近年来发展迅速的页岩气，因其储量丰富、价格低廉且碳排放少，已有掀起新一轮“能源革命”之势，其大规模开发不仅将改变全球能源版图，甚至会对世界政治经济格局产生深远影响。
大国兴衰：能源是背后那只“看不见的手”
美国经济史学家金德尔伯格（Charles P。Kindleberger，1910—2003）在研究了公元1500年至1990年近500年间世界经济霸权的历史后，在《世界经济霸权》一书中总结出了“国家生命周期”理论，将“国家生命周期”分为五个阶段，即经济发展的成长准备期、经济迅速成长期、经济强盛期、高峰期、国力衰落期。
从国家成长的“长波段”分析，一个大国在发展进入第三阶段，即经济强盛期，成为世界性的大国后，便开始“盈久则亏”，转而进入第四阶段——高峰期，它的经济发展速度开始从加速到减速，国力进入相对衰弱期。耶鲁大学著名历史学家保罗·肯尼迪（Paul Michael Kennedy，1945—）在《大国兴衰论》中认为，大国兴起，起于经济和科技发达及随之而来的军事强盛和对外征战扩张；大国之衰，衰于经济生产力的下降和国际经济重心的转移，同时，由于国际承诺太多、军事费用过大，因而形成了帝国战线太长的现象，直到最后被完全拖垮。
亨利·基辛格（Henry Alfred Kissinger，1923—）在《大外交》一书中称：“仿佛是根据某种自然法则，每一个世纪总会出现一个有实力、有意志且有智识与道德动力的强国依其价值观来塑造整个国际体系。”对此，美国华盛顿州立大学国际政治学教授乔治·莫德尔斯基（George Modelski，1926—）将这种史学家感悟到的国家兴衰更替现象高度理论化，提出了国际政治发展的“长周期理论”。
根据莫德尔斯基对历史的总结分析，1494年意大利战争爆发以来的国际政治体系可分为五个周期，每个周期为100—120年，它们分别为葡萄牙周期（1494—1580）、荷兰周期（1580—1688）、英国周期Ⅰ（1688—1792）、英国周期 Ⅱ（1792—1914）和美国周期（1914—？）。各个世界领导国的盛衰更替和全球战争的周期性爆发是莫德尔斯基“长周期理论”关注的重点。
世界体系处于无休止变动之中。16世纪，荷兰从葡萄牙手中夺过霸权国地位，17、18世纪又被英国取代。19世纪以后，随着中心区逐渐由西欧扩大到北美，英国霸权地位逐渐衰落，到20世纪中叶，美国成为霸权国。进入21世纪，美国霸权的衰落和中国国力的崛起已成为世界各国普遍关注的话题。
当前，国际权力转移的话题在2008年国际金融危机之前或者说进入21世纪伊始就已经出现，这种话题主要表现在两方面：一是中国、俄罗斯、印度、巴西等新兴国家的崛起和复兴；二是美国在遭受“9·11”事件后世界领导力的下降。美国掌控世界的能力持续下滑，导致世界的权力越来越分散。
美国国家情报委员会（National Intelligence Council）在《全球趋势2025：转变的世界》中坦言：由于新兴国家的崛起、全球化的经济及全球力量大转移，“第二次世界大战后建立的国际体系将在2025年变得面目全非”。“就规模、速度和流动方向而言，正在进行的全球财富和经济力量转移——粗略地讲是从西方流向东方——这在现代历史上是前所未有的。”
一方面，我们要看到美国实力的相对下降；另一方面，又要看到美国仍然是世界上独一无二的超级大国。针对全球权力东移的趋势，美国不会坐以待毙。为此，奥巴马政府采取“两手抓，两手都要硬”的策略。一只手抓对外战略，未来十年积极把外交、经济和战略资源的大幅投入锁定在亚太地区，防范中国经济崛起带来的战略冲击，确保中美“战略再平衡”；另一只手则是抓国内经济发展，通过借助非常规能源的开发，推动国内经济的“再工业化”发展，以复兴美国经济、提升国内就业。
固然，中国的崛起是不可逆转的大趋势，但大国崛起无疑需要“能量”驱动，目前这种“能量”更多地来自化石能源：石油、天然气和煤炭，这恰恰是中国崛起的软肋。从现实主义角度分析，中国作为崛起的大国，客观上对美国的霸权构成挑战，奉行“进攻性现实主义”理念的美国政策制定者不会袖手旁观，坐等中国挑战美国的地位，必然会充分扮演“离岸平衡手”的角色，充分利用中国的地缘政治弱势，在中国周边国家为中国下“绊索”，牵制中国的崛起。
国家成长需要能源和资源驱动。国家成长好似“兔子定律”，当所有的“草地”都被瓜分完毕的时候，随着各个国家政治经济发展的不平衡，必然爆发争夺“草地”的战争。
早在1973年，美国总统理查德·尼克松（Richard Milhous Nixon，1913—1994）曾直言不讳地说：“美国人口只占世界总人口的7%，但是我们却享用着世界上30%的能源。这并不是件坏事，而是件好事。这意味着我们是世界上最富有、最强大的国家，我们拥有最高的生活水平。这也是为什么我们使用如此多能源的原因所在，希望永远都是这样。”
但是，美国已经失去了能源最大消费国“宝座”。2010年夏天，充斥着各大媒体的一条头条新闻称，“中国现在比世界上其他任何国家使用的能源都要多”。这条消息之所以在西方媒体中引起强烈的反响，可能就缘于这位美国前总统对能源的使用和美国霸权及生活水平之间关系的“论断”。按照20世纪尼克松思想的逻辑，2010年夏天的头条新闻隐含了一个信息：在每年吞噬数万亿英热单位（编注：英热单位，即British Thermal Unit，简称BTU，1英热单位=1055焦耳）能量的竞赛中，被取代的国家就好像输掉了霸权和影响力的“世界杯”，也即中国在“能量竞赛”中胜出。
单纯从国家成长的力量来看，中国消耗一次能源的总量超过美国，预示着能源“转折点”的出现，即中、美这两个世界上最大的发展中国家和发达国家之间的能源竞争关系日趋“白热化”。或许，美国已经从英国能够连续保持莫德尔斯基“长周期理论”中的第三、第四两个周期的霸权中得到启示。从能源供给的角度看，如果美国能够实现“能源独立”并以此刺激国内经济的持续增长，那么美国霸权衰弱的局面能够在一定程度上得以逆转。相应地，美国霸权“生命周期”的长度也能够得以延长。更为重要的是，能源作为中国崛起的软肋，正是美国防范中国冲击、打压中国最容易下手之处。最为微妙的是，与赤裸裸的军事遏制和军备竞赛相比，扼住中国的能源“咽喉”更为隐蔽和婉转，既不会造成中美关系的正面冲突，又能起到良好的抑制效果。
横空出世：全球能源市场迎来天然气时代
