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世界經(jīng)濟(jì)論壇:2011年能源展望——天然氣的新時代
世界經(jīng)濟(jì)論壇:2011年能源展望
 ——天然氣的新時代(一)
2011-05-19

2010年能源行業(yè)社區(qū)領(lǐng)袖寄語:不確定世界中天然氣的角色

法國天然氣蘇伊士集團(tuán)(GDF Suez)董事長兼首席執(zhí)行官 熱拉爾·梅斯特雷(Gerard Mestrallet

由國際能源署(IEA)發(fā)布的《2010年世界能源展望》開篇就談到,“能源世界正面臨著前所未有的不確定性。2008-2009年的全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)讓世界能源市場陷入混亂,全球經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇的步伐對未來幾年的能源前景至關(guān)重要。但政府及其應(yīng)對氣候變化和能源安全雙重挑戰(zhàn)的策略將長期影響能源的未來?!?span lang="EN-US">

這并非第一次提到“能源行業(yè)面臨不確定性”——可追溯到上世紀(jì)70年代和80年代的石油危機(jī)。然而,當(dāng)今能源行業(yè)的不確定性達(dá)到了巔峰。對于一個需要長期投資且花費較長時間才能盈利的行業(yè)來說,不確定性尤其危險。

顯然,全球天然氣市場籠罩著很大的不確定性。全球經(jīng)濟(jì)衰退期間,天然氣需求下降,以及液化天然氣供應(yīng)增加,加之價格低廉的非常規(guī)天然氣,這些都讓天然氣市場結(jié)構(gòu)承壓。歐洲和亞洲的大部分天然氣供應(yīng)都是在長期合約下進(jìn)行的,其價格與石油的價格聯(lián)動。這些合約的達(dá)成是為了增加能源安全,并降低供應(yīng)商和采購商的風(fēng)險,但目前卻受到來自供求不平衡的壓力。當(dāng)前歐洲天然氣現(xiàn)價價格低于與石油掛鉤(oil-indexed price)的長期合約價格。

主要能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展——石油、天然氣或電力——都不局限于現(xiàn)貨市場。在競爭與安全之間尋求平衡對了解現(xiàn)貨市場以及長期合約在全球天然氣貿(mào)易中的作用尤為重要。

在天然氣市場中,長期合約對于保障長期供應(yīng)安全至關(guān)重要,因為歐洲和亞洲市場未能為強(qiáng)勁的現(xiàn)貨市場提供所必要的流動性。根據(jù)這些長期合約的精神,報價必須考慮到當(dāng)時的市場形勢和市場發(fā)展趨勢,并具有競爭力。雖然價格水平仍是首要的爭議和討論話題,但我們也可以采用價格指數(shù)來考慮發(fā)展天然氣發(fā)電。

液化天然氣市場象征著天然氣市場全球化的開始,而天然氣市場的全球化又為各利益相關(guān)者提供了諸多機(jī)會。尤其是,亞洲液化天然氣市場是一個高價、高利潤的市場(a premium market),其液化天然氣的價格高于歐洲或北美。當(dāng)下天然氣供需失衡的解決方案,以及天然氣現(xiàn)價與石油指數(shù)化價格之間的未來關(guān)系都將很大程度上取決于未來亞洲液化天然氣市場的變遷。

盡管液化天然氣崛起,但管道仍然是天然氣行業(yè)的骨干。雖然管道運輸不如液化天然氣儲罐那么靈活,但卻通常是成本最低的方法,這取決于地理位置。從北溪(Nord Stream)項目開始,歐洲發(fā)展了許多新的天然氣管道項目,有助于改善天然氣管道輸送能力并保證供應(yīng)安全。近來新興市場達(dá)成了新管道協(xié)議,尤其是俄羅斯與中國之間的天然氣管道協(xié)議,凸顯了在21世紀(jì)能源版圖中天然氣所處的重要地位。

價格競爭力、供應(yīng)安全與環(huán)境質(zhì)量不僅是社會目標(biāo),也是全球能源行業(yè)所面臨的挑戰(zhàn)。然而,這些目標(biāo)并不總是相容的。對環(huán)境有利的解決方案,如光伏太陽能(photovoltaic solar energy),卻可能對價格競爭力產(chǎn)生很大的影響。其他有利于供應(yīng)安全的解決方案,如使用本地煤炭,卻可能對環(huán)境不利。能源安全與環(huán)境也可能產(chǎn)生沖突,比如當(dāng)電力系統(tǒng)過于依賴間歇性可再生能源時。

雖然目前并沒有一個理想的解決方案能夠同時實現(xiàn)上述三個能源政策目標(biāo),但最好的情況是實現(xiàn)解決方案的最佳組合。能源效率將發(fā)揮關(guān)鍵性作用,但即使是能源效率也有很高的代價。顯然,不消費能源是成本最低的選擇,但降低能源消費通常需要投資,而投資成本仍然是許多節(jié)能措施的瓶頸。

