趙 越劉建民韓淑琴韋利杰

1.中國地質科學院地質力學研究所,北京 100081;

2.中國地質調查局極地地學研究中心,北京 100081;

3.自然資源部古地磁與古構造重建重點實驗室,北京 100081;

4.新構造運動與地質災害重點實驗室,北京 100081;

5.中國地質調查局油氣地質力學重點實驗室,北京 100081

0 引言

冰上絲綢之路是指穿越北極圈,連接北美、東亞和西歐三大經濟中心的海運航道。2017年7月3日習近平主席訪問俄羅斯期間,明確提出了中俄共同開發(fā)和利用海上通道,特別是北極航道,打造“冰上絲綢之路”的構想。這一倡議得到了普京總統(tǒng)和梅德韋杰夫總理的積極回應(央視網新聞頻道,2017)。5個月后,12月8日普京總統(tǒng)赴北極啟動亞馬爾液化天然氣項目裝船鍵。他在啟動儀式上發(fā)表講話:“項目伊始,就有許多人羅列了一長串‘項目不可能成功’的清單,是的,項目曾經有很多風險,但你們看到它現在已經成功了。對能源行業(yè)、北極開發(fā)、乃至北方海航道來說,這都堪稱一個重大時刻?！z綢之路延伸到了最北方。我們將其與北極航道對接,這正是所需要的,我們要把北方海航道也變成一條絲綢之路?！?觀察者網,2017)

為什么俄羅斯北方海航道變身冰上絲綢之路?即俄羅斯為什么積極將絲綢之路與北極航道對接,其中很重要的原因之一是如何實現俄羅斯2035年的北極戰(zhàn)略及俄羅斯北極油氣資源的開發(fā)利用問題。事實證明,中俄合作開發(fā)北極亞馬爾液化天然氣項目的正式啟動(2012)對中國參與北極油氣資源開發(fā)利用意義重大;而《俄羅斯2035年前能源戰(zhàn)略》(2020)也為中俄雙方未來進一步開展北極油氣資源,乃至中俄在能源等領域的全面合作提供了可期的前景和合作空間。

1 北極油氣資源概況

北極一般指北極圈(北緯66°34′)以北地區(qū),總面積大于21×106km2,約占地球表面積的6%,陸地面積約8×106km2,大陸架(＜500m)總面積大于7×106km2(圖1)。進入21世紀以來,北極地區(qū)蘊藏的巨大的油氣資源儲量及勘探開發(fā)潛力一度成為國際社會最為關注的焦點之一(劉建民等,2017)。美國地質調查局(2008)發(fā)布北極油氣評估數據,認為北極圈以北25個區(qū)域待發(fā)現的石油(包括凝析液,下同) 約186億噸(1340億桶油當量),約占世界待發(fā)現常規(guī)石油資源的15%;天然氣約47萬億立方米(即約423億噸油當量),占世界待發(fā)現常規(guī)天然氣資源的30%。從油氣資源的所屬地理位置看,北極地區(qū)已發(fā)現的油氣總資源中俄羅斯占絕大多數(圖2)。Chew and Arbouille(2011)的資料顯示(表1,圖3),北極地區(qū)已發(fā)現的油氣資源共計3289.4億桶油當量,其中石油605.4億桶(約84.1億噸)油當量,僅為全球已發(fā)現石油資源的2.5%;天然氣41.4萬億立方米(約合2683億桶,372.6億噸油當量),占全球已發(fā)現天然氣資源的15.5%。其中,俄羅斯已發(fā)現的北極油氣資源合計2905億桶油當量(403.5億噸),占88.3%,其中天然氣約39.47萬億立方米,約合2557.9億桶(355.3億噸)油當量,占北極地區(qū)已發(fā)現天然氣總資源的95%以上;美國阿拉斯加占北極已發(fā)現油氣資源總量的9%,計296.5億桶油當量;挪威和加拿大發(fā)現的油氣資源占北極油氣資源總量不到3%,合計87.8億桶(12.2億噸)油當量。多方面的評估數據表明,北極的油氣資源屬于富氣型。

圖3 北極地區(qū)國家已發(fā)現和待發(fā)現的油氣資源分布(Chew and Arbouille,2011)Fig.3 Proven plus probable oil and gas reserves, by country(Chew and Arbouille, 2011)

