閆 君 馮連勇 熊 苡 楊桂榮 Попова Людмила

1. 中國石油大學(xué)(北京)經(jīng)濟管理學(xué)院, 北京 102249;2. 圣彼得堡國立大學(xué)經(jīng)濟學(xué)院, 俄羅斯 圣彼得堡 199034;3. 中國石油國際勘探開發(fā)有限公司, 北京 100034

0 前言

資源環(huán)境問題是人類社會工業(yè)化和城市化的結(jié)果,資源約束成為人類社會發(fā)展的重大障礙。石油天然氣是重要的戰(zhàn)略性資源,國際油氣資源勘探開發(fā)市場日益激烈。從全球范圍看,中東、西亞、北非主要是常規(guī)油氣資源,其勘探開發(fā)成本很低;北美油氣資源豐富地區(qū)人口密度低,隨著技術(shù)的發(fā)展,美國頁巖氣革命到來;中國地域廣闊,油氣資源儲量豐富,地質(zhì)情況復(fù)雜,油氣資源勘探開發(fā)面臨諸多不確定性和風(fēng)險,尤其是非常規(guī)油氣資源的開發(fā)在資源賦存條件、開采技術(shù)條件、加工工藝、運輸條件等方面更加復(fù)雜。傳統(tǒng)油氣資源經(jīng)濟評價方法中以西方折現(xiàn)現(xiàn)金流方法應(yīng)用廣泛。特別是在非常規(guī)能源經(jīng)濟評價中,仍然沿用該方法。中國頁巖氣富集區(qū)的地表多為山區(qū),埋藏深,鉆探、壓裂、開采成本高,技術(shù)開發(fā)尚處早期,配套設(shè)備也不成熟。頁巖氣開發(fā)井產(chǎn)量遞減速度非常快,開采過程中的碳排放、水污染、大氣污染等環(huán)境問題明顯。傳統(tǒng)方法僅從“現(xiàn)金流”角度評價,忽略了環(huán)境、不確定因素下柔性決策的價值以及全生命周期投入產(chǎn)出等要素[1]。因此,建立和引入適合非常規(guī)油氣資源的經(jīng)濟評價方法迫在眉睫[2]。

在深入了解傳統(tǒng)油氣資源經(jīng)濟評價過程中涉及油氣資源儲量預(yù)測、技術(shù)可采儲量、經(jīng)濟可采儲量預(yù)測、開發(fā)時間、開發(fā)投資、經(jīng)濟開采年限預(yù)估、折舊期限等重要考量因素后,建議建立能源動態(tài)經(jīng)濟評價體系,強調(diào)能源投資回報(Energy Return on Investment)方法的科學(xué)合理性,見圖1。油氣資源開發(fā)投資決策不應(yīng)依賴傳統(tǒng)的凈現(xiàn)值和內(nèi)部收益率及敏感性分析判斷,而應(yīng)綜合考慮能源投入與產(chǎn)出、環(huán)境影響、時間價值。

圖1 油氣資源經(jīng)濟評價框架圖 Fig.1 The framework of economic evaluation of oiland gas resources

1 理論研究

以貨幣為衡量單位,資源價值評估可以通過收益法、市場法和成本法三種途徑實現(xiàn)。油氣資源經(jīng)濟評價方法中,以凈現(xiàn)值法為代表的折現(xiàn)金流方法通過估算油氣資源未來預(yù)期收益的現(xiàn)值來確定其價值,評價過程中因參數(shù)明確、結(jié)果客觀、易于操作,故被廣泛使用。但是凈現(xiàn)值經(jīng)濟評價指標(biāo)單一,微小的參數(shù)變化使得結(jié)果大相徑庭,在低油價背景下容易造成項目價值低估[3]。在2000年和2002年的石油工程師協(xié)會(Society of Petroleum Engineers,SPE)年會上,參會者針對凈現(xiàn)值等經(jīng)濟評價方法展開討論,2003年的SPE年會上對“資產(chǎn)價值評估理論與藝術(shù)”進行了研討。凈現(xiàn)值法在油氣資源經(jīng)濟評價方面有優(yōu)勢,但同時也存在使用陷阱。

