(壹)油頁巖開發利用的資源約束
資源約束包括儲量基礎、資源稟賦、地質條件、地理環境等。
1.探明儲量不足
具有開采價值的油頁巖探明儲量是頁巖油產業發展的基礎。從國家宏觀角度來看，我國油頁巖開發利用最重要的制約因素是壹定品位(如含油率≥5%)的油頁巖短缺。截至2008年底，我國油頁巖的評估地質資源量高達7391×108t，而已探明的油頁巖儲量僅為85108t，其中含油5%以上的頁巖油剩余可采儲量僅為2.78×108t，僅占剩余已探明經濟可采儲量的65438+。這說明我國油頁巖資源豐富，但勘探程度低，可開發利用的儲量不足。
目前已知的大型探明儲量有遼寧撫順油頁巖礦、廣東茂名油頁巖礦和海南儋州油頁巖礦。油頁巖探明儲量分別為23億噸，占全國油頁巖探明儲量的89%，可露天開采。撫順、茂名油頁巖礦含油率約為6% ~ 7%，其中含油率≥5%的油頁巖占90%以上。儋州油頁巖礦含油率約為5%，其中含油率≥5%的油頁巖占73%。撫順礦務局每年在撫順西露天礦開采數百萬噸油頁巖，幾年後將轉化為東露天礦的油頁巖。撫順和茂名頁巖油生產具有良好的經濟效益和社會效益，擴大生產具有良好的發展前景。
我國已探明的值得開發的油頁巖礦山有十余處，如吉林樺甸、汪清羅子溝、山東黃縣(龍口)小型頁巖油廠，均已投產，采用撫順爐精煉。還有甘肅窯街壹家公司在建燃氣幹餾煉油方爐，大慶油田在柳樹河盆地建顆粒頁巖幹餾煉油裝置，龍江哈爾濱煤化工公司在達連河建油頁巖流化幹餾煉油裝置，年產頁巖油只有幾萬噸。因為這些油頁巖礦的探明儲量都不大，不可能有大的發展。
2.資源稟賦差
經驗表明，在我國目前的經濟技術條件下，就頁巖煉制而言，要求露天油頁巖含油率≥5%，地下油頁巖含油率≥8%。只有這樣，頁巖油提煉才是經濟的。德國頁巖電廠使用的油頁巖含油率為4% ~ 4.5%，因此推測中國含油率為3.5% ~ 5%的油頁巖資源可考慮用於頁巖燃燒發電。發電用油頁巖的熱值也要考慮。
統計顯示，我國油頁巖資源稟賦較差。我國油頁巖資源平均含油率僅為6.59%，遠低於國外大多數國家油頁巖平均含油率8%-13%。中國只有54%的油頁巖資源含油量≥5%。全國81個油頁巖礦區中，平均含油率≥5%的油頁巖礦區僅占75%，平均含油率≥8%的油頁巖礦區僅占17%。36%的礦區，不到70%的資源油頁巖含油率≥5%，25%的礦區，不到50%的資源油頁巖含油率≥5%。
中國十大油頁巖礦區是吉林松南、陜西銅川-子長、黑龍江松北、西藏倫坡拉盆地和碧螺錯、新疆博格達山北麓、青海優香、河南武城、廣東茂名盆地和內蒙古巴格茂德。油頁巖地質資源的總和占全國的93.6%。而占全國油頁巖資源64.7%的松南、銅川-子長、松北、巴格茂德油頁巖平均含油率不到5%，含油率≥5%的資源不到35%。平均含油量較高的礦區依次是倫坡拉盆地(11.28%)、博格達山北麓(10.02%)、優香(9.72%)和碧羅措(9.18%)，其次是武城(6.22%)。
中國最大的油頁巖礦區位於吉林省松南(原農安、松南、登婁庫、長嶺等礦區)，已探明資源儲量高達766×108t。但根據有限的分析資料，松南礦區油頁巖雖然埋藏深，但煤層薄，平均含油率僅為4.8%，含油率≥5%的油頁巖資源僅占34%左右。松南礦區的油頁巖資源至今未被開發利用。
因此，對於中國來說，油頁巖資源稟賦(或資源品位，主要指含油量和熱值)是壹個非常重要的不利因素。如果口味太低，就失去了開發利用的價值。
只有高品位的油頁巖資源才有開發利用的價值。如吉林樺甸、山東黃縣(龍口)已探明的油頁巖，含油量超過10%。雖然埋藏較深，需要地下開采，開采成本較高，但由於品位較好，仍具有開采價值，已有企業開始開發。但探明儲量並不大，只有幾億噸。