表1 北極各油氣盆地已發(fā)現的天然氣資源(×10億桶油當量)Table 1 Discovered liquids and natural gas, by reservoir age (Chew and Arbouille,2011)

圖1 北極地區(qū)洋底和陸域地形地貌圖(據Pease et al.,2014修改)Fig.1 Physiographic domains and seas in the Arctic region (modified after Pease et al.,2014)

圖2 北極地區(qū)國家待發(fā)現石油及天然氣資源分布圖(美國地質調查局,2008)Fig.2 Distribution of undiscovered oil and gas resources in Arctic countries (data from USGS, 2008)

從油氣資源產出的構造環(huán)境看,北極油氣資源大致分布于37個沉積盆地中(圖4,表2;朱偉林等,2013),其中富集天然氣資源的盆地集中在俄羅斯巴倫支海盆地和西西伯利亞盆地,即東巴倫支海斯托克曼油氣區(qū)和西西伯利亞北極亞馬爾半島油氣區(qū)(圖5)。

圖5 北極地區(qū)盆地已發(fā)現和很可能發(fā)現的油氣資源分布(Chew and Arbouille,2011)Fig.5 Proven plus probable oil and gas reserves in the Arctic, by basin(Chew and Arbouille, 2011)

表2 北極及周邊地區(qū)沉積盆地基本特征統(tǒng)計表Table 2 Basic characteristics of the sedimentary basins in the Arctic and its surrounding areas

圖4 北極地區(qū)油氣盆地分布圖(Chew and Arbouille,2011)Fig.4 Location of giant hydrocarbon discoveries north of 66°N (Chew and Arbouill,2011)

2 俄羅斯油氣資源與北極航道利用

2.1 俄羅斯油氣資源與北極戰(zhàn)略

俄羅斯是能源資源大國,也是世界上少數僅靠自身解決資源需求的國家之一。特別是油氣資源,其常規(guī)天然氣儲量排名世界第一。自第二次世界大戰(zhàn)以來,包括俄羅斯在內的蘇聯先后開發(fā)了巴庫油田、伏爾加-烏拉爾油田和西西伯利亞油田,這些均為世界級超級油氣田。油氣工業(yè)一直是俄羅斯支柱工業(yè),2012年前后石油和天然氣收入占聯邦預算的50%以上(圖6)。受美國頁巖氣革命和2014—2016年期間國際市場原油價格影響,這一數據急劇下降,達到近年來的低值36%左右。而2019年新型冠狀病毒疫情的全球大流行,進一步降低了俄羅斯油氣在財政收入的占比。2020年,俄羅斯財政收入油氣占比為歷史低值28%,低于1/3。2021年一季度俄羅斯財政收入同比增長12%,但油氣收入同比下降10%,占比30%。但是,俄羅斯財政依靠油氣出口的單一經濟結構尚未從根本上改變,取而代之的只是經濟情況的進一步惡化。傳統(tǒng)上,俄羅斯天然氣出口以歐洲占比為主。為積極應對國際地緣政治、經濟形勢劇烈變化的影響,俄羅斯正在逐漸改變其油氣出口的方向,從傳統(tǒng)上以歐洲為主,轉變?yōu)榧訌妬喬袌?實行歐亞并重的策略。特別是,加強了北極地區(qū)油氣資源開發(fā)利用的力度。俄羅斯有1/3的領土在北極圈內,其北極地區(qū)面積約占環(huán)北極8個主權國家所占北極地區(qū)面積總和的近1/2左右。北極地區(qū)對于俄羅斯而言,具有非常重要的戰(zhàn)略地位和實際意義。俄羅斯相繼發(fā)布了不同時期的北極戰(zhàn)略報告,如2008年出臺的《2020年前俄羅斯聯邦北極地區(qū)國家政策原則及遠景規(guī)劃》,確定了俄羅斯聯邦北極政策的國家利益、主要目標、戰(zhàn)略優(yōu)先方向、基本任務和執(zhí)行機制。其中首要一條是“開發(fā)俄屬北極區(qū)域,將其作為保障國家社會-經濟發(fā)展的戰(zhàn)略資源基地”。2009年俄羅斯推出《2020年之前俄羅斯國家安全戰(zhàn)略》,強調未來國際政治將聚焦于能源爭奪,北極是爭奪的焦點地區(qū)之一。 “2009年海軍戰(zhàn)略”、“2030年前交通開發(fā)戰(zhàn)略”和“2030年前俄羅斯大陸架調查與開發(fā)計劃”等文件也高度重視北極,并表示將建立北極艦隊。