能源投資回報是能源產(chǎn)出與能源投入的比率,其實質(zhì)是運用物理方法來衡量資源稀缺性。能源投入一般認為是與人類活動有關(guān)的投資,而資源開發(fā)經(jīng)濟評價過程中自然資源本身的一次性能源投入(能源自耗)往往被忽略[4]。油氣資源經(jīng)濟評價中能源投資回報計算過程考慮了能源自耗和初始勘探投入。能源投資回報方法從生物物理經(jīng)濟學(xué)角度,考慮資源開發(fā)中的投入、產(chǎn)出要素。目前能源投資回報方法在學(xué)術(shù)界備受關(guān)注,被認為是可廣泛應(yīng)用的、非常有價值的經(jīng)濟評價工具和方法,強調(diào)了能源質(zhì)量和經(jīng)濟環(huán)境社會效益[5]。

因此,在油氣資源經(jīng)濟評價過程中,立足風(fēng)險規(guī)避和科學(xué)評價角度,應(yīng)建立油氣資源勘探開發(fā)動態(tài)經(jīng)濟評價體系,既從“貨幣流”的角度評價油氣資源投資經(jīng)濟性,又要從”能量流”角度評價油氣資源的投入和產(chǎn)出,全面合理修正經(jīng)濟評價結(jié)果,使投資決策更準確。

美國紐約州立大學(xué)Lambert J C和Hall C A S等人[6]量化了全球化石能源開發(fā)能源投資回報值,探索了能源投資回報值與資源價格、社會經(jīng)濟之間的關(guān)系。美國德克薩斯奧斯丁大學(xué)能源研究所King C[7]研究了化石能源凈能源下降與經(jīng)濟發(fā)展的動態(tài)聯(lián)系。

2 研究方法

2.1 凈現(xiàn)值評價方法

凈現(xiàn)值屬于折現(xiàn)現(xiàn)金流的一種,源于Irving Fisher的資本價值理論，1906年他在《資本與收入的性質(zhì)》中提到了將未來收入資本化，1930年他創(chuàng)立了未來收益的折現(xiàn)模型,即凈現(xiàn)值公式[8]:

(1)

式中：NPV為油氣資源目標(biāo)區(qū)在評價期內(nèi)的經(jīng)濟效益，元;CI為評價期內(nèi)開發(fā)油氣資源的現(xiàn)金流入;CO為評價期內(nèi)開發(fā)油氣資源的現(xiàn)金流出;t為評價期，a;i為基準折現(xiàn)率,%;(1+i)-t第t年的折現(xiàn)系數(shù)。

凈現(xiàn)值是投資決策中對于資本支出(流出)的重要決策過程,屬于油氣資源勘探開發(fā)項目中前期的資本預(yù)算環(huán)節(jié)。油氣項目的決策取決于經(jīng)濟評價結(jié)果科學(xué)性。油氣資源投資的凈現(xiàn)值為投資項目的現(xiàn)值與投資成本的差,公式為:

而來自涼州區(qū)云昌鎮(zhèn)中溝村的西紅柿種植戶張萬鑫給我們算了一筆細賬，過去，沖一次水，肥料成本在230元左右，而用“親土1號”后，沖一次水只需100元，全年來看，過去每畝用肥成本有2500-3000元，而現(xiàn)在只需1000-1500元，而且西紅柿品質(zhì)提升后，平均每公斤還可多賣0.2-0.3元，真正做到了提質(zhì)又增收。

NPV=PC-C

(2)

式中：PC為油氣資源的現(xiàn)值(目標(biāo)值);C為投資成本，元。

進一步細化該方法公式表達為:

(3)