能源是现代工业的血液。能源问题不仅直接影响经济增长，还关乎地缘政治、国际外交乃至军事格局变化。无论是发达经济体还是新兴经济体，无不把能源问题的解决列为国民经济发展的重中之重。全球金融危机爆发以来，主要经济体致力于新能源和新技术的开发，以寻找和培育新的经济增长点。
眼下，一场悄然降临的“页岩气革命”开始对全球天然气供需关系变化和价格走势产生重大影响，并引起全球对能源市场的关注。页岩气的开发，特别是美国页岩气产量的急剧增加，使这个大多数人还十分陌生的能源话题浮出水面。
页岩气是保留在生油岩层中的天然气，是“非常规天然气”的一种，与“煤层气”“致密气”同属一类，是一种重要的非常规天然气资源。全球页岩油气资源非常丰富。全球页岩气资源量相当于煤层气和致密气的总和，约占全球非常规天然气资源量的50%，与常规天然气472万亿立方米的储量相当。据美国《油气》杂志援引的专家预测，全世界页岩油储蓄11万亿—13万亿吨，远远超过4000多亿吨的世界常规石油储量。
美国能源信息署（EIA）2011年针对全球页岩气储量的评估显示，全球32个国家的页岩气技术可采资源量为163万亿立方米，加上美国的24万亿立方米，全球页岩气技术可采资源量升至187万亿立方米。其中，中国页岩气技术可采资源量为36万亿立方米，排名世界第一（约占20%），其后依次是美国（约占13%）、阿根廷、墨西哥和南非。
而EIA于2010年测算的全球天然气技术可采资源量约为453亿立方米，此次探明的页岩气资源量使全球天然气资源量增长40%以上，达到640万亿立方米。而该结果还未考虑俄罗斯、中东等非常规天然气储量丰富的国家和地区。
据EIA估算，美国拥有技术可开采天然气储量超过49.38万亿立方米，其中页岩气、致密型砂岩气和煤层气等非常规天然气储量占60%。在非常规天然气储量中，有机页岩储量巨大，广泛分布于美国48个州。美国专家兴奋地认为，有了页岩气，美国100年无后顾之忧。IHS剑桥能源研究机构最近公布的一项研究报告指出，按美国目前对天然气的需求计算，北美洲以外地区的可开采页岩气储量，可供美国用上211年甚至可用690年。
EIA认为，未来美国天然气可采储量的增长将主要来自非常规天然气储量，预计页岩气产量占天然气总产量的比重，将从2007年的12%上升到2013年的35%，到2030年这一比重将上升到55%。
相比于北美洲，欧洲（除俄罗斯以外）页岩气技术可采资源量相对较低，但分布广泛，主要集中在波兰、法国、挪威、乌克兰和瑞典等国。波兰的页岩气可采资源量为欧洲之最，预计未来10—15年波兰每年可提供200亿—300亿立方米天然气。此外，德国、英国、西班牙等国也已开始开展页岩气研究和试探性开发，部分企业已着手商业性勘探开发。但在法国，由于担心页岩气的开采会对水资源带来较大负面影响，已暂时停止相关开采活动。总体来看，由于欧洲缺少大型石油服务行业，人口稠密，政治限制多，且存在更严格的环保要求，欧洲距离实现页岩气大规模商业开发仍为时尚远。
在亚太地区，中国和澳大利亚的页岩气储量都很丰富，上述两国及印度、印尼都已相继开始对页岩气资源展开调查与勘探。目前中国页岩气开发刚刚起步，总体处于以资源评估与勘探为主的探索和准备阶段。2011年7月，中国国土资源部举行了首轮页岩气探矿权招标。中国相关部门和石油公司也已着手与美国有关机构在页岩气开发、技术合作研究等方面展开多种形式的合作。目前中国正在积极推进天然气定价机制改革并加快修建天然气管道等基础设施，为日后页岩气的大规模开采做准备。
拉丁美洲的页岩气资源主要集中在阿根廷、墨西哥和巴西等国。目前道达尔、埃克森美孚等能源公司已经开始与阿根廷国内的石油公司合作，参与其国内矿区页岩气的开采。墨西哥的页岩气可采资源量位列世界第四，2011年10月墨西哥北部与美交界处发现大规模页岩气田，预计该气田能满足墨西哥90多年的天然气需求。
未来，随着非常规天然气的快速发展，天然气有望成为全球第一大能源。根据2011年埃克森美孚发布的《2030年能源展望报告》，预计到2030年天然气在世界一次能源结构中所占比例将从当前的23.8%提高到28%，超过石油成为世界第一大能源。因此，页岩气革命将有望改变国际能源格局，重塑世界工业版图，并改变国际地缘政治关系。
能源革命：或将改变全球地缘政治格局
美国是最早研究开发页岩气能源的国家。早在19世纪末，美国米歇尔能源及开发公司成功将水平钻井技术和水力压裂技术相结合。“水平钻井”和“水力压裂”技术的成功使页岩气大规模开采条件成熟，极大提高了深层页岩气的开采效率和营利性，页岩气开采开始进入规模化和商业化发展阶段。21世纪开始，美国拉开了页岩气产业革命的序幕。
2009年11月，美国《华尔街日报》刊登剑桥能源研究机构主席丹尼尔·耶金和该公司负责全球天然气部门总经理罗伯特·伊尼森合写的题为《美国天然气革命》的文章指出，10年来最大的能源创新是天然气，更具体地说是“非常规”天然气的开发，有些人称其为一场革命。美国兴起的“页岩风”势头越来越强劲。2010年春季在美国休斯敦举行的剑桥能源周的议题就是“页岩气”。数据显示，页岩气产量占北美天然气产量的比重，已从2006年的1%升至现在的17%，预计到2030年这一比重将升至50%，这对美国的能源储备将产生深远影响。
据美国能源情报署（U。S。Energy Information Administration）估算，美国有超过近50万亿立方米的技术可采天然气储量，其中页岩气、致密砂岩气和煤层气等非常规天然气占60%，且页岩气的储量最高。美国国会研究中心（Congressional Research Service）的研究报告认为，美国的能源储量超过中东国家，居全球之首。
国际能源署（International Energy Agency）在2012年11月发布的《国际能源展望》中预测：美国将在2015年取代俄罗斯成为最大的天然气生产国，在2017年将超过沙特成为最大的石油生产国，到2035年美国能源自给率将到达97%。在未来的5年内，美国将相继成为世界上最大的天然气和石油生产国。
随着技术的进步及探明储量的持续增加，未来页岩气开采将进入爆发式增长期，带动美国的天然气生产进入“黄金时代”。根据EIA测算，到2035年，美国页岩气产量预计将增至3885亿立方米，占天然气总产量的比重将提高到49%。而国际能源署的测算则更为乐观，其认为至2035年美国非常规天然气（主要是页岩气）的产量有望达到6700亿立方米，占美国天然气总产量的比重将达到2/3.