煤炭、石油和天然氣都將繼續(xù)發(fā)揮重要作用,尤其是天然氣。儲量豐富、價格合適以及可接受——天然氣是絕佳的能源。天然氣比煤炭清潔,天然氣發(fā)電相對較快且建設(shè)成本較低;而北美“頁巖氣”革命點燃了希望——即全球的地質(zhì)構(gòu)造中富含天然氣。對每噸二氧化碳征收數(shù)十歐元的碳稅而言,用天然氣替代煤或燃料看似一個非?!吧鷳B(tài)”的解決方案。

這些內(nèi)容是今年《能源展望》報告將討論的話題。我們希望,對全球天然氣市場的分析以及領(lǐng)袖的觀點,將有助于澄清復(fù)雜且重要的全球能源行業(yè)及其所服務(wù)的市場的不確定性。

執(zhí)行摘要

幾年時間就能讓全球主要能源市場之一發(fā)生巨變。非常規(guī)天然氣生產(chǎn)的進(jìn)步——頁巖氣、致密地層天然氣(以下簡稱“致密氣”,tight gas)和煤層氣(CBM)——加上日益增加的液化天然氣產(chǎn)能,改變了人們對全球天然氣市場根深蒂固的看法。長期以來,從環(huán)境的角度來看天然氣一直被視為首選的化石燃料,因為天然氣的溫室氣體和其他污染物排放都低于煤炭或石油。近來天然氣生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步意味著與幾年前的預(yù)測相比,天然氣也可能更容易獲取,甚至價格可能更低。

豐富的天然氣資源

如今,天然氣滿足了全球24%的一次能源(primary energy)需求。雖然超過半數(shù)的常規(guī)天然氣儲量位于俄羅斯和中東,但非常規(guī)天然氣的出現(xiàn)正快速增加了全球可采天然氣儲量。當(dāng)包括非常規(guī)天然氣資源時,全球可采天然氣儲量預(yù)計將翻一番——這使全球可采天然氣總儲量以當(dāng)前的生產(chǎn)率來計算可供開采大約250年。

2007-2008年北美的非常規(guī)天然氣潛能顯現(xiàn)了出來,北美仍然是非常規(guī)天然氣革命的中心。有兩種技術(shù)是釋放頁巖氣潛能的關(guān)鍵。一是水平鉆井(horizontal drilling)技術(shù),指垂直鉆孔進(jìn)入烴源巖(source rock),然后水平鉆孔以獲取更多的儲量。二是水力壓裂(hydraulic fracturing)技術(shù),指向地下巖層注水使烴源巖破裂,并讓天然氣能夠到達(dá)井眼。這兩種技術(shù)都經(jīng)過驗證并沿用已久。但關(guān)鍵性突破還在于這兩種技術(shù)的結(jié)合。

在北美,頁巖是非常規(guī)天然氣最豐富的來源?!绊搸r氣之風(fēng)(shale gale)”完全改變了北美天然氣市場。頁巖氣生產(chǎn)的進(jìn)步使北美可開采天然氣儲量的估計量增加了一倍多。就在幾年前,人們普遍預(yù)期北美需要大規(guī)模進(jìn)口液化天然氣來替代國內(nèi)日益下滑的天然氣生產(chǎn)。相反,2008-2010年頁巖氣產(chǎn)量翻了一番,而今其產(chǎn)量占北美天然氣產(chǎn)量的1/4,而在2000年該比例只有2%。大多數(shù)頁巖氣的生產(chǎn)成本也低于常規(guī)天然氣,至少在北美是如此,這主要是得益于頁巖氣生產(chǎn)工藝的高效。

當(dāng)企業(yè)與政府開始探討如何將北美的經(jīng)驗帶到世界其他國家時,“頁巖氣之風(fēng)”開始吹向全球。歐洲正在對非常規(guī)天然氣資源進(jìn)行評估,初步結(jié)果顯示,歐洲的非常規(guī)天然氣資源可與北美媲美。然而,這并不意味著歐洲的非常規(guī)天然氣資源能夠達(dá)到北美的規(guī)模。

在歐洲,非常規(guī)天然氣的開發(fā)(包括頁巖氣和煤層氣)面臨多個挑戰(zhàn),包括地下礦權(quán)歸政府所有、人們不熟悉陸地鉆井技術(shù)(onshore drilling)、生產(chǎn)成本較高以及需要新建基礎(chǔ)設(shè)施。雖然如此,陸上天然氣生產(chǎn)前景仍具吸引力,尤其是就替代歐洲日益下滑的常規(guī)天然氣生產(chǎn)和提供額外供應(yīng)選項而言更是如此。