在進行投資決策時,若凈現(xiàn)值為正值,則進行投資。與其他投資決策方法相比,該方法在國內(nèi)外油氣資源評價中被普遍接受和認可。油氣投資一般屬于大型投資項目,需要估算即期和以后各期的資本投入,實踐中科學(xué)估算各期的項目現(xiàn)金流相對困難,因此一般用平均現(xiàn)金流。而各年的現(xiàn)金流受折舊率影響,因此折現(xiàn)率的確定是關(guān)鍵。“PV-10”通常被認為是油氣投資的折現(xiàn)率,但是10%的折現(xiàn)率僅僅是經(jīng)驗法則[9]。

凈現(xiàn)值以現(xiàn)值為基礎(chǔ),根據(jù)財務(wù)數(shù)據(jù)的現(xiàn)金流入和流出來分析機會成本,具有一定的客觀性。同時,凈現(xiàn)值具有可加性,直觀簡單。但是凈現(xiàn)值隱含的假定投資項目存在一個靜態(tài)的預(yù)期現(xiàn)金流,忽視了增長機會的價值。

Hodder J C等人[10]總結(jié)了折現(xiàn)現(xiàn)金流模型的缺陷:一是不能很好處理通貨膨脹因素的影響,尤其是在長期投資決策案例中;二是單一的折現(xiàn)率不能反映復(fù)雜的風(fēng)險狀況;三是投資決策不可逆,而實踐中是靈活的,決策者可以根據(jù)外界環(huán)境的變化以及投資項目的不確定性進一步更改投資決策,以達到靈活投資,避免損失。

2.2 凈現(xiàn)值評價應(yīng)用舉例

影響凈現(xiàn)值的因素包含了油價、成本等變化對投資收益凈現(xiàn)值造成的影響。對致密經(jīng)濟評價的影響因素包括天然氣價格、成本、勘探開發(fā)生命周期、折現(xiàn)率。以中國南部致密氣田為例,年平均產(chǎn)氣2×105m3,預(yù)計可采年限為20 a,經(jīng)濟參數(shù)見表1。由表2不同天然氣價格預(yù)測基準下計算的凈現(xiàn)值結(jié)果分析,天然氣價格變化對凈現(xiàn)值結(jié)果影響巨大。在日常實踐中,天然氣價格受市場和國內(nèi)外政治因素影響,對經(jīng)濟評價結(jié)果至關(guān)重要。

表1 中國南部致密氣項目開發(fā)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表

Tab.1 Basic data of the tight gas project

序號參數(shù)取值及說明一基本參數(shù)1井口數(shù)/口322產(chǎn)氣時間/a203基準率/(%)8二稅金類參數(shù)1增值稅率/(%)52城市維護建設(shè)費/元增值稅金額1%3教育附加/元增值稅金額5%4天然氣資源稅/元增值稅金額4.8%三成本費用類參數(shù)1固定成本/萬元28 1642可變成本/(元·m-3)0.69四收入類參數(shù)1氣價/(元·m-3)1.52商品率/(%)82.37五產(chǎn)量1平均年產(chǎn)氣量/104 m3202經(jīng)濟極限年產(chǎn)量/108 m34.96

表2 不同天然氣價格下凈現(xiàn)值和內(nèi)部收益率計算結(jié)果表

Tab.2 Results of NPV and IRR at different gas prices

天然氣價格/(元·m-3)凈現(xiàn)值/元內(nèi)部收益率/(%)0.75-10 585 619 971.43-1.731.5111 548 002 997.608.05

2.3 能源投資回報評價方法

早在1955年,Fred提出了能源盈余(即能源凈生產(chǎn)量)概念,成為最早的能源投資回報的雛形。1973年,美國生態(tài)學(xué)家Odum首次提出凈能源概念,得到《聯(lián)邦非核能研究和發(fā)展法案》的認可和引用。1975年,Gilliland指出能源投資回報方法的優(yōu)越性,認為它是評價凈能源最合適的方法之一。1984年,Hall C A S等人[11]正式提出了能源投資回報概念,闡述了能源投資回報對社會發(fā)展和經(jīng)濟增長的重要意義,但此后國內(nèi)外未重視。2008年后,國際金融危機爆發(fā)、國際石油價格大幅波動、國際石油市場不斷變化,Murphy D J等人[12]研究了全球范圍內(nèi)油氣資源能源投資回報閾值,其成果被學(xué)術(shù)界廣泛關(guān)注和接受。