目前天然气最重要的用途是发电和供热，因此天然气对煤炭具有明显的替代效应，未来10年全美三分之一的煤炭有望被天然气所替代。以页岩气为首的非常规天然气正在重塑美国能源市场，且未来将对全球天然气市场产生持续影响。过去十年中，基于对美国将大量进口天然气的预期，能源企业在美国建造了大量的液化气再气化设备，然而美国国内页岩气产量自2007年开始意外快速增长，导致天然气进口需求显著减少。美国白宫于2011年发布的《未来能源安全蓝图》中指出，由于页岩气和页岩油技术快速发展，美国能源对外依存度已大大降低。未来美国将加大本土非常规油气资源开发力度，目标是在2035年之前使美国成为能源净出口国。
石油和天然气在地缘政治中的地位有着很大的不同。从战略角度来说，石油的重要性远超天然气。这是由于石油在战争和交通运输中扮演了重要的角色。现代战争离不开石油，也没有别的能源能替代石油在现代战争中的作用。所以，想建立现代军队的国家，必须确保石油的供应，在这一点上，天然气无法比拟石油的战略地位。
北美非常规能源革命推动着世界能源形势的变革。非常规油气的大规模开发使北美有望崛起成为可以跟中东比肩的全球能源高地，这将对国际地缘政治格局产生重要影响。按照2012年度《国际能源展望》所绘制的“能源路线图”，北美页岩油气的大规模商业开发将重塑国际能源市场的秩序，有望催生新的“赢家”与“输家”。
过去40年中，中东地区一直是国际政治舞台的焦点，欧佩克组织为维护自身的利益，经常通过限产来确保国际油价稳定在高位，从而对世界经济产生重要影响。未来，随着天然气对石油在一定程度上的替代，欧佩克组织在政策选择上将面临两难选择。一方面，天然气供应的持续增加使得欧佩克组织通过限产来提高原油价格的“饥饿平衡”策略将受到明显的掣肘；另一方面，受液化天然气贸易的带动，天然气价格将逐步与原油价格脱钩，这意味着常规天然气价格也将面临长期走低趋势。在这种趋势下，中东地区的能源地位将可能下滑，由此美国的外交政策在远期可能会发生一定的调整，从而有助于缓和中东的紧张局势。
在未来的5—10年中，北美作为新崛起的世界能源供应重心，将是能源新秩序的主要受益者，美国则是最大的“赢家”，不但能提高能源自给度，实现“能源独立”构想，还能拉动国内经济发展，推动国民经济“再工业化”进程；而以能源出口作为国家复兴战略支点的俄罗斯或为最大“输家”，在美国非常规能源“革命”冲击下，它不但会因能源价格下降导致其财政收入缩水，其“能源大棒”的地缘政治“杀伤力”也将大打折扣。
2012年1月，美国总统奥巴马宣布了美国新的军事战略，其内涵就是，即使以牺牲美国在其他地区的军事掌控为代价，也要确保美国对印度洋和太平洋的完全掌控。这意味着美国会加强与印度和中国南海地区国家的军事同盟。
美国这一军事战略的另一个内涵，是希望欧洲能摆脱对俄罗斯的能源依赖，实现能源独立。美国正在和波兰、乌克兰开展页岩气开采的合作，希望减少它们对俄罗斯天然气的依赖。俄罗斯对美国的这一战略十分紧张。因此，俄罗斯希望增加它在东边的能源出口，比如中国和日本。
天然气进口国与出口国之间通常存在着一种微妙的政治关系。天然气出口国常常将天然气作为政治工具，而进口国则深受能源安全和价格的困扰。一直以来，俄罗斯利用自己天然气输出国的强大实力，力图垄断市场和控制价格，运用天然气“武器”来控制依赖自己的欧盟市场。
2001年在俄罗斯总统普京的倡议下，世界上主要天然气出口国成立了“天然气输出国论坛”，其终极目标是成立一个类似石油输出国组织（OPEC）的“天然气输出国组织”，共同协调天然气的产量和价格，以保障出口国的收益，维持国际油价、气价的平衡。俄罗斯的意图是借此建立自己的“能源霸权”，以此为平台来增强自己的油气话语权，但目前正日益受到来自美国页岩气的挑战。
俄罗斯天然气价格面临美国廉价天然气的冲击。随着美国页岩气的大规模生产，美国在2009年一举超过俄罗斯成为世界天然气最大生产国。美国页岩气的加速开发，使得美国页岩气在价格上比俄罗斯的天然气更具优势，美国液化天然气的大规模出口将大幅拉低国际天然气市场的整体价格。2012年4月，美国亨利中心的天然气批发价格仅为2美元/百万英热单位，而同期欧洲市场天然气进口价格是美国的5倍，亚洲市场天然气进口价格则为美国的8倍。未来，一旦美国页岩气大幅出口，俄罗斯在欧亚大陆的天然气主导价格就将受到重创。
在页岩气经济的催化作用下，美国凭借资源主导优势在能源外交方面有了更多主动权，未来，美国将会与俄罗斯争夺天然气贸易伙伴，排挤它在欧亚大陆的能源供应垄断地位。从全球来看，欧洲、亚太地区天然气供应格局日益多元化，这将使两个地区油气市场的联系与互动更加紧密，因此，原本复杂的油气地缘政治互动将变得更加扑朔迷离。
在美国天然气大幅出口的影响下，俄罗斯在欧洲的强硬定价权及市场份额都将被削弱。此外，在新技术的带动下，欧洲丰富的页岩气资源有了用武之地，对俄罗斯天然气出口的依赖也将进一步下降，能源安全状况将大幅改善。此外，加拿大的管道气和卡塔尔的液化气都在寻找新的买家，若它们进一步占领欧洲市场，俄罗斯能源出口环境就将更加恶化。
美国页岩气的开发成为传统天然气市场的“搅局者”。美国凭借其技术与成本优势，将使其他国家的“人心向背”发生变化，俄罗斯建立“天然气输出国组织”的倡议恐怕是“曲高和寡”，难以成功。