亞洲也擁有頁巖氣和煤層氣資源潛力,尤其是在中國。對亞洲非常規(guī)天然氣資源的可靠預(yù)估還需要一段時間。煤層氣仍處于開發(fā)周期,澳大利亞在這方面處于領(lǐng)先地位。2010年,澳大利亞批準(zhǔn)了世界上首個基于煤層氣的液化天然氣項目,未來還將有更多這樣的項目。

即使在注意力轉(zhuǎn)向本地生產(chǎn)的非常規(guī)天然氣,液化天然氣仍然是天然氣供應(yīng)的重要來源,且重要性日益上升。2000-2010年的十年間,全球液化天然氣貿(mào)易翻了一番,預(yù)計到2020年將再增加50%??ㄋ栐谝夯芰Ψ矫嫒詫⑻幱陬I(lǐng)先地位——其液化能力達(dá)到了7700萬噸。未來澳大利亞有望成為液化能力提高最快的國家。日本和韓國仍然是液化天然氣最大的市場,但亞洲其他國家正迅速地增加再氣化能力(regasification capacity)。

中國已簽署了許多供應(yīng)合同。目前中國有3個正在運營的液化天然氣進(jìn)口接收站(LNG import terminals),另外5個將在2013年前試運行,以滿足日益增加的供給。同樣,印度也增加了其液化天然氣進(jìn)口能力。預(yù)計泰國2011年開始進(jìn)口液化天然氣,而印度尼西亞、巴基斯坦和新加坡將在2013年前開始進(jìn)口液化天然氣。浮式再氣化(Floating regasification)技術(shù)為液化天然氣打開了較小的市場。通過浮式進(jìn)口終端和陸上再氣化(onboard regasification),中東和南美洲已成為液化天然氣供應(yīng)的新目標(biāo)市場。

與此同時,洲際管道(intercontinental pipeline)仍將是全球天然氣業(yè)務(wù)的主要干線。現(xiàn)有的管道——尤其是從俄羅斯通往西歐綿延數(shù)千英里的天然氣管道干線——提供了液化天然氣和非常規(guī)天然氣必須配備的不可改變的輸送線路。因為俄羅斯和中亞的新增天然氣產(chǎn)量尋求市場(朝西進(jìn)入歐洲,朝東進(jìn)入亞洲),所以需要繼續(xù)努力建設(shè)新的輸氣管道。輸氣管道的建設(shè)不僅是天然氣這種大宗商品供求關(guān)系的結(jié)果,而且也是各國政府間關(guān)系,產(chǎn)業(yè)之間的合作關(guān)系以及尋求長期穩(wěn)定和安全的體現(xiàn)。

不同的需求增速

與天然氣供應(yīng)的革命性變化不同,預(yù)計天然氣需求的增長是漸進(jìn)的。天然氣的基本用途預(yù)計將保持不變——住宅和商業(yè)應(yīng)用中的空間加熱和水加熱,工業(yè)應(yīng)用中的燃料和原料(feedstock)以及發(fā)電。在擁有成熟的天然氣輸送網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)合組織國家,天然氣需求增長最為強(qiáng)勁的領(lǐng)域預(yù)計是發(fā)電。

在美國,低成本的頁巖氣是可再生電力和新核能的強(qiáng)大競爭對手。然而,歐洲天然氣能源的增長可能受到尋求零碳發(fā)電(而非低碳發(fā)電)的環(huán)境政策的約束。在發(fā)展中國家,預(yù)計各行業(yè)對天然氣的需求將增加,主要是因為經(jīng)濟(jì)增長以及天然氣輸送設(shè)施的增加。

運輸業(yè)是一個可以開發(fā)天然氣新用途的行業(yè)。目前天然氣汽車僅占全球汽車總量的1%。在巴基斯坦、阿根廷、伊朗和意大利等國家,政策、稅收優(yōu)惠措施和加氣設(shè)施都為使用天然氣汽車提供支持,因此在這些國家天然氣汽車較受歡迎。在一個中心站加氣的車隊中,天然氣汽車也表現(xiàn)良好。

使用天然氣動力的電動汽車是提高交通運輸行業(yè)中天然氣使用的另一途徑。利用天然氣為交通運輸發(fā)電是高效的,因為更為高效的電動機(jī)——相對于內(nèi)燃機(jī)而言——不僅僅彌補(bǔ)了發(fā)電站轉(zhuǎn)換效率和輸電損耗。氣變油技術(shù)(Gas-to-liquids (GTL) processes)和天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化制氫是提高交通運輸行業(yè)中天然氣使用比例的另外兩條途徑,但它們卻面臨著巨大的成本挑戰(zhàn)。

市場結(jié)構(gòu)挑戰(zhàn)