能源投資回報是能源開發(fā)的產(chǎn)出與投入的比值,如式(4)所示。能源投資回報關(guān)注如下幾個問題:一是經(jīng)濟分析的邊界;二是能源質(zhì)量的相關(guān)性;三是能源與經(jīng)濟的相互關(guān)系;四是能源投資回報閾值數(shù)據(jù)庫[13-15]。

(4)

式中：Ei和Eo分別代表第i種能源產(chǎn)出與投入的值，J。

能源投資回報作為能源投資經(jīng)濟評價的新指標(biāo),以熱量為衡量單位,可以直觀比較不同能源生產(chǎn)價值的大小;能夠有效評價能源質(zhì)量的變動情況;客觀說明能源耗竭與技術(shù)進步的關(guān)系;為決策者提供油氣能源投資評價決策依據(jù)。傳統(tǒng)凈現(xiàn)值從經(jīng)濟角度進行評價,關(guān)注資源的產(chǎn)量、成本和質(zhì)量,以現(xiàn)金流和利潤率作為評價基礎(chǔ),以貨幣為單位衡量經(jīng)濟價值,但忽略了在能源生產(chǎn)和轉(zhuǎn)化過程中的能源消耗。能源投資回報不僅考慮了投入產(chǎn)出,從能量流動(實物流)的動態(tài)角度關(guān)注了能量的損耗和環(huán)境指標(biāo),有效測量了能源效率和質(zhì)量,較好地評價了能源生產(chǎn)的真正價值,同時能夠有效解釋技術(shù)進步對能源產(chǎn)出影響[5,15]。

此外,能源投資回報在定義了投入產(chǎn)出邊界后,考慮了能源轉(zhuǎn)換過程中的生態(tài)環(huán)境以及社會影響,直觀衡量能源成本高低。目前，能源投資回報方法還未大規(guī)模應(yīng)用,但該理論方法在學(xué)術(shù)界重視程度很高,不僅是在油氣等能源經(jīng)濟評價中,在軍事領(lǐng)域、碳排放領(lǐng)域也受到關(guān)注。2019年中國石油大學(xué)(北京)馮連勇石油峰值研究團隊測算了加拿大油砂能源投資回報值,該研究成果2019年獲法國埃尼獎提名[16-18]。能源投資回報方法也存在不足,能源產(chǎn)出經(jīng)濟邊界國際上尚未統(tǒng)一標(biāo)準;能源轉(zhuǎn)換過程中直接投入和間接投入數(shù)據(jù)要求嚴格,與財務(wù)數(shù)據(jù)相比不易獲取,需要獲取更為準確的貨幣量背后隱含的物質(zhì)流和能源流。未來在將能源投資回報定義了統(tǒng)一的核算標(biāo)準和邊界后,建立大規(guī)模能源數(shù)據(jù)庫,為政府和工業(yè)化部門、企業(yè)界和公共管理決策提供決策依據(jù)。

2.4 能源投資回報方法評價應(yīng)用舉例

當(dāng)前，世界上主要的非常規(guī)油氣資源包括重油、油砂、致密油、油頁巖、頁巖氣、致密氣、煤層氣等。油砂和頁巖油氣的生產(chǎn)目前僅僅集中在北美地區(qū)。油砂屬于非傳統(tǒng)石油資源,外觀似黑色糖蜜，因為開采和提煉過程中污染很大,又被稱作“臟油”,全球絕大部分油砂資源都集中在加拿大[18]。研究團隊采用能源回報評價方法,從公司層面對加拿大油砂近六年資源價值進行分析,見圖2。開采油砂需要露天挖掘,開采出的油砂運到加工廠進行分離,極易產(chǎn)生尾礦坑,且分離油砂還需要大量燃料。由圖2可以看出,加拿大五大油砂公司能源投資回報值僅維持在1左右,油砂項目的投資風(fēng)險很大。