圖6 俄羅斯2008—2020年石油-天然氣出口收入和財政收入油氣占比(數據來自:俄聯邦統(tǒng)計局https://rosstat.gov.ru)Fig.6 Oil and gas share of Russia’s oil and gas export revenue and fiscal revenue from 2008 to 2020 (data from Russian Federal Bureau of Statistics:https: //rosstat.gov.ru)

就油氣資源開發(fā)利用而言,從蘇聯到俄羅斯,油氣田越開發(fā)越向北,近些年來俄羅斯天然氣生產的主力油氣田80%以上已經位于北極圈以北(EIA,2008, 2011,2012,2013,2015,2016,2017)。而特殊的地理位置也決定了俄羅斯油氣資源的短板是運輸,特別是天然氣運輸始終是俄羅斯必須面對的巨大挑戰(zhàn),成本越來越高,并且自然條件越來越惡劣。隨著全球氣候變暖導致北極冰雪融化速度遠超預期,北極航道商業(yè)通行能力大幅提高,也為俄羅斯利用北極航道開發(fā)北極油氣資源提供了運輸保障。俄羅斯也已經充分認識到亞太市場的重要性,并將破局的方略建立在開發(fā)其北方海航道基礎之上。

2020年6月,俄羅斯政府批準了新版《俄羅斯2035年前能源戰(zhàn)略》。該《戰(zhàn)略》是根據近年來國際能源格局變化而對2014年版能源戰(zhàn)略進行的完善及調整,特別提出“要特別重視擴大東西伯利亞和遠東天然氣運輸基礎設施,加強液化天然氣生產,保證能源系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可持續(xù)發(fā)展,同時降低能源對自然環(huán)境的損害” (歐亞系統(tǒng)科學研究會,2020)。其中,非常重要的兩個目標及措施是:一是以亞太帶動能源出口多元化;二是大力發(fā)展液化天然氣。液化天然氣是俄羅斯優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略項目。根據《戰(zhàn)略》規(guī)劃,俄羅斯計劃在2024年前將液化氣的產量提高至4600～6500萬噸,2035年達到7200～8200萬噸?！皝嗰R爾LNG”項目的成功及“北極2號”項目的情況可以充分說明,俄羅斯依托LNG液化天然氣項目開發(fā)北極資源及運籌北極戰(zhàn)略正在逐步實施。