3.地質條件不理想
影響油頁巖開發利用的地質條件主要包括油頁巖煤層厚度、埋藏深度、資源豐度和地質復雜程度。
油頁巖煤層少，厚度大，有利於開采。我國大中型油頁巖礦山具有層多、煤層薄的特點。25%的油頁巖礦床超過5層，60%超過2層。河南武城油頁巖有32層。撫順油頁巖礦有兩層，茂名油頁巖礦有兩層，樺甸油頁巖礦有13層，羅子溝油頁巖礦有27層。中國油頁巖礦床累計厚度僅0.72m，最大厚度160m(新疆博格達山北麓)。55%的含礦區厚度大於10m，只有31%的含礦區厚度大於20m。在全國十大含油頁巖礦區中，除新疆博格達山北麓油頁巖礦外，其余九個礦區油頁巖煤層厚度基本在10 ~ 35m範圍內，壹般在10~35m ~ 25m範圍內。
油頁巖礦埋藏淺，有利於開采。地面幹餾壹般要求油頁巖開采深度小於500m，其中埋深小於100m的油頁巖適合露天開采，埋深100 ~ 500 m的油頁巖適合地下開采。在我國，埋深500m的淺層油頁巖資源占65%，埋深500 ~ 1000 m的油頁巖資源占35%。適合露天開采的油頁巖礦山有20多個，包括廣東的茂名、電白、高州，遼寧的撫順、淩源，海南的儋州，吉林的羅子溝，黑龍江的阿榮旗、林口，內蒙古的巴茂德、敖漢旗、奈曼旗，陜西的銅川、賓縣，新疆的博格達山北麓、魔鬼山、蘆草溝、水磨溝，西藏的倫坡拉盆地、碧螺錯。
油頁巖資源豐度高，有利於集中開發利用。由於我國油頁巖普遍厚度薄、含油率低，我國油頁巖資源豐度普遍較低。資源豐度≥6000×104t/km2的含礦區主要有遼寧撫順、海南儋州、準噶爾盆地博格達山北麓、吉林魔鬼山、羅子溝、內蒙古奈曼旗等。資源豐度在(6000 ~ 2000) × 104t/km2的含礦區主要有廣東茂名、電白、高州，吉林樺甸、甘肅窯街、炭山嶺，陜西銅川，山東昌樂烏圖，河北豐寧四岔口、大個。
地質復雜簡單的油頁巖有利於開采。中國油頁巖礦山的地質復雜程度中等至簡單。對油頁巖礦山地質復雜性的認識取決於地質勘探程度。
4.地理環境是多樣的
壹般來說，平原、丘陵、黃土塬的油頁巖礦山交通便利，人口密集，市場條件好，有利於開發利用；高原、山地、戈壁、沙漠環境下的油頁巖礦山，交通不便，人口稀少，市場狀況不佳，不利於開發利用。
中國油頁巖礦床的地理環境復雜多樣(圖5-1)。中國油頁巖資源分布中，平原環境占44.0%，丘陵環境占7.5%，黃土高原環境占21.2%，高原環境占16.4%，山地環境占7.9%，戈壁環境占3.0%。平原、丘陵、黃土塬的油頁巖資源占72.7%，總體上有利於我國油頁巖資源的勘探開發。然而，在中國十大油頁巖資源中，有壹半礦區位於高原、山地和戈壁環境，如高原環境的西藏倫坡拉盆地和碧螺錯，山地環境的新疆博格達山北麓，戈壁環境的青海優香和內蒙古巴格茂德，都不利於這些地區油頁巖資源的開發利用。
圖5-1中國不同地理環境下油頁巖資源分布
(二)油頁巖開發利用的經濟制約
原油價格對油頁巖的開發利用起著決定性的作用。如果國際原油價格過低，頁巖油的生產成本無法與原油競爭，油頁巖煉油行業就無法生存。比如上世紀90年代初，國際原油價格跌至10美元/桶左右，有著近30年生產歷史的茂名頁巖煉廠因虧損嚴重，不得不在1992停產。
目前普遍認為，當原油價格高於40 ~ 50美元/桶時，油頁巖煉油可以盈利(Dammer，2007)。美國能源部2007年9月發表的《美國非常規能源規劃發展研究報告》認為，當美國油價達到35美元/桶時，通過地下幹餾生產頁巖油已經有利可圖；當油價達到54美元/桶時，地面幹餾生產頁巖油是有利的。