全球經(jīng)濟(jì)衰退過程中天然氣供應(yīng)的增加對天然氣市場的某些長期信條形成了挑戰(zhàn)。尤其是,價格較低的大量現(xiàn)貨天然氣對長期合同的結(jié)構(gòu)——交付條款(delivery provisions)相對不靈活——形成了挑戰(zhàn),這在歐洲和亞洲普遍存在。雖然現(xiàn)貨市場日漸活躍,但長期合同仍是首要策略,可以為供應(yīng)商提供有保障的需求、為客戶提供有保障的供應(yīng),以及為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和能源安全提供資金。然而,在過去兩年中,市場則通過在合同中增加靈活性的談判來應(yīng)對不斷變化的市場形勢。

與石油掛鉤的天然氣價格是天然氣市場的一個特色。在北美以外地區(qū),長期合約的天然氣價格長期與石油價格掛鉤。然而,當(dāng)石油和天然氣市場的基本面出現(xiàn)分歧時(就如過去三年所發(fā)生的),價格聯(lián)動機(jī)制就會被破壞。盡管石油與天然氣價格的聯(lián)系可能被大家普遍接受,但這種聯(lián)動機(jī)制的性質(zhì)卻不斷發(fā)生變化。增加靈活性可能是未來合同所必須的,因為新開采的大量天然氣能夠在市場中反映出來。

第一章 天然氣新時代

引言

迄今為止,21世紀(jì)最大的能源創(chuàng)新是一種燃料,這種燃料成為能源結(jié)構(gòu)的一部分已有數(shù)十年的歷史——它就是天然氣。近來,非常規(guī)天然氣生產(chǎn)的進(jìn)步——包括致密氣、煤層氣,以及尤其是頁巖氣——是革命性的?!绊搸r之風(fēng)”正吹遍北美大陸。由此帶來的供應(yīng)前景和天然氣的基本經(jīng)濟(jì)要素(fundamental economics of natural gas)的變化正影響歐亞液化天然氣和管道市場。此外,它們還對整個能源格局(energy spectrum)產(chǎn)生了影響,影響了從風(fēng)能到核能的競爭性技術(shù)的前景。歐洲和亞洲的非常規(guī)能源生產(chǎn)潛能改善了天然氣的未來前景,發(fā)展定位為相比幾年前所預(yù)測的更加豐富和相對便宜的能源。

非常規(guī)天然氣生產(chǎn)的創(chuàng)新是以界定現(xiàn)代天然氣產(chǎn)業(yè)的其他兩種技術(shù)為基礎(chǔ)的。當(dāng)前長輸管道(Long-distance pipeline)讓全球的天然氣生產(chǎn)商跨越遠(yuǎn)距離進(jìn)入天然氣市場——的確長輸管道使這些市場成為可能。液化天然氣已進(jìn)一步拓寬,并使天然氣運輸和貿(mào)易多元化,使形式上分割的大陸市場連接成為一個相互聯(lián)系的全球市場。

天然氣供應(yīng)與輸送方面的進(jìn)步與人們對氣候變化及其他環(huán)境問題的擔(dān)憂是一致的。在化石燃料中,天然氣產(chǎn)生的溫室氣體排放量最少。此外,天然氣導(dǎo)致更少的本地污染,所排放的二氧化硫、氧化氮、顆粒物和金屬都比煤炭或石油少。當(dāng)天然氣用于現(xiàn)代聯(lián)合循環(huán)電廠(combined-cycle power plant)發(fā)電時,天然氣發(fā)電效率要高于其他化石燃料,進(jìn)一步減少發(fā)電過程中的溫室氣體排放量。總而言之,現(xiàn)代燃?xì)獍l(fā)電的溫室氣體排放要比燃煤電站每兆瓦小時發(fā)電量所排放的溫室氣體減少一半還多。這些特點使天然氣成為減少溫室氣體排放的一個理想選擇,尤其是在電力行業(yè)。亞歷山大·梅德韋杰夫(Alexander Medvedev)在其論文《天然氣在氣候變化和降低二氧化碳排放中的作用》中將天然氣描述為“解決氣候變化問題的成本適中的解決方案”。

考慮到天然氣的環(huán)境效益、不斷增加的可得性(increasing availability)以及成本優(yōu)勢,它將如何適應(yīng)低碳未來?目前多數(shù)針對低碳的討論都集中在零排放技術(shù)上,如風(fēng)能、太陽能和核能。天然氣通常已經(jīng)成為在全球政策討論中沒有發(fā)言權(quán)的燃料。本期《能源展望》著重分析天然氣在變化世界中的機(jī)會,以及近來天然氣生產(chǎn)的進(jìn)步將如何改變?nèi)蛸I賣和使用天然氣的方式。

本報告分為五章:

