页岩气可以弥补全球天然气供应不足，但使用它来满足未来能源需求之前，应谨慎权衡页岩气开采的环境影响及可持续发展潜力。
首先，作者对现有页岩气生命周期评价相关研究进行调研，发现当前研究缺乏统一的功能单位和系统边界等关键因素，导致无法对其环境影响进行综合比较（图1），阻碍了页岩气开采的可持续发展分析及决策。作者选取温室气体排放、水资源消耗和能源需求作为页岩气开采过程中的三个主要环境指标，通过荟萃分析协调了各国页岩气生命周期环境影响结果。其中，中国开采1 MJ页岩气的温室气体排放、水资源消耗和能源需求分别为15.8 (7.2–23.5) g CO2-eq、22.4 (10.0–83.0) mL 和0.048 (0.031–0.139) MJ，在各国页岩气环境排放中处于中等偏高水平（图2）
其次，作者结合层次分析法，综合考虑环境、经济及社会需求因素，构建了页岩气开采可持续发展指数（SDI），并分多种情景探究了页岩气在中国、美国和英国的可持续发展潜力。结果表明，中国和美国的SDI均高于英国，中美页岩气开采的可持续性较高（图3）。尽管中国在环境方面得分相对较低，但丰富的页岩气储量和日益增长的能源改革需求，使中国页岩气在社会需求方面得分较高，在各国中具有较大的优势。
本研究结合多种理论模型，降低了页岩气开采生命周期环境影响结果的不确定性，并从环境、经济和社会需求多角度评估了不同国家页岩气的可持续发展潜力，为我国实现高效、可持续能源供给提供数据支撑和理论参考。
图1
图2
图3
https://doi.org/10.1016/j.ese.2022.100202