近年來，國際原油價格飆升，2008年7月高達147美元/桶(張康，2009)，推動了世界和中國頁巖油產業的發展。之後，油價在2008年2月跌至每桶65438美元+34美元，但從2009年6月開始反彈，波動至每桶80美元左右。
近年來，中國主要在撫順、遼寧、樺甸、吉林、羅子溝等地生產頁巖油。撫順使用的油頁巖是煤炭的副產品，開采成本不計入頁巖油成本。每噸生產成本約為1，000元人民幣(折合21美元/桶)。樺甸油頁巖礦采用地下開采，每噸頁巖油生產成本不到2500元(折合52.5美元/桶)；落子溝油頁巖礦采用露天開采，每噸頁巖油生產成本約為1800人民幣(折合38美元/桶)。2007年中國頁巖油均價3000元/噸(折合63美元/桶)，2008年達到5000元/噸(折合105美元/桶)。自2009年6月以來，頁巖油價格約為4500元/噸(折合95美元/桶)。這說明目前中國頁巖油生產是有利的。
然而，在金融危機的沖擊下，2008年底前後國際原油價格跌破40美元/桶，國內頁巖油價格“跳水”至2000元/噸(折合42美元/桶)。很多企業虧損甚至虧損，頁巖油市場不暢。壹些企業剛剛建成投產頁巖煉油裝置，產品沒有市場，陷入兩難境地。由於頁巖油庫存充足，吉林的幾家私營頁巖油煉油廠不得不暫時停產或半停產。撫順頁巖煉油廠有儲油罐，沒有停產。這說明低原油價格對中國的頁巖煉制行業影響很大。
以上說明，頁巖油的價格對頁巖油產業的發展起著關鍵作用。經濟因素，尤其是原油價格，是頁巖油產業發展的決定性因素。在中國，頁巖油通常作為燃料油出售，燃料油的價格與世界原油價格密切相關。經驗表明，在我國目前的條件下，壹般來說，對於可以露天開采的油頁巖，含油量限制在5%以上，對於可以地下開采的油頁巖，含油量限制在8%以上就值得開發利用。
國際業內專家普遍估計，在世界經濟復蘇後，到2010年底，國際原油價格將再次升至80美元/桶以上(胡，薛，2009)。這對頁巖油產業的發展非常有利。
如果油頁巖礦山有其他高價值的伴生礦產資源，將有利於礦產資源的綜合利用，降低成本。
此外，融資困難也制約著油頁巖產業的發展。油頁巖產業投資巨大。生產規模超過10×104t的油頁巖煉油項目，需要投資2-3億元以上。小企業沒有這樣的經濟能力，銀行很難貸到款。油頁巖綜合利用項目在建設資金上不能得到保證。
(三)開發利用的技術制約
油頁巖主要用於幹餾和煉油，也可用於直接燃燒產生蒸汽和電力，以及頁巖灰生產水泥和其他建築材料。
油頁巖幹餾煉油可分為地下幹餾和地上幹餾。
地下幹餾是指油頁巖不經開采直接在地下加熱，使頁巖分解成頁巖油氣輸出到地面。地下幹餾工藝適用於埋藏較深(地下500米以下和600米以下)、油頁巖層厚度達幾十米的油頁巖礦床。美國相當壹部分綠河油頁巖礦床適合這種工藝；我國油頁巖礦普遍較薄，基本沒有適合地下幹餾工藝的油頁巖礦區。雖然新疆博格達山等部分地區油頁巖含油率較高，煤層厚度為160m，但地層產狀陡峭，不適合地下幹餾工藝。而且地下幹餾工藝並不成熟，在美國也處於試點階段，在國內也沒有開始測試。
地上幹餾是指將油頁巖露天或地下開采，然後粉碎、篩分至所需粒度，再在合適的幹餾爐中加熱至500℃左右，進行幹餾煉油。
目前，我國撫順塊狀頁巖幹餾爐是成熟的爐型，但產能較小。每爐每天處理100t油頁巖，出油率也較低，僅為實驗室鋁幹餾出油率的65%。而且破碎篩分後剩下的小顆粒頁巖約占15% ~ 20%，不能用於撫順爐加工，被丟棄。國內也有燃氣塊狀頁巖方爐，每爐每天可加工300噸油頁巖，出油率比撫順爐高，但產生的頁巖半焦熱量沒有充分利用，也是缺點。再者，這兩種爐型環保性差，三廢多，需要認真處理。