第一章介紹了天然氣市場和貿(mào)易的基本情況。

第二章論述了目前非常規(guī)天然氣供應(yīng)革命以及液化天然氣在供應(yīng)不斷變化的環(huán)境中所發(fā)揮的作用。

第三章從地區(qū)和行業(yè)視角分析了天然氣需求的發(fā)展趨勢。

第四章論述了不斷變遷的供需模式如何改變?nèi)蛱烊粴赓I賣方式的性質(zhì)。

最后一章得出了結(jié)論,并向政策制定者和天然氣行業(yè)提出了問題。

天然氣的供求

天然氣是全球經(jīng)濟(jì)的支柱,為全球提供了24%的一次能源。但各國的能源結(jié)構(gòu)有很大的差異——天然氣在中東的比重高達(dá)47%,而在亞太地區(qū)的比重僅為11%。其他市場則介于兩者之間,歐洲和歐亞大陸的天然氣比重為34%,北美為28%,而拉丁美洲為21%。

大多數(shù)常規(guī)天然氣資源都位于前蘇聯(lián)和中東。實際上,俄羅斯、伊朗和卡塔爾等三個國家的儲量占世界探明常規(guī)天然氣儲量的54%。[1] 其他天然氣生產(chǎn)大國包括美國、加拿大、挪威、英國、印度尼西亞和阿爾及利亞。直到最近,關(guān)注的焦點一直都在這些常規(guī)天然氣資源上。

非常規(guī)天然氣生產(chǎn)的進(jìn)步意味著需要對傳統(tǒng)的“已探明儲量”的估計值進(jìn)行重新審視。直到最近,已探明儲量并不包括非常規(guī)天然氣資源。國際能源署估計,可開采的非常規(guī)天然氣資源與已探明儲量的估計量合計可能使全球天然氣總儲量幾近翻番,使全球天然氣總儲量估計量提高到相當(dāng)于250年的產(chǎn)量(按照當(dāng)前產(chǎn)量)。1 “天然氣高峰(peak gas)”是目前行業(yè)討論中聞所未聞的提法。與常規(guī)天然氣相比,我們認(rèn)為,非常規(guī)天然氣資源的地理分布更分散。

天然氣的運輸一直是挑戰(zhàn)。許多重要的天然氣產(chǎn)地并不臨近主要的需求中心(見圖1)。大部分天然氣都是通過綿延數(shù)千公里的管道運輸。通過將天然氣冷卻到約-160攝氏度-260華氏度),跨海運輸,并在需求端進(jìn)行再氣化,這提供了另一種選擇。在過去的10年中,液化天然氣行業(yè)的規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大,足夠讓液化天然氣具有全球競爭力;液化天然氣可以為那些無法獲取燃料的市場供應(yīng)天然氣。亞洲尤其如此,因為亞洲最大的幾個經(jīng)濟(jì)體要不沒有本地的天然氣資源,要不就還處于天然氣開發(fā)的初級階段。在論文《認(rèn)識天然氣的機(jī)會》中,傅賽(Peter Voser)這樣描述液化天然氣日益重要的作用:“全球天然氣供應(yīng)增加,加上液化天然氣行業(yè)的發(fā)展,應(yīng)該有助于提高天然氣的競爭力?!北M管歐洲市場由管道天然氣(pipeline gas)占主導(dǎo),要么當(dāng)?shù)厣a(chǎn)(來源于北海的天然氣),要么從俄羅斯遠(yuǎn)距離運輸,但液化天然氣的作用快速增加。美國正加大對液化天然氣的依賴,直到頁巖氣生產(chǎn)的快速增加突然扭轉(zhuǎn)那種趨勢為止。

12010年天然氣產(chǎn)量(按地區(qū)劃分)

(單位:10億立方米)

 

 
 

來源:IHS劍橋能源研究協(xié)會


[1] 國際能源署,2010年世界能源展望,第187

 

 

區(qū)域市場主導(dǎo)天然氣世界

石油價格是大宗商品交易商和金融分析師的一個熟悉話題,也是新聞中頻繁談及的話題。從能源的角度來看,全球天然氣市場規(guī)模是全球石油市場規(guī)模的70%。為何天然氣價格就不能得到同樣的關(guān)注呢?石油與天然氣價格的定價機(jī)制不同,同時兩種燃料在物理特性方面的差異也無法對此進(jìn)行解釋。石油可以以合理的成本進(jìn)行遠(yuǎn)程運輸,因為在常壓和常溫條件下,石油的能量密度(energy density)非常高。而運輸?shù)谋憷杂譃榘l(fā)展一個流動性好的全球石油市場提供了支持。多源供應(yīng)都以透明的價格服務(wù)著不同的市場。因為原油質(zhì)量和運輸成本的差異,全球石油價格大致呈正相關(guān)。

