天然气对阿巴拉契亚盆地页岩气繁荣研究的影响

天然气已成为美国最大的发电燃料来源，占能源生产和消费的三分之一。然而，尚未全面考虑天然气对环境和社会经济的影响。一项新的研究估计了 2000 年代初期阿巴拉契亚盆地页岩气繁荣对空气质量、气候变化和就业的累积影响。该研究发现，对空气质量和就业的影响遵循繁荣与萧条的周期，但对气候变化的影响可能会持续几代人。该研究还考虑了如何补偿这些影响，为该领域的长期决策提供了见解。

这项由卡内基梅隆大学 (CMU)、普林斯顿大学和斯坦福大学的研究人员进行的研究出现在自然可持续性方面。

“虽然天然气开发促进了区域经济的各个方面，但私营公司并未面临天然气开发的全部成本，”CMU 泰珀商学院经济学、工程和公共政策副教授 Nicholas Z. Muller 解释说，他共同撰写了这项研究。“在我们的工作中，我们试图评估当前能源系统的累积和不同的影响，以便为政策制定提供信息。”

由于水平钻井和水力压裂(一种将加压液体注入基岩地层的增井技术)的进步，美国天然气产量的快速增长极大地改变了世界能源市场和国内能源前景。在过去十年中，美国一直是最大的天然气消费国和生产国，占世界市场的 20%，而国内页岩气市场助长了价格波动和全球天然气流量的转变。

在这项研究中，研究人员分析了 2004 年至 2016 年美国储量和产量最大的阿巴拉契亚盆地的页岩气繁荣和衰退。在此期间，区域页岩气产量逐年增加，钻井在 2013 年达到顶峰。电力和处理量的区域天然气消耗量也有所上升。页岩气产量超过区域需求，导致大量出口到该国其他地区。

具体来说，研究人员检查了由大气氧化氮氧化物和挥发性有机化合物排放形成的细颗粒物和二次颗粒物造成的过早死亡。他们还估计了二氧化碳和甲烷排放对全球平均温度的变化，以及与天然气开发相关的就业影响。

该研究估计，页岩气生产降低了空气质量，导致 1,200 至 4,600 人过早死亡(耗资 23 亿至 610 亿美元)，同时增加了 469,000 个工作年或持续一年的工作(产生价值 80 亿至 330 亿美元的工资收入) )。作者推测，这些结果符合页岩气开发的繁荣与萧条周期。但该研究还发现，天然气生产对气候的影响(成本从 120 亿美元到 940 亿美元不等，具体取决于对社会成本的假设)，其影响方式将持续到未来几代人，远远超出人类天然气活动的时期。地区。

“我们的研究提供了对天然气系统累积的社会经济和环境影响的见解，”另一位合著者、CMU 前任主席 Jared L. Cohon 说。“天然气可以作为桥梁燃料的论点部分是基于其相对于煤炭的比较气候优势以及相对于可再生能源和其他能源技术的成本优势。但是，如果天然气价格不能反映生产的实际经济性，则这一说法是不成立的。公司或损害气候和空气质量的成本。”

该研究还发现，就业影响集中在发生天然气生产的农村地区，但由于空气污染导致的累积过早死亡中有 76% 位于美国城市地区的顺风地区。根据这项研究，甲烷和二氧化碳排放在 30 年期间对全球平均温度的累积影响几乎相等，但从长远来看，累积的气候影响主要是由于二氧化碳。

作者估计，每千立方英尺 (mcf) 的天然气生产税将补偿整个供应链中气候和空气质量的累积影响。这大大高于当前 0.08 美元/mcf 的费用。作者并不主张在没有针对其他能源燃料的类似政策的情况下实施此类税收。

“我们的目标之一是评估不同影响之间的权衡，比较物理影响揭示了与天然气开发决策有关的隐含权衡，”领导这项研究的 CMU 博士后学者 Erin N. Mayfield 说。“根据我们对空气污染和就业造成的过早死亡的累积估计，我们得出的结论是，在系统层面上，每过早死亡需要 217 个工作年，或者相当于每损失生命一年需要三个工作年。”

作者指出，该研究的局限性之一是对空气污染影响的估计不包括与此类污染相关的所有影响，天然气对健康的影响超出了与空气污染相关的影响，因此在研究中没有考虑.