國外幹餾爐，如巴西Petrosix塊狀頁巖幹餾爐，每天處理油頁巖6000噸，比撫順爐大60倍，出油率可達實驗室鋁幹餾油產量的90%。也是比較成熟的爐型，但缺點是產生的半焦有汙染，需要填埋和植被處理。
愛沙尼亞的Galoter顆粒頁巖幹餾爐使用熱頁巖灰作為固體熱載體來加熱頁巖，以便在回轉爐中進行幹餾和精煉。每爐每天處理油頁巖3000噸，比撫順爐大30倍，出油率可達實驗室鋁幹餾出油率的85%。而且從礦藏中開采出來的顆粒油頁巖經過破碎篩分後，全部可以用於爐內幹餾，三廢處理容易，汙水量少，可以直接送到電站。從工藝角度來看，選擇Galoter爐有利於擴大生產規模，提高生產效率。但如果選用Galoter器件，則需要與生產或設計單位協商，引進需要花費大量外匯。
目前，撫順礦務局引進了Taciuk顆粒頁巖幹餾爐(ATP)。Taciuk甑在加拿大開發，在澳大利亞放大，在德國制造。澳大利亞的SPP/CPM在澳大利亞建造了壹個日處理能力為6000噸油頁巖的示範幹餾爐。經過幾年的試運行，開工率達到60%。之後，SPP將該設備賣給了美國的壹家能源公司，後者認定Taciuk工藝不成熟，停止了生產。撫順礦務局引進的Taciuk爐也是日產6000噸油頁巖，可以處理撫順爐處理不了的顆粒頁巖。該裝置將於2010結束前投入試運行。估計還需要壹段時間才能達到正常運行。
除了引進先進的幹餾技術，中國還自主開發新的更先進的幹餾爐。中石油支持大慶油田采用大連理工大學開發的顆粒頁巖幹餾新技術，計劃建設壹套日加工2000噸油頁巖的工業試驗裝置，年產油頁巖5×104噸。此外，中煤集團支持黑龍江龍華公司在上海博神公司開發的粉頁巖流態化幹餾工藝基礎上開展中試研究(50t油頁巖/d)，計劃建設日處理2000t油頁巖的工業試驗裝置，年產5×104t油頁巖。這兩個項目是我國自主研發的幹餾煉油項目。他們是風險投資，但值得鼓勵。
以上說明我國現有的油頁巖幹餾工藝已經成熟，但不適合發展大規模頁巖油產業；我國自主研發的先進幹餾工藝處於中試階段，進入技術成熟還需要很長時間。國外先進的油頁巖地下幹餾技術並不成熟，不適合我國油頁巖礦山。國外先進的油頁巖幹餾工藝成熟，適合發展大型頁巖油產業，但工藝復雜，技術引進需要大量外匯，資金投資回收期長，中小企業難以承受。換句話說，目前油頁巖幹餾工藝的技術水平並不支持頁巖油產業的大規模發展，未來幾年油頁巖幹餾工藝的技術水平需要提高才能支持頁巖油產業的大規模發展。
(4)環境保護的制約因素
油頁巖的開采方法有兩種:地下開采和露天開采。無論是地下開采還是露天開采，都要把地下水位降到油頁巖層以下，這樣會對礦山附近的耕地和森林造成危害。據粗略估算，為了獲得1m3油頁巖，壹般需要25m3地下水。抽取的地下水只有在固體顆粒沈澱後才能排入河流。國外系統監測表明，采礦用水大大增加了地面、地下水和湖泊中的硫酸鹽含量。在巴西，地下水位和質量長期受到油頁巖開采的幹擾。
除了完全燃燒的流化床爐(德國和以色列已經掌握了這項技術)，還有壹些傳統的粉碎後燃燒的方式用油頁巖發電。研磨燃燒具有利用率低、汙染大、健康危害大的缺點，排出的氣體中有細小的、可吸入的粉塵。這些粉塵中含有有毒物質，不僅危害電廠附近的環境，還會影響遠離電廠的地區。此外，頁巖油生產過程中釋放的熱量、廢水和半焦也可能造成環境問題。
環保是政府環保部門約束油頁巖產業的主要條件。任何壹個新的頁巖油生產項目的可行性報告在得到各級發改委的批準之前，都要先經過環保部門的審查，對頁巖油生產中的廢水、廢物、廢氣所含的汙染物及其處理和排放都有嚴格的規定。