天然氣市場則接近另一端。雖然天然氣可以跨境交易,但天然氣還沒有一個統(tǒng)一的全球價格。運輸天然氣所必需的巨大的基礎(chǔ)設(shè)施投資意味著,生產(chǎn)商和購買方所處的地理位置在決定天然氣價值方面發(fā)揮著主要的作用。天然氣供應(yīng)商通常需要簽署長期合同來為天然氣開發(fā)、加工和運輸基礎(chǔ)設(shè)施融資(管道或液化天然氣液化裝置和儲罐),并確保為開采的天然氣提供一個市場。長期合同最符合希望供給有保障且面臨流動性低的市場的天然氣買家的利益。因此,買賣雙方相互都需要且傾向于長期合同。對于天然氣供應(yīng)商和消費者而言,長期合同顯然可以保證能源安全。

買賣雙方的此類聯(lián)系最終發(fā)展成為區(qū)域性天然氣市場。目前存在3個不同的區(qū)域性天然氣市場——北美、歐洲和亞洲。這三個區(qū)域性市場在資源的可得性以及運輸基礎(chǔ)設(shè)施方面的差異塑造了天然氣在這三大區(qū)域性市場的定價和銷售方式。各個區(qū)域性市場的監(jiān)管理念和所包含的國家數(shù)量也影響了市場結(jié)構(gòu)。北美市場由兩個觀念基本相同的國家組成。1歐洲市場由40個具有不同利益、企業(yè)眾多且國內(nèi)資源稟賦不同的國家組成。

其中,北美天然氣市場是交易最活躍且流動性最好的市場。在路易斯安那的亨利港(Henry Hub),北美擁有一個交易活躍的現(xiàn)貨市場,該港口是紐約商品交易所天然氣合約的官方交貨點。亨利港通過一個龐大的管道網(wǎng)絡(luò)與大多數(shù)北美天然氣市場相連(見圖2)。規(guī)模較小的樞紐站位于美國全國的主要區(qū)域。北美市場平衡著天然氣的供求格局并具有價格發(fā)現(xiàn)功能。期貨市場允許買賣雙方進(jìn)行鎖單操作(hedge positions。

2:服務(wù)于北美天然氣市場的龐大管道網(wǎng)絡(luò)

來源:IHS劍橋能源研究協(xié)會

這一市場結(jié)構(gòu)最符合“根據(jù)供求條件定價”的經(jīng)濟(jì)思想。然而,這種市場不可能到處都存在——缺少基礎(chǔ)設(shè)施,沒有足夠的買家和賣家或?qū)μ烊粴膺\輸?shù)南拗谱璧K了許多地區(qū)的完全交易市場的發(fā)展。然而,英國天然氣網(wǎng)的“國家平衡點(UK National Balancing Point,NBP)是一個活躍且流動性好的市場,發(fā)揮著歐洲天然氣交易的主要定價點的作用。西北歐正在發(fā)展其他天然氣現(xiàn)貨市場,如荷蘭的Title Transfer FacilityTTF)市場,盡管這些現(xiàn)貨市場仍然處于發(fā)展初期。與亨利港不同,NBP并不是一個物理位置,而是場外交易和洲際交易所交易的天然氣合約的一個虛擬定價和交貨點。

歐亞大陸的供應(yīng)性質(zhì)影響著這些地區(qū)天然氣定價和銷售的方式。“在天然氣市場中長期合同對保障長期供應(yīng)安全至關(guān)重要,因為歐洲和亞洲市場并未提供一個強(qiáng)大的現(xiàn)貨市場所需的流動性,”熱拉爾?梅斯特拉萊(Gérard Mestrallet)在其論文《天然氣在不確定世界的角色》中如此說道。在上世紀(jì)五六十年代天然氣市場進(jìn)一步發(fā)展時,天然氣主要替代石油產(chǎn)品用于采暖和工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。由于沒有流動性好的市場來提供價格發(fā)現(xiàn)功能,因此將天然氣價格與石油價格聯(lián)動就變得有意義。歐洲和亞洲地區(qū)大多數(shù)供應(yīng)合同仍然使用與石油掛鉤的天然氣價格。此外,這些市場天然氣價格的透明度較低,長期合同的價格通常是保密的。

歐洲大部分天然氣供應(yīng)都是通過遠(yuǎn)距離運輸來實現(xiàn)的,這種運輸模式也對市場結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了影響。經(jīng)合組織歐洲國家約一半的天然氣都依靠進(jìn)口,大多數(shù)是通過俄羅斯和北非的管道輸送(見圖3)。貫穿數(shù)個國家的長輸管道對選址和建造尤其具有挑戰(zhàn)性,有保障的需求對獲得融資來發(fā)展產(chǎn)能以及交付基礎(chǔ)設(shè)施至關(guān)重要。因此,包含“照付不議(“take-or pay”)”條款的長期供應(yīng)合同在歐洲占主流。買方同意為天然氣年最低供應(yīng)量付款,通常占合同量的85%-90%,即使他們不需要天然氣。賣方也可靈活地增加供應(yīng)量,如果買方需要,可保證按照合同量的110%-115%供應(yīng)。