2.2 北極東北航道的利用

通過北極海區(qū)的航道統(tǒng)稱北極航道,又分東北航道和西北航道。東北航道是指西起挪威北角附近的歐洲西北部,經歐亞大陸和西伯利亞的北部沿岸,穿過白令海峽到達太平洋的航線集合。其主體從喀拉海到白令海與俄羅斯管轄的北方海航道重疊,所以,東北航道也稱為“北方海航道”。而西北航道則是指以白令海峽為起點,向東沿美國阿拉斯加北部離岸海域,穿過加拿大北極群島,直到戴維斯海峽的航道,其大部分航段位于加拿大北極群島水域。全球氣候變暖,正在導致北極航道的開通逐漸從夢想變成現實。業(yè)內人士認為,北極航道一旦開通,將改變長期以來巴拿馬運河和蘇伊士運河作為連接太平洋和大西洋要道的局面,使航程大大縮短,不僅能減少運輸成本,而且可以避開索馬里海盜和印度洋海盜的威脅。受自然條件及地理環(huán)境的影響,與西北航道相比,東北航道的建設和通行能力要成熟得多。特別是近年來,東北航道的商業(yè)航行能力大幅提升,這一點可通過過去十幾年東北航道的船只數量的變化加以說明。在2007—2009年國際極地年之前,過境通行北極航道的船只極少 (Arctis Knowledge Hub,2014)。2009年后,過境通行東北航道的船只迅速增加,呈幾何級數增長。2013年到2019年始終保持一個穩(wěn)定的增長態(tài)勢,從2013年的635艘增加到2019年799艘(表3)。盡管2019年全球新型冠狀病毒疫情影響重創(chuàng)全球經濟,但是,2020年比較2013年北極東北航道通過船舶艘數卻增長了58%,達到1002艘,實現了亞洲與歐洲、美洲與亞洲的連通,也使北方海航道的商業(yè)價值和經濟意義日漸凸顯。東北航道和俄羅斯北方海航道的繁榮源于東亞對能源和資源的需求。隨著亞馬爾天然氣項目的建設和投產,航次和貨運量也將再次上升。在2020年出臺的《俄羅斯2035年前能源戰(zhàn)略》中,俄羅斯把北極航道建設作為國家重大戰(zhàn)略推進。普京在2018年5月總統(tǒng)令中要求至2024年貨運量增長至8000萬噸(高天明,2019)。據新華社援引俄羅斯塔斯社(2018年7月29日)報道,俄羅斯聯合造船集團副總裁伊戈爾沙卡羅說,俄羅斯有關部門正大力開發(fā)北方海航道,政府計劃2025年前投入1600億盧布(約合27.5億美元)資金,用于開發(fā)北極大陸架區(qū)域以及發(fā)展周邊地區(qū)經濟。在極地破冰船的幫助下,北方海航道的東側航道已具備全年通航的條件。他預計,北方海航道貨運量未來將迅速增長,2025年前北方航道的貨運量將達到6670萬噸,2030年前將達到1.15億噸,2035年前將達到1.55億噸。

表3 2013年以來北極東北航道通過船舶情況/艘(俄羅斯北方海航道管理局www.NSRA.ru)表3 Vessels through the Northeast Passage since 2013(Data from the Northern Sea Route Administration, www.NSRA.ru)

根據近些年船只通行實踐表明,隨著全球氣候變暖,北極航道可通航的窗口期將不斷延長,從目前的2～3個月到2030年,東北航道可通航的窗口期預測將在6個月以上;可能到2040年,可實現全年通航。2013年以來,中國遠洋貨輪曾多次參與北極東北航道的商業(yè)性通行,實踐表明,通行東北航道可以大大縮短中國沿海港口到達歐洲港口的航線里程和時間。

3 亞馬爾油氣合作歷程、現狀及展望

3.1 起點

2012年是中俄合作開發(fā)北極亞馬爾天然氣項目的起點。這一年俄羅斯大選,普京再次就任俄羅斯總統(tǒng)。普京在大選時提出了新的任期系列戰(zhàn)略目標,要實現這些目標則需要資金保障。而俄羅斯的收入主要依賴油氣生產和出口。據美國能源信息署的分析(EIA, 2008,2011,2012,2013,2015,2016,2017):俄羅斯是石油和天然氣的主要生產國和出口國,其經濟主要依賴能源出口;俄羅斯的石油和天然氣的年產量在波動中上行,不斷站上新高,當前這些商品的高價格會繼續(xù)推動俄羅斯經濟增長。然而,喜中有憂,俄羅斯油氣開發(fā)最重要的目標,北極巴倫支海斯托克曼項目被迫停止,并且在可預期的未來沒有恢復的希望。而該項目在俄羅斯剛剛修訂的《俄羅斯國家能源戰(zhàn)略2030》中(俄羅斯《國際文傳電訊社》,2009)有重要位置。

2012年的3月7日,皇家荷蘭殼牌石油公司首席執(zhí)行官PeterVoser先生的報告“天然氣革命”很有代表性。他闡述:我們當下正目睹世界天然氣市場真正驚人的發(fā)展(Voser, 2012)。這場革命由兩個重要因素導致,液化天然氣技術和頁巖氣開采技術。美國頁巖氣技術的突破導致了美國天然氣產量爆發(fā)式增長。2009年底美國已經取代俄羅斯成為世界第一大天然氣生產國(BP, 2010)。那時就有人預見到,美國不但將不需要進口天然氣,而且將很快出口天然氣。2008年啟動的俄羅斯北極巴倫支海斯托克曼一期項目由于看不到原計劃的美國天然氣市場的前景,合作方之一——挪威國家石油公司退出了計劃中的第二期項目。北極的油氣項目投資巨大、周期長、成本高、風險大。沒有市場,項目就不可能生存。北極海域的油氣項目的投資還有技術和政治諸多考量。