對於現有的頁巖油廠和油頁巖電站，對環保的要求相對寬松。撫順礦業集團有兩家頁巖油廠。雖然這幾年環保提高了，廠區更綠了，但是撫順爐沒有中間料鬥。定時加料時，爐內的油氣會泄漏出來，汙染大氣。另外，生產中產生的汙水加入底盆，被頁巖灰吸收後排出盆外，避免了汙水直接排入水系。工廠稱之為汙水“零排放”，實際上是汙水汙染的轉移，使排到棚裏的頁巖灰含有更多的汙染物。撫順礦業集團正在采取措施，在露天礦坑內的頁巖油廠增設汙水處理裝置，按照壹般煉油廠汙水的隔油、浮選、生化處理三個流程進行汙水處理，將凈化後的汙水加入盆內，使盆內頁巖灰不會受到汙染。吉林省汪清頁巖煉油廠三廢汙染非常嚴重，臭氣熏天，是環保不力的典型。
近年來，我國節能減排任務相當艱巨，政府對節能減排的要求也越來越嚴格。2009年以來，國家還積極研究制定應對全球氣候變化的戰略措施，把控制溫室氣體排放、適應氣候變化的目標作為制定中長期發展戰略和規劃的重要依據，納入國民經濟和社會發展規劃。這對油頁巖產業的發展是壹個重大挑戰。
此外，平原地區的油頁巖資源多分布在基本農田或耕地中。如吉林省扶余、郭謙、農安、長春嶺等地油頁巖資源分布區多為國家生態糧食基地，人民群眾吃水主要依靠地下水。油頁巖的開發可能會破壞地下水和糧食基地的生態環境。因此，吉林省國土資源廳建議將這些地區的油頁巖資源作為戰略資源進行儲備。海南省把生態環境建設和發展旅遊業作為發展戰略，儋州油頁巖礦的發展將受到巨大挑戰。
以上說明隨著油頁巖行業的發展，環保越來越嚴格。油頁巖開發利用的環保問題將極大地制約未來油頁巖產業的發展。
㈤政策限制
對於油頁巖的開發利用，雖然主要影響因素是石油價格，但適當的政策對其發展也是非常重要的。油頁巖產業發展主要涉及財稅優惠政策、環保政策和資源政策。
合理的財稅優惠政策可以保證頁巖油產業的可持續發展，保證頁巖油生產在低油價下能夠盈利或減少虧損。在我國，對煤礦副產品油頁巖的綜合利用壹直有優惠的財稅政策。2004年，國家發展和改革委員會、財政部和國家稅務總局發布了《資源綜合利用目錄》(2003年修訂)，將煤的伴生油頁巖和生產的頁巖油列為綜合利用產品，並給予稅收優惠政策。多年來，優惠政策包括增值稅即征即退和企業所得稅稅收優惠政策的實施。這對充分利用其副產品油頁巖資源，促進我國頁巖油產業的發展起到了很好的作用。但在《資源綜合利用企業所得稅優惠目錄(2008年版)》中，並未明確列出與煤系伴生的油頁巖及其頁巖油產品。經撫順礦業集團查詢，國家發改委相關人士表示省略。撫順礦業集團希望考慮將頁巖油納入綜合利用產品政策，並像2004年壹樣給予稅收優惠。
而我國對獨立油頁巖礦和油頁巖主礦的開發利用沒有稅收優惠政策。雖然國家發改委在2007年就提出了產業結構調整指導目錄，油頁巖被列為第壹類鼓勵類項目(“2。油頁巖等新能源的勘探和開發。石油和天然氣》)，本應鼓勵和促進我國油頁巖產業的發展，但效果不如強有力的財稅優惠政策。
中國沒有專門針對油頁巖行業的環保政策。制定油頁巖開發利用的環境保護規範和適宜的政策，不僅可以促進油頁巖產業的可持續發展，還可以避免油頁巖開發利用造成的環境破壞。
我國現行資源政策對油頁巖資源沒有專門規定，對油頁巖資源管理重視不夠。壹些地區和單位存在地方保護主義，影響了油頁巖資源的開發利用。比如經濟技術實力強的能源公司，不壹定能獲得好的油頁巖礦；擁有油頁巖資源的地方或單位可能不具備開發油頁巖的經濟和技術實力，或者不準備開發利用。因此，有必要研究資源管理政策對油頁巖開發利用的約束。
綜上所述，未來優惠政策、環保政策、資源管理政策的合理制定，將促進我國油頁巖產業的健康發展。