页岩气的开发会改变国际天然气市场的供求结构，这意味着俄罗斯将失去在欧洲天然气市场强硬的定价权和一定范围的市场份额，欧洲国家天然气消费单一依赖俄罗斯的局面将发生实质性改变，北美地区将成为欧洲天然气供应“多元化”的重要来源。在欧洲市场，美国出口的液化天然气可以成为欧洲天然气进口的来源，欧洲可借此减少对俄罗斯天然气的依赖，并直接引发美俄之间天然气“霸主”地位争夺。借助于美国页岩气的大规模商业化产量，严重依赖俄罗斯进口天然气的欧洲国家势必获得更有利的“谈判筹码”，俄罗斯的“价格杠杆”优势将逐步丧失。
贝克研究所的报告指出，俄罗斯在西欧天然气市场所占份额将从2009年的27%降至2040年的约13%。美国页岩气开发将使2040年俄罗斯、委内瑞拉和伊朗预期占全球天然气供应份额由33%降至26%。据英国《金融时报》报道，来自世界各地的石油公司正汇聚欧洲，准备大规模开采欧洲页岩气资源。2010年3月，俄罗斯联邦国家杜马能源委员会举行了“页岩气资源开发前景”的圆桌会议，主题是如何应对“美国依靠开发页岩气新技术，使其天然气产量超过俄罗斯，成为世界第一天然气生产大国并改变世界天然气市场的现状”。俄专家认为，美国掌握了开采页岩气的技术并一跃成为世界第一产气大国，对俄罗斯构成了挑战。
由于欧洲国家天然气消费总量的四分之一来自俄罗斯，俄罗斯一直对欧洲“挟气自重”，频繁使用“能源武器”，对此欧洲一直受制于俄，“敢怒不敢言”。但2012年以来，这种不利形势已经出现反转。在2012年9月，欧盟已经尝试与俄罗斯天然气工业股份公司达成固定价格采购机制，并试图缩短俄方坚持的长期供气合同的期限，以获取最有利的天然气现货价格，防范未来天然气价格下跌导致的风险。事实上，俄罗斯已经给予部分欧洲国家10%的优惠折扣，这在之前俄罗斯“一家独大”的情况下是不可能发生的。
在未来10年，中国很可能也会迎来一波汹涌的页岩气开发浪潮，这将对中国低碳经济的发展提供战略性推动。俄罗斯真正担心的是，一旦中国能够复制美国的页岩气技术，那么当规划中的“中俄天然气管道”建成时，中国也许就不需要再大规模进口俄罗斯的天然气了，这使耗资巨大的管道工程或将成为“摆设”，不符合俄方的利益。
专栏
日本有望成为“资源大国”
国土面积居世界第61位、仅有37万平方公里国土的日本缺乏自然资源，然而日本领海加专属经济区的海洋面积在世界名列前茅。日本很多专家提出将“蕴含着无限可能性的人类新边疆”——海洋作为振兴日本经济的新增长点，通过开发海洋摘掉“资源小国”之帽，实现“资源大国”之梦。
日本经济产业省新近宣布，成功从近海地层蕴藏的可燃冰中分离出甲烷气体，为2016—2018年度实现可燃冰的商业化开采迈出了重要一步。“可燃冰”的正式名称为“甲烷水合物”，是天然气的主要成分甲烷与水在高压低温条件下结晶形成的冰状物，通常存在于永久冻土带或大陆边缘的海域，因其点火就着，俗称“可燃冰”。可燃冰在自然界广泛存在，是一种重要的潜在未来能源。据估算，日本周边海域可燃冰的天然气潜在蕴藏量相当于日本100年的天然气消费量。如若真的达到实际开采的水平，不仅对日本，而且对世界来说堪称一次“可燃冰革命”。不久前安倍访美，要求正在掀起“页岩气革命”的美国向日本出口天然气。一边是“可燃冰革命”，一边是“页岩气革命”，日美两国的所谓“能源资源同盟”或可能一拍即合，而此事如果得到落实，不仅可能为日美两国的能源安全注入正能量，甚至可能影响到整个国际能源格局。
日本四面是海，拥有相当于国土面积10倍以上的“管辖海域”。据日本有关机构预测，除可燃冰外，日本近海的海上风电潜在能量达16亿千瓦。从技术和自然条件看，日本成为海底和海上能源乃至其他矿物资源的生产大国并非不可能。
廉价能源出口对俄罗斯来说意味着国内政治动荡。由于俄罗斯联邦财政收入的60%来自能源出口，天然气价格的低迷将会导致灾难性的后果。苏联崩溃和俄罗斯前总统叶利钦的垮台都与能源价格低迷密切相关，普京对此自然是心知肚明。
基于对“页岩气革命”冲击的恐惧，俄罗斯一直对非常规能源开采技术的扩散持坚定的反对态度，试图以此保护其天然气市场既有份额。根据美国2010年颁布的《非常规天然气技术参与计划》，美国决定向印度、约旦、波兰和乌克兰等国家传授页岩气开发技术，帮助这些与美国关系良好的国家提高能源自给度。
俄罗斯认为，美国此举会危及自己的核心能源利益，故不断利用自己的地缘政治影响力阻挠美国公司进入东欧国家。例如，为防止埃克森美孚与波兰政府合作开发页岩气，俄罗斯曾迫使埃克森美孚撤出波兰。由于波兰拥有欧洲最大储量的页岩气资源，俄罗斯对美国能源公司的渗透“严防死堵”，在埃克森美孚离开后，俄罗斯石油公司立即与波兰签署能源合作协议，捍卫自己的地缘政治利益。
环境污染：页岩气“革命”最大挑战
页岩气的形成经历几百万、几千万甚至上亿年自然界的演变并需要有合适的地下储藏条件。天然气在生成、运移和聚集过程中，会沿着有孔隙岩石的小裂缝向上渗透，直至挤入泥岩层或其他岩石之中。这些岩层如同自然储集体（油气藏）上面的“盖层”，使天然气在那里聚集起来。页岩气资源非常丰富，但也难以开发。最容易开采的页岩气蕴藏在不太厚的岩层，很快就会开采完。到那时，就必须开采深度达3000米或3000米以上的页岩气。
从技术上讲，整个页岩气开发还处于早期阶段。近年来美国页岩气产量急剧增加，首先得益于掌握了国际领先的技术。经过多年攻坚，美国掌握了直接从页岩中开采天然气的技术，其中包括多层的水力压裂技术。先进技术的推广应用，大幅度提高了单井产量、降低了生产成本和天然气价格。