當時俄羅斯的天然氣市場在歐洲(BP, 2008, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013)。但是歐洲從政治、經濟和環(huán)境保護多方面考慮,正在減少從俄羅斯購買天然氣 (BP, 2008, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013;European Commission,2011)。在2012年的中俄的北極學術會議中,趙越曾明確指出:俄羅斯正逐漸失去其歐洲天然氣市場,下一個重要市場在中國。趙越等 (2013)提出中俄合作開發(fā)北極亞馬爾天然氣的合作開發(fā)的構想和建議,即中國油氣企業(yè)與俄羅斯油氣企業(yè)在亞馬爾半島開展天然氣合作開采、液化,并通過東北航道運回國內,利益共享,風險共擔。在中俄雙方共同努力下,俄羅斯北極亞馬爾液化天然氣項目正式啟動。

3.2 北極亞馬爾液化天然氣合作項目

北極亞馬爾液化天然氣合作項目一路走來,充滿了艱辛和重重困難。亞馬爾半島經東北航道到中國北侖港的航線距離與波斯灣到中國北侖港的航線距離大致相當。俄羅斯在2014年開始受到西方制裁。但是項目在中俄兩國政府支持下,2013年9月,中石油與諾瓦泰克公司簽署收購亞馬爾LNG公司20%股份協議。2014年1月14日完成交割。2014年5月20日,雙方簽署300萬噸/年LNG購銷協議。中海油也簽署了100萬噸/年的LNG購銷協議。2016年4月,中國絲路基金完成從諾瓦泰克公司亞馬爾液化天然氣項目9.9%的股份收購,成為該項目第四大股東(觀察者網,2017)。

該項目三條生產線分別于2017—2018年期間投產。2017年12月8日,亞馬爾LNG項目第一條生產線投產。第二條、第三條生產線陸續(xù)在2018年8月、12月投產,比計劃提前一年。此外,在原計劃之外,亞馬爾LNG將建造第四條生產線,預計將在2021年年底投產,產量約100萬噸/年。

俄羅斯亞馬爾液化天然氣項目地處北極極寒地帶,氣田開發(fā)和液化天然氣工廠建設施工難度大。為了減少建設成本和節(jié)省時間,項目的多數地面工程采用模塊化生產工藝,建造完的模塊絕大多數由振華重工物流和中國遠洋的模塊運輸船運到亞馬爾現場。在設備制造方面,中國有7家公司承擔了亞馬爾項目85%模塊的建造工作;中國的造船廠參與了多艘運輸船(LNG和凝析油)的建造。廣船國際建造了2條ARC7冰級模塊運輸船和1條ARC7冰級凝析油運輸船,滬東中華也即將拿下4條常規(guī)LNG運輸船的訂單。還有9家中國企業(yè)向亞馬爾項目供應了空冷換熱器、燃燒器、壓縮機、泵、鋼管等設備材料。中國的鉆機設備制造公司生產的極地鉆機在亞馬爾進行工作?？梢哉f,中國資本、中國制造為亞馬爾液化天然氣項目的順利按期建成提供了有力保障。

國產第一臺“極光”號極地鉆機,2016年2月11日在亞馬爾油田安裝完成。該鉆機由宏華鉆機設備制造公司制造,能夠在零下55℃低溫和12級以上強風的環(huán)境下工作?！皹O光”號極地鉆機鉆深7000米。24名中國專家在嚴寒的北極,經過3個月的艱苦努力,終于勝利實現了中國鉆機北極開鉆的先河。這是中國首臺可以在零下55℃環(huán)境作業(yè)的極地鉆機,打破了國際技術壟斷。

俄羅斯為實現LNG向國際市場銷售,積極引入中國LNG運輸服務商參加海運服務,已分別與中遠洋、招商局、中國海運、中外運等中企簽署了14條抗冰級液化氣運輸船的長期租船服務合同。俄羅斯還引入設計、工程監(jiān)理和保險等行業(yè)的中企參與亞馬爾項目。截至目前,已有超過30家中方企業(yè)參與亞馬爾項目上述制造和服務各環(huán)節(jié)。

