。此外,油頁巖還可直接用于有機肥料的生產。
從1838年法國頁巖油工業開始至今,油頁巖的開發和應用已有近200年歷史。不同國家對油頁巖的用途也有所不同。在愛沙尼亞,油頁巖主要用來發電和提煉頁巖油;在巴西,主要用作運輸燃料;在德國,主要用于制造水泥和建筑材料;在中國和澳大利亞,主要用于提煉頁巖油和用作燃料;在俄羅斯和以色列,則主要用于發電。
規模開發指日可待
作為一種蘊藏量十分豐富的礦產資源,油頁巖目前尚未被很好利用。這主要有兩個方面的原因:一是生產頁巖油和油頁巖發電的成本較高,二是生產加工過程對環境的污染較大。因而在目前的技術條件下,對油頁巖的利用還存在一定的阻力。短期內,頁巖油還難以代替原油、煤炭在化石燃料市場上占據主導地位。
雖然油頁巖的開發利用還有局限性,但若今后技術能跟上環境保護的要求,同時滿足經濟可行的條件,那么油頁巖利用前景將十分光明。眼下,澳大利亞、愛沙尼亞對油頁巖的開發利用十分看好,都制定出了宏偉的計劃。德國、以色列對充分利用油頁巖資源和保護環境也非常重視,開展了大量有關油頁巖綜合利用的研究,并掌握了一些先進技術。
在我國,開發利用油頁巖已有70多年歷史。遼寧撫順于1928年興建油頁巖工廠,是當時世界最大的頁巖油生產基地;20世紀60年代至90年代,常規石油工業的快速發展使油頁巖開發規模逐漸萎縮;2000年以來,油價持續走高推動油頁巖產業復蘇,一批項目相繼投入開發。專家預測,國內2015年的頁巖油產量有望達到80萬噸。
愛沙尼亞科學界的數據顯示,每桶頁巖油開發與煉制成本約為40美元,而我國的完全成本約60美元/桶。近年來,我國加大了在油頁巖利用技術方面的投入,開展了大量的研究和試驗工作。目前,國內已經掌握油頁巖綜合開發與利用的關鍵與集成技術,油頁巖煉制、低熱值煤發電技術也日趨成熟,技術上的障礙越來越少,呈現出良好的發展前景。