未来页岩气开发存在3个不确定因素：产量是否可持续，环境保护者的反对力量是否会加强，全球水资源短缺是否会趋严重。在关注美国成功的同时，也不能忽视美国页岩气开采的相关问题。根据目前美国就页岩气发展的相关讨论，页岩气的开采也存在问题，可能会造成水资源的过度耗用、水污染、大气污染及温室效应和其他的环境问题。
页岩气开发的环境问题主要是由于特有的开发技术及资源自身的特性引起的。现阶段页岩气的开发主要使用水力压裂技术，这需要消耗大量的水资源，同时在开发过程中其自身含有的甲烷将会有所逸出。这使得在页岩气的勘探开发过程中，除了伴随常规油气开发所带来的环境风险之外，还可能承受新的环境风险与挑战。
首先，页岩气的开发需要消耗大量的水资源，这主要是由其开采的技术特点所决定的。因为页岩气被束缚在致密的页岩里，必须通过水力压裂技术才能够采集到。水力压裂技术中采用的压裂液主要由高压水、砂和化学添加剂组成，其中水和砂含量在99%以上。页岩气的开采需要的井数极多，据估计平均每口页岩气井耗水量为1.5万立方米，这样一个页岩气田的开采将耗用大量的水资源。对于缺水的地区来说，页岩气的开发将加剧水资源紧张局面。
其次，开发页岩气将会造成水污染，引发用水安全问题。这种污染主要包括压裂液对地下水源及返排液对地表水源的污染。页岩气压裂液中含有化学添加剂，在开采过程中还可能融入甲烷，它们会在页岩气的钻井和压裂过程中通过诱发地质断层等方式污染地下水源。而压裂后的返排液除含有压裂液中的化学添加剂外，还有一定量的烃类有机物、重金属和水溶性盐类等。这些返排液经过处理很难全部达到合格，当不合格的处理液排入河流时，便会对地表水产生污染。
再次，页岩气的开发会严重影响当地空气质量。页岩气压裂注水需要很多大功率的柴油机提供动力，这将会产生大量的废气污染物。与此同时，页岩气燃烧排放的氮氧化物、碳氢化合物在一定条件下将生成臭氧。臭氧是二次污染物，其危害比一次污染物更为严重。在美国一些地区，由于页岩气的大规模开发导致的臭氧污染，已经引起公众高度关注。
与此同时，页岩气的开发还可能影响气候的变化。虽然页岩气相比煤炭石油而言，燃烧时排放更少的二氧化碳，但是其在开发、运输及存储过程中还有其他温室气体逸出。页岩气最基本、最重要的成分是甲烷。据统计，页岩气从开发到消费的整个生命周期内泄漏的甲烷为3.6%—7.9%，而常规天然气仅1.7%—6%。相比二氧化碳，甲烷的温室效应更强，同样质量的甲烷的温室效应是二氧化碳的25倍。如不加以控制，页岩气将和煤炭石油一样，对全球气候造成威胁。在温室效应愈来愈严重的今天，关注气候变化必须重视页岩气开发中甲烷的排放。
最后，页岩气的开发还会引发其他一系列的环境问题。页岩气的勘探、开发和井场建设等将会对地表和植被造成破坏。页岩气井水力压裂液储蓄池的挖掘等使得其土地占用面积远大于常规油气藏的钻井井场。页岩气钻井、水力压裂、井场建设等方面还存在噪声污染。除此之外，页岩气的开采在美国局部地区还引发了地震、泥石流等地质灾害。
2011年，美国最热门的环境问题就是关于水力压裂法开采页岩气的环境问题。某些地区的页岩气井因环境问题已暂时关闭。美国各界在调查马赛拉斯页岩气开发过程中发现，页岩气的开发不仅消耗了大量的水资源，也对当地水体、大气等生态环境造成了新的威胁。
美国西海岸加利福尼亚州的页岩气产量排在美国首位，但当地支持和反对开采页岩气的声音壁垒分明。在页岩气产业投入巨资的美国能源巨头盼着出口液化天然气时，加州的多家环保组织联合当地农户以环保为由把美国联邦土地管理局告上法庭，美国的“页岩气革命”在加州遭遇了“抵抗”。有评论称，美“页岩气革命”将梦断加州。
2012年12月以来，加州土地管理局还没有接到有关页岩气的开发租约申请。不仅如此，美国生物多样性中心、加州峰峦俱乐部等多家环保组织联合农户，把联邦土地管理局告上法庭。生物多样性中心高级法律顾问、加州环境法研究所主任凯西·西格尔女士认为，开采页岩气对加州环境和居民健康带来的危害难以估量。比如，水力压裂法会释放有害的碳氢化合物，产生的二甲苯等物质会破坏空气质量；水力压裂过程中使用的化学品可能渗入含水层并污染饮用水；水力压裂还将释放大量温室气体甲烷，大量开采势必削弱人们控制温室气体排放的努力；页岩气矿采掘时的噪声也会扰民等。更严重的是，科罗拉多州公共卫生学院最新研究发现，水力压裂法会给井口附近的居民带来哮喘等严重健康问题。还有科学家认为，水力压裂时所用化学物质的25%会诱发癌症，还有一些威胁生殖系统的有害物质。西格尔表示，水力压裂法正在对全美的农业造成严重问题，用水力压裂法打一口井需要大量的水，这势必给缺水严重的加州带来巨大挑战。此外，农民需要干净的灌溉用水，水力压裂法导致的水体污染、空气污染无疑也是对农业的威胁。
尽管政府部门承诺加强监管，但学术界似乎并不看好加州页岩气开发的前景。著有《来自巅峰的利润》和《投资可再生能源》等能源畅销书的加州著名专栏作家克里斯·内尔德就看衰加州的页岩气产业，他对美国整个页岩气产业的前景持悲观态度。
由于多种复杂因素的相互作用，自2010年起，全美大多数页岩气矿都在亏本生产。许多早期的天然气勘测公司以较高估价把页岩气开采租约炒卖给埃克森美孚等大公司，但此后由于页岩气开采无法实现盈利，购买租约的公司损失数十亿美元。对于在页岩气开采领域投入巨资的企业来说，页岩气增产使美国天然气价格下降，只有靠出口才不至于“倾家荡产”。埃克森美孚等公司支持大量出口液化天然气。但美国企业界对是否出口天然气持不同看法，反对者认为大量出口天然气将破坏依赖廉价天然气复苏的美国制造业。