2018年7月19日,來自北極亞馬爾的第一船LNG通過北極航道到達中國江蘇如東LNG接收站,歷時23天。2018年亞馬爾項目向中國銷售LNG92萬噸,2019年銷售216萬噸。未來,來自亞馬爾的LNG將逐漸達到400萬噸/年。

在雙方的良好合作基礎上,2019年6月中國石油和中國海油又分別和俄羅斯諾瓦泰克公司簽署了各收購北極LNG-2項目10%股權的協議。北極LNG-2項目位于亞馬爾-涅涅茨地區(qū),與亞馬爾LNG項目相鄰,該項目將建設3條660萬噸/年的液化天然氣生產設施,年產量1980萬噸/年(王海燕,2020)。

亞馬爾液化天然氣項目的成功實施及拓展合作表明,中俄在北極的能源合作具有廣闊的前景,亞馬爾LNG項目、北極-2LNG項目等一個個項目將成為冰上絲綢之路上的明珠,并為北極的繁榮帶來希望,對中俄兩國企業(yè)也是雙贏之舉。

3.3 北極亞馬爾液化天然氣合作項目的啟示

北極亞馬爾天然氣合作項目的成功是中俄能源合作的具體體現之一,也是中國參與北極油氣資源利用的成功范例,該項目使俄羅斯和中國油氣企業(yè)從各自的發(fā)展戰(zhàn)略出發(fā)找到了契合點,并得到雙方國家的大力支持,這也是國際大背景和大氣候環(huán)境的使然。石油作為重要的能源資源在過去30年基本上每開采和消費一桶石油,就以探明兩桶可采石油儲量替代,結果是全球的剩余可采石油儲量不斷增加(BP,2008—2020)。目前全球的石油探明可采儲量可供消費已經從70年前的10年稍余(BP,1951)上升到百年以上(金之均等,2019)。但是石油的長期市場前景并不被看好。國際開啟的碳達峰和碳中和歷程意味著今天的石油資源不是明天的財富。雖然天然氣作為清潔能源發(fā)展的路更長,但是國際的政治與自然氣候變幻,挑戰(zhàn)與機遇并存。俄羅斯走開發(fā)北極資源是其必然之路。雖然目前來看,中國參與北極亞馬爾液化天然氣項目的產量和數量在油氣資源進口中占比很小,但是站在全球性的能源市場格局及各國對經濟社會發(fā)展的環(huán)境等方面的要求看,仍然具有非常重要的戰(zhàn)略意義。

俄羅斯豐富的油氣資源、單一的經濟結構、特殊的地理位置和自然條件、國際上政治和經濟形勢等一系列因素,促成了俄羅斯制定了新時期油氣資源的開發(fā)利用戰(zhàn)略。2020年俄羅斯政府批準的新版《俄羅斯2035年前能源戰(zhàn)略》是其重要的指導性文件。中俄雙方資源稟賦和經濟結構上的巨大互補性以及獨特的地緣政治決定了中俄雙方在能源等領域成功開始了廣泛深入的合作。

中國企業(yè)和機構只有認清國際政治和自然變化風云,掌握俄羅斯北極油氣資源及其環(huán)境狀態(tài),才能實現互利雙贏,服務國家和民族,成就自己。

4 結語

(1)中俄北極亞馬爾液化天然氣合作項目的成功啟動是中國參與北極油氣資源利用的成功范例,它使兩國油氣企業(yè)從各自的發(fā)展戰(zhàn)略出發(fā)找到了契合點,并得到雙方國家的大力支持,這也是國際大背景和大氣候環(huán)境的使然。

(2)雖然目前來看,中國參與北極亞馬爾液化天然氣項目的產量和數量在油氣資源進口中占比很小,但其對中俄能源合作具有重要的戰(zhàn)略意義?！抖砹_斯2035年前能源戰(zhàn)略》 (2020)為中俄雙方未來進一步開展北極油氣資源,乃至中俄在能源等領域的全面合作提供了可期的前景和合作空間。