圖2 加拿大五大油砂公司能源投資回報值統(tǒng)計圖Fig.2 EROI value of five Canadian oil sands companies

2.5 能源投資回報與凈現(xiàn)值評價方法比較

能源投資回報以熱量為衡量單位,是能源產(chǎn)出與投入的比值;凈現(xiàn)值是以貨幣為衡量單位,是確定數(shù)值。能源投資回報與凈現(xiàn)值綜合決策參照標(biāo)準見表3。表面上看，它們似乎沒有必然聯(lián)系,但都是資源經(jīng)濟評價的有效指標(biāo)[19]。

表3 經(jīng)濟評價綜合方法表

Tab.3 Comprehensive method of economic evaluation

能源投資回報方法凈現(xiàn)值法油氣項目投資可行性決策>基準值>0可行>基準值<0不可行<基準值>0不可行<基準值<0不可行

3 油氣資源經(jīng)濟評價方法的選擇

油氣資源開發(fā)經(jīng)濟評價包含了內(nèi)外部諸多主觀和客觀因素,是復(fù)雜的過程。折現(xiàn)現(xiàn)金流法被普遍認為是一種重要的評價方法,其他評估方法如實物期權(quán)法、能源回報方法等也具有一定的科學(xué)性和實用性。

不同的評估方法會使評估結(jié)果大相徑庭。因此,建立一種科學(xué)的動態(tài)評估體系,綜合運用不同的評價方法,從經(jīng)濟、環(huán)境、時間多角度考慮勘探開發(fā)項目,全方位評價資源的勘探開發(fā)價值變得尤為重要。傳統(tǒng)油氣資源經(jīng)濟評價案例中,凈現(xiàn)值法應(yīng)用廣泛，評價方法以財務(wù)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),有一定可信度。但隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進步,傳統(tǒng)單一的凈現(xiàn)值法已不能滿足投資決策的需要,人們對環(huán)境、氣候變化、健康等關(guān)注度越來越高,凈現(xiàn)值法顯然只考慮了經(jīng)濟因素,此評價方法會有悖于客觀現(xiàn)實和未來預(yù)期。尤其是在低油價背景下,油氣開發(fā)評價往往容易被低估,造成錯誤的投資決策,甚至是資源浪費。相反,在高油價背景下,凈現(xiàn)值又會造成盲目投資后果,給企業(yè)未來經(jīng)營帶來利潤損失。油氣資源在全球范圍內(nèi)面臨挑戰(zhàn)和困境,傳統(tǒng)資源經(jīng)濟評價體系追求經(jīng)濟效益最大化,忽略了環(huán)境因素。能源投資回報方法是學(xué)術(shù)界新興的評價凈能源產(chǎn)出的方法,其關(guān)注重點是扣除能源投入后的能源產(chǎn)出[20]。

4 結(jié)論

在條件允許的情況下,油氣資源投資決策應(yīng)該同時運用多種方法進行評估,建立動態(tài)評估機制,從而做出科學(xué)合理的投資決策。兩種評價方法中,在進行凈現(xiàn)值計算前還可運用能源投資回報綜合考慮能源成本和質(zhì)量、環(huán)境等要素,建立油氣資源投資決策的動態(tài)評價機制,從經(jīng)濟、環(huán)境、社會、時間、效率多方面綜合考慮。

綜上得出如下結(jié)論:凈現(xiàn)值是財務(wù)的指標(biāo)靜態(tài)分析；能源投資回報從能量流角度出發(fā),考慮了能源自耗。兩種經(jīng)濟評價方法各有利弊,評價標(biāo)準和依據(jù)不同,目前還不會相互替代。在大型勘探開發(fā)項目中建議綜合運用不同評價方法,使投資決策結(jié)果更加科學(xué)、準確、合理，且具有戰(zhàn)略價值及意義;適時建立非常規(guī)油氣資源經(jīng)濟評價體系。