瑞典斯德哥尔摩安全和发展战略研究所一名资源安全专家近日撰文说，华盛顿“重返”亚太的主力军不是美国海军，而是埃克森美孚等能源巨头，因为美国的“页岩气革命”不仅能完成前总统尼克松的“能源独立计划”、带来地缘政治的变化，也可以使全球制造业中心发生转移，并能为中国不断壮大的中产阶级提供他们非常渴望的能源。
但实际上，页岩气开发并没有改变美国作为天然气净进口国的事实。据内尔德介绍，目前，美国消费的天然气中仍有6%依赖进口，美国通过开发页岩气实现能源独立，不过是一场白日梦。内尔德还认为，美国对进口石油的依赖不会因页岩气的开采而显著降低。
除水力压裂法造成的环境污染仍是页岩气开采尚未解决和值得担忧的问题外，管道输送能力的缺乏导致生产出的天然气无法运走也是一个绕不过去的问题。例如，北达科他州巴肯页岩气矿生产的天然气有1/3只能白白烧掉。有时候，由于页岩气产量快速递减，在采掘的后期把油气输送到管道中反而不那么经济。还有的公司由于遇到资金困难，无法按计划建设油气管道。
谈及美国的“页岩气革命”，GSW战略集团执行主任杰弗里表示，美国可开采的页岩气田分布在不同地区，各地基础设施、水资源状况、地方官民态度等都有很大差别，总体来看，页岩气开发商面临着后勤保障、勘探开发和利益相关方角色等一系列问题。
能源瓶颈：中国复兴的“阿喀琉斯之踵”
页岩气开发技术在美国实现革命性突破后，美国一年的页岩气产量就突破了1000亿立方米。不仅改变了美国天然气的供给格局，也对世界天然气供应产生了深远影响。而中国的页岩气储量要大过美国，这刺激了中国开发页岩气的胃口。
按照2012年3月中国国土资源部颁布的《全国页岩气资源潜力调查评价及有利区优选》成果显示，中国页岩气地质资源储量为134万亿立方米，技术可采资源为25万亿立方米，居世界第一位。与此同时，美国页岩气的技术可采资源为12万亿—13万亿立方米，这意味着中国页岩气的储量是美国的两倍。
此前能源专家胡文瑞在《中国石油石化》杂志2010年1期发表题为《页岩油：睡狮即将苏醒》的文章中提供的数据显示，中国油页岩资源储量非常丰富。2004—2006年新一轮全国油气资源评估结果显示，全国油页岩资源为7199.4亿吨，可采资源2432.4亿吨；页岩油资源476.4亿吨，可采页岩油159.7亿吨；页岩油可回收资源119.3亿吨。油页岩遍布中国20个省和自治区的47个盆地和80个含矿区，主要分布在松辽、鄂尔多斯、准尔、柴达木、伦坡拉、羌塘、茂名、大杨树、抚顺九个盆地。
与常规石油资源相比，页岩油可回收资源量相当于全国石油可采资源量的56.5%，未来开采利用具有广阔前景。中国油页岩资源品质较好，矿产层状平缓，储量分布集中，沉积环境稳定，使得页岩油具有作为替代能源的巨大潜力。以吉林省为例，目前该省已探明油页岩储量为174亿吨，含油率超过7%，即使以含油率5%计算，也可开采8.7亿吨页岩油。中国每年在开采煤炭过程中产生近千万吨油页岩，仅抚顺西露天矿油页岩每年排气量就达800万吨。2008年国内开采页岩油约40万吨，其中抚顺矿业集团油页岩炼油厂是目前中国正在运行的最大的油页岩提炼厂，年产量达到35万吨。可见沉睡的油页岩一旦苏醒，喷发的能量是难以想象的。俄罗斯媒体认为，页岩气开采将使中国能源供应版图发生巨变。俄罗斯《独立报》援引一些专家的看法认为，中国的页岩气开发还处于“年轻”阶段。
中国是一个“富煤缺油少气”的国家，随着工业化和城市化的迅速发展，在未来相当长的一段时期内，中国的能源需求仍存在结构性短缺。石油和天然气供应的短缺是中国能源问题的结构性矛盾。
可以说，能源瓶颈是中国崛起的“阿喀琉斯之踵”。正如美国著名的国际关系学者Kenneth Lieberthal和Mikkal Herberg指出的那样，“能源安全不再是低政治性的国内经济政策问题，已经成为关系中国国家安全的高政治性问题”。美国页岩气的开采成功给中国留下了巨大的思考空间。加快页岩气开发对保障中国能源供应、缓解天然气供应压力、调整能源结构、推进节能减排及促进经济增长具有战略意义。对中国这样的能源消费大国而言，页岩气是一个充满诱惑的宝库。
2012年，中国天然气产量1077亿立方米，消费量约1500亿立方米，进口量（含液化天然气）425亿立方米。同时消费量增速远快于产量的增速，这意味着中国天然气的对外依赖度会与年俱增。据中石油预测，到2020年可能达到3500亿立方米的年消费量。同时，天然气未来的主要消费方向是民用，相比削减原油消费，削减天然气消费更为困难。
目前中国面对日益高涨的能源需求、中东地区较为动荡的局势，以及不断走高的国际原油和天然气价格，国家保障持续稳定能源供应的压力越来越大，能源安全受到极大挑战。同时，面对温室气体减排的压力，能源消费还受到碳排放的约束（根据规划，2020年单位GDP二氧化碳排放相比2005年降低40%—45%）。因此，实现低碳转型，保障能源安全，是必然选择。页岩气开发有利于缓解国内石油消费需求的压力。页岩气作为清洁能源也顺应了中国未来能源结构调整的方向。
2009年，中国天然气消费量达810亿立方米，其中国内产量为760亿立方米，占94%。预计到2020年，中国天然气缺口将突破1350亿立方米。因此，积极、有计划地开发非常规天然气资源将是中国满足天然气需求的重要途径和保障。