32009年歐洲天然氣供應(yīng)結(jié)構(gòu)

來源:IHS劍橋能源研究協(xié)會

增加歐洲現(xiàn)貨市場和英國NBP現(xiàn)貨市場的交易量以及增加液化天然氣供給成為進(jìn)口管道天然氣的替代選擇。這些額外的供應(yīng)源正在影響著天然氣的價格和合同條件,并使歐洲的長期合同的結(jié)構(gòu)承壓,第四章將對此進(jìn)行更深入的探討。

亞洲液化天然氣市場與流動性好的天然氣現(xiàn)貨市場之間并沒有任何聯(lián)系,并且與石油掛鉤的長期合同占主導(dǎo)地位。日本和韓國是世界上最大的兩個液化天然氣消費國,2009年兩國的消費量占全球液化天然氣進(jìn)口量的約60%。這些國家本地的天然氣資源很少,幾乎完全依賴從東南亞、澳大利亞和中東進(jìn)口液化天然氣。建造液化和再氣化設(shè)施所需的巨大投資也鼓勵這些國家使用長期合同來確保收回這些成本。

液化天然氣:天然氣走向世界

與管道天然氣相比,在更大程度上來說,基礎(chǔ)設(shè)施成本是發(fā)展液化天然氣的主要擔(dān)憂。法國道達(dá)爾公司CEO馬哲睿(Christophe de Margerie)在《液化天然氣市場展望》中對這一關(guān)系進(jìn)行了論述?!霸谝夯烊粴鈽I(yè)務(wù)方面,考慮到投資的規(guī)模和打造一體化的價值鏈,生產(chǎn)國與消費國之間的長期合作伙伴關(guān)系尤其被證明是正確的,”他寫道,“生產(chǎn)國需要確保他們的市場銷路,而消費國則需要確??煽康奶烊粴夤?yīng)?!睔v史上來看,需要大約可供30年使用的天然氣供應(yīng)項目證明投資天然氣液化是合理的。帶有“照付不議(take-or-pay)”條款的長期合同確保了供應(yīng)商可以收回投資。

運輸費用和距離也是液化天然氣市場的關(guān)鍵因素。運輸是液化天然氣價值鏈中最大的可變成本(variable cost)。較遠(yuǎn)距離的運輸雖然意味著更高的運輸成本,但也意味著需要更多的船來確保一條航線充足的運力,這是因為運輸時間更長。遠(yuǎn)距離運輸液化天然氣的運輸成本從根本上將液化天然氣市場細(xì)分為兩個不同的區(qū)域,見圖4。大西洋盆地(Atlantic Basin)包括美國東部和墨西哥灣沿岸地區(qū)(Gulf Coast)、加勒比海地區(qū)、歐洲和西部非洲。太平洋盆地包括東南亞、俄羅斯東部、澳大利亞、日本、亞洲大陸和北美太平洋沿岸等地。近來,南美也成為了液化天然氣進(jìn)口地區(qū),其中位于南美東海岸的國家包括阿根廷和巴西,以及西海岸國家,如太平洋盆地的智利和秘魯。鑒于中東國家的資源規(guī)模、液化技術(shù)以及運輸能力,從經(jīng)濟(jì)學(xué)上講,中東在為上述兩大區(qū)域供應(yīng)液化天然氣方面居于獨特的地位,這意味著中東地區(qū)的天然氣生產(chǎn)國成為了兩大盆地之間的聯(lián)系紐帶。

但有一個新因素可以增加液化天然氣的供應(yīng),并提高液化天然氣的競爭力。浮式再氣化裝置(Floating regasification units)正開始改變使用液化天然氣所必要的需求規(guī)模和方式的假設(shè)。這種觀念開始出現(xiàn)在阿根廷和巴西,而今已擴(kuò)展到美國、英國、科威特、迪拜和意大利。浮式再氣化終端讓液化天然氣供應(yīng)商得以瞄準(zhǔn)那些太小而無法適用傳統(tǒng)型陸地設(shè)施的市場以及那些天然氣需求季度性或偶爾飆漲的市場。液化天然氣的這種運輸系統(tǒng)不要求對接收市場進(jìn)行太多的投資,但通過這種方式運輸?shù)奶烊粴獾膯挝怀杀疽哂谕ㄟ^傳統(tǒng)在岸液化天然氣設(shè)施運輸?shù)奶烊粴獾某杀尽?span lang="EN-US">