2010年3月，彭博新闻网站发表题为《中国或效美国大举开发页岩气》的文章认为，为满足对天然气日益增长的需求，减少进口并效仿美国增加页岩气产量，中国利用页岩开采的天然气在20年内可能达到天然气产量的1/4.文章援引英国莫滕·弗里施咨询公司高级合伙人莫滕·弗里施的话说，如果中国能像美国一样充分利用页岩气资源，那么它的能源供应将发生巨大变化。据中国石油天然气股份有限公司估计，中国的页岩气资源可能多达45万亿立方米，根据英国石油公司的《世界能源统计评论》数据，这比2009年俄罗斯已探明天然气储量还多。俄罗斯《独立报》2010年4月13日刊登奥列格·尼基福罗夫题为《政策决定是否能盈利》的文章认为，页岩气革命过去几年发生在美国，使能源领域发生了巨大变化，这场革命也有可能在中国发生。如果中国也像美国那样开采页岩气，那么中国的能源供应版图将发生翻天覆地的变化。
中国国家能源局于2012年3月发布了《页岩气发展规划（2011—2015年）》，根据该规划，中国计划在“十二五”期间，完成探明页岩气地质储量6000亿立方米，可采储量2000亿立方米，实现2015年页岩气产量65亿立方米，基本完成全国页岩气资源潜力的评估与勘探，为“十三五”打好基础，目标是到2020年力争达到页岩气年开采量为600亿—1000亿立方米。如果这一目标得以实现，中国的天然气自给率可望提升到60%—70%，并使天然气在中国一次能源消耗中的占比提升至8%左右，将有助于扭转中国过度依赖煤炭的能源结构，并减少能源对外依存度，具有长期重大的战略意义。
专栏
中国页岩气资源“家底”有望在2014年探明
国土资源部已正式启动“全国页岩气资源潜力调查评价与有利区优选”工作，拟通过3年时间对中国陆域页岩气资源潜力进行系统评价。到2014年提交一批页岩气有利区和勘察目标区，解决页岩气重大地质问题和关键技术方法，形成页岩气资源技术标准和规范。在国家层面上，开展页岩气资源战略调查和先导试验，尚属首次。
2010年国土资源部启动川南、川东南、黔北、渝东南及渝东北5个重点目标区的先导性实验工作，共优选出20个页岩气富集有利区，估计总资源量为8.50万亿—14.72万亿立方米。2011年将全国划分为上扬子及滇黔桂区、中下扬子及东南地区、华北及东北区、西北区、青藏区5个大区，在全国范围内，对中国页岩气资源潜力进行总体评价。
业内人士分析，页岩气开发仍是空白，尚未成为国有石油企业重点开发领域。国务院已对页岩气的科技攻关事宜做出相关批示，除了批给国家发改委、国家能源局和国土资源部，还特别转发给科技部，旨在加强页岩气等非常规油气的科技攻关。
国家能源局已专门设立页岩气勘探开发关键技术研究项目，加大科技攻关力度，突破核心技术，以加快中国页岩气勘探开发步伐。
中国政府推出的“‘十二五’能源规划”和《能源白皮书》都提到了发展页岩气。毫无疑问，中国需要新的更安全、更环保的替代型能源，中国需要发展页岩气。相比煤炭石油而言，天然气的燃烧过程更为清洁且排放更少，具有很好的经济效益和社会环境效益。页岩气开发对于保障中国能源安全及经济长期稳定发展，大幅度提高中国天然气开采的年产量，并推迟天然气峰值年份，对中国天然气供气安全及对外天然气依存度的降低有重要意义。
中国政府已经开始推动页岩气项目，推出页岩气开发0.4元/立方米的财政补贴政策，支持力度比较大，可以预见今后几年会有一个页岩气的投资热潮。一时间，人们似乎可以期望中国页岩气的发展可以像美国那样，成为未来推动能源供应和经济增长的重要动力，并且发挥其降低能源价格的优势、减少对国外天然气的进口依赖。
目前，中国是北美以外唯一一个现有石油服务行业规模较大而且政策和税收环境较为宽松的地区，加之中国页岩气储量丰富且能源供需严重不平衡，中国已被视为未来除美国之外页岩气开发最快的国家。
能源博弈：游走美俄之间考验中国智慧
中国大规模开发页岩气同样面临一系列现实障碍。页岩气开发技术含量高、难度大，并且存在环保安全隐患，并不是一件容易的事情。就中国技术与地理禀赋现实而言，中国短期内恐怕无法实现页岩气的大规模开发。
与美国相比，中国开采页岩气最令人担忧的问题可能是水资源严重不足。中国页岩气田大多分布在缺水比较严重的地区。在水量相对充裕的长江流域，只在四川和江汉盆地发现了页岩气，在西北、华北地区，页岩气储量丰富，当地水资源却相当紧张。再加上近年来西南地区的干旱灾害频发，大规模开发页岩气可能会让当地的水资源紧缺状况雪上加霜。从地理环境的角度来看，中国页岩气资源所在地，可能不太适宜页岩气的大规模开采。页岩气开采需要大量的钻井，大概是常规气藏的10倍，钻井和生产作业对地面影响更大。美国页岩气分布地区地表条件优越、地势平坦、地广人稀，而中国优质页岩气分布地区大都集中在中西部山区，地表地形复杂，地势高差大，人口分布密集，页岩气埋藏较美国更深。所以，这些地区可能不太适合页岩气的大规模开采，否则将会影响居民的正常生活，增加对当地基础设施的需求，经济性较差，也易引发山体滑坡等地质灾害。
页岩气开发除了技术相对落后和成本约束以外，还缺乏相关政府配套政策。美国政府长期以来通过税收优惠和财政补贴来支持页岩气的开发和利用，这些优惠政策使得页岩气开发具有相对的技术优势和经济效益。相比之下，中国页岩气开发利用至今还没有比较完整的支持政策与之配套，面对种种不确定因素，企业（尤其是民营）对页岩气的开发利用存在担忧。
中国开发页岩气的技术可能需要从美国引进，美国遇到的环境问题在中国也会发生，由于中国特殊的地理分布环境及中国缺水的国情，美国的技术未必能够直接应用于中国。除此之外，中国页岩气资源丰富的地区主要是四川盆地、渝东鄂西地区、黔湘地区、鄂尔多斯盆地、塔里木盆地等偏远地区。这种特殊的地理分布也导致中国页岩气开发的环境问题与美国相比可能还有更加棘手之处。总体来讲，中国页岩气开发环境问题将主要表现在水资源的耗用和污染、开采地的地理环境条件及环境法律法规的缺失等方面，复制美国页岩气技术有一定困难。
世界各国的地质条件存在极大差异，在美国获得成功的开采技术是否适用于其他国家仍存在疑问。迈克尔·克莱尔（Michael Klare）3月19日在题为《页岩气革命是猫是虎？》的文章中认为，在页岩气和页岩油“革命”中尚有许多不确定因素。
因此，中国应该吸取美国页岩气发展的经验与教训，重视页岩气发展可能引发的问题，走一条行业可持续发展的道路。最可行的对策是，中国可运用智慧与毅力游走于美国与俄罗斯之间，抓住机遇，克服于己不利的因素，以满足天然气的进口需求。
美国在能源政策上的自由度得以增加后，正在试图抽身中东事务，加速“战略重心东移”，实行“亚太战略再平衡”。从地缘政治角度分析，美国的能源变革和“战略东移”为中美之间加深能源合作提供了契机。因此，要真正实现大规模商业化开采需要加强与美国的能源合作步伐。中美之间在页岩气开发领域的合作，表现在两个方面：
一是政府层面的协同合作。2009年11月，美国总统奥巴马访华期间，国家能源局与美国国务院签署《关于页岩气合作的谅解备忘录》。根据该备忘录，双方又签署了《中美页岩气资源工作组工作计划》。双方各自成立了资源工作组，美方派出工作组专家到中国就页岩气开发和资源评估技术进行交流，落实辽河东部凹陷的资源评价研究工作。2012年2月，国家能源局组织召开中美页岩气资源工作组第四次会议，中美双方专家就美国地质调查局最近完成的辽河东部凹陷页岩气资源评价项目进行了讨论。该项目是中美政府间首个页岩气合作项目。
二是企业层面的商业合作。这包括中国能源企业“走出去”和国际能源企业“引进来”两个方面，中国能源企业通过兼并、股权购买进入北美市场，而西方能源公司通过设立合资公司、达成“产量分成协议”等方式进入中国市场。2010年10月，中国海洋石油总公司斥资10.8亿美元收购切萨皮克能源公司（Chesapeake）位于得克萨斯州鹰滩（Eagle Ford）的页岩天然气项目33%的股权。2013年2月，美国境外投资委员会批准了中海油收购尼克森（尼克森为一家加拿大油气公司，主要从事西加拿大的油砂、页岩气开发，以及海上油气的勘探与开发）的交易，意味着中海油成功收购了尼克森。
专栏
美媒：中国如挑战美国成为世界第一需三种元素
美国《福布斯》2013年4月1日文章，原题：中国成为第一的必要条件鉴于其庞大人口、劳动力和出口产业化的强劲势头，在不远的将来，中国成为世界第一必定会成现实——倘若这意味着拥有最大规模GDP的话。但若“第一”的含义更宽泛，如挑战美国和担任世界经济领导者，中国可能还要等上更长时间。
这种角色需要中国欠缺的3种元素：首先，这需要一种本土资源：中国尚未培育出的企业家精神。尽管经历了改革，中国企业仍无追求新商业机遇的自由和动机，因为它们是中央计划中的“单位”而非市场经济中的“企业”。即便有这种追求，（中国的）企业家精神也以“供应”而非“需求”为导向。这正是中国在全球经济中尚未研发出备受青睐的产品也不具备可持续竞争优势的原因。其次，全球领导者需要市场和政府的巧妙结合，令每个体系在其擅长而非难有作为的领域发挥作用——但中国恰恰相反。在经济中，政府并未现身于市场不能胜任或表现乏力的“公共”领域，如环保、职业安全和保护民众免遭金融诈骗等。最后，全球领导者需要新的商业思维方式，使消费者而非政府官僚成为经济世界的中心。上述三点似乎都是中国目前欠缺的。这或许能解释为何中国金融市场对该国成为世界第一的前景并未欢欣鼓舞。
非常规能源开发的成功有可能助力美国开创霸权“第二春”，拉长美国的霸权“生命周期”。俄罗斯等能源出口大国的地缘政治实力将被削弱，难以使用“能源武器”作为制衡美国的外交手段。新的能源秩序令俄罗斯在21世纪的衰落几乎已成定局。从地缘政治角度分析，美国的能源变革和“战略东移”为中俄之间加深能源合作提供了契机。面对美国的页岩气冲击，在俄罗斯的能源战略部署中，开拓亚洲市场已刻不容缓。俄罗斯在亚洲市场上有着重大利益。
在中国领导人换届完成之后，中俄能源合作进展积极。2013年2月25日，中俄北京能源对话就新的油气合作项目达成一致，其中包括俄罗斯每年向天津炼油厂额外提供900万吨石油，2017年向中国首次出口液化天然气，以及中俄共同开发俄罗斯北极大陆架等内容。
基辛格在新著《论中国》中对比了中西战略思维和军事传统：“中国的理想战略强调精巧、迂回及耐心地积累相对优势，而西方的传统则注重决定性的力量碰撞。”对中国而言，在能源大博弈中，毅力与智慧显得格外重要。
中国人民大学国际能源战略研究中心研究部主任崔守军认为，在现存的国际能源体系框架内，力求以柔克刚、巧妙应对，既要加速国内非常规能源的开发、维护好自己的海外能源利益，又要竭力避免与美国在石油和天然气等传统能源方面发生正面冲突，巧妙的能源外交战略是中国复兴的有力支撑。