4:全球液化天然氣貿(mào)易

來源:IHS劍橋能源研究協(xié)會

液化天然氣市場展望

法國道達(dá)爾集團(tuán)董事長兼首席執(zhí)行官 馬哲睿(Christophe de Margerie

天然氣這種化石燃料擁有光明的發(fā)展前景。天然氣有助于實現(xiàn)更清潔的能源生產(chǎn)。天然氣的柔韌性(flexibility)以及其所排放的二氧化碳遠(yuǎn)少于煤炭的事實使天然氣尤其適合發(fā)電。此外,天然氣儲量豐富,且地理分布上與石油儲量相比更加多樣化。

液化天然氣是天然氣市場最具活力的一個細(xì)分市場。雖然當(dāng)前液化天然氣消費量占全球天然氣總消費量的比重僅8%,但這一相對較小的比重有望迅速增長,因為液化天然氣需求的增長速度是天然氣需求增長速度的2倍多。這一總趨勢掩蓋了地區(qū)間需求增速存在顯著差異的事實。2010-2020年間,北美天然氣需求有望以1.3%的年均增速增長。北美洲天然氣供應(yīng)將主要來自于本地,本地的常規(guī)天然氣生產(chǎn)將減少,而非常規(guī)天然氣生產(chǎn)將強(qiáng)勁增長。液化天然氣將發(fā)揮有限作用。

液化天然氣對歐洲和亞洲天然氣市場而言至關(guān)重要。未來十年,歐洲天然氣需求有望以1.7%的年均增速增長。北海天然氣產(chǎn)量下滑將被管道天然氣和液化天然氣進(jìn)口所抵消。亞洲天然氣需求預(yù)計將以年均5.7%的速度增長。該區(qū)域天然氣生產(chǎn)與管道天然氣進(jìn)口有望增長,但只有當(dāng)液化天然氣進(jìn)口量增長近一倍時才可能達(dá)成供求平衡。亞洲以及歐洲(某種程度上而言)將由此鞏固其作為領(lǐng)先液化天然氣市場的地位。

全球天然氣市場呈現(xiàn)出區(qū)域性特點,且以長期合同為主,各個地區(qū)的價格公式(price formula)各不相同。然而,目前天然氣市場的區(qū)域分割性正在減弱。

與管道天然氣不同,液化天然氣的運輸便捷,這主要得益于近幾年日益發(fā)展的物流能力(包括液化天然氣船和再氣化終端)。而今在不同進(jìn)口市場之間進(jìn)行套利交易成為可能。因此,液化天然氣在世界天然氣市場中發(fā)揮著平衡的作用。迄今為止,僅有有限的天然氣進(jìn)行套利交易,但隨著液化天然氣在世界天然氣消費中的比重增加,套利交易的重要性將上升。這將使以前相對獨立的區(qū)域性市場之間的相關(guān)性增強(qiáng)。

當(dāng)前天然氣市場處于供給過剩階段,這導(dǎo)致天然氣現(xiàn)貨價格下降。這是以下因素綜合作用的結(jié)果:全球經(jīng)濟(jì)危機(jī),及其對工業(yè)天然氣需求產(chǎn)生的負(fù)面影響,以及新建大型天然氣設(shè)施投入生產(chǎn)。我們不應(yīng)該誤解這一短期現(xiàn)象,因為這種現(xiàn)象將不會持續(xù)太久。我們認(rèn)為,未來幾年內(nèi)目前的過剩產(chǎn)能將不復(fù)存在,這將導(dǎo)致天然氣出現(xiàn)短缺,歐洲與亞洲在天然氣資源方面的競爭也將加劇。

道達(dá)爾從全球天然氣企業(yè)這個視角來了解液化天然氣市場。隨著卡塔爾天然氣二期(Qatargas II )和也門液化天然氣項目在2009年啟動,道達(dá)爾成為全球第二大液化天然氣生產(chǎn)商,在中東、非洲、亞洲和歐洲都擁有天然氣液化廠,在歐洲、亞洲和美國擁有再氣化裝置。根據(jù)道達(dá)爾目前的預(yù)測,在建或已決定建設(shè)的液化天然氣項目可以滿足2020年前液化天然氣需求增量的僅1/3。我們還需要建設(shè)新液化天然氣項目。涵括氣田開發(fā)、液化裝置、輸送設(shè)施和再氣化終端的一體化項目不僅復(fù)雜,而且成本高昂。該項目從最初的設(shè)計到最終的建成是一個漫長的過程。需要盡早決策以確保到2015-2020年必要的產(chǎn)能可以投入生產(chǎn)。要確保天然氣市場的平穩(wěn)和高效并增加天然氣供應(yīng)的多元化,就需要在消費國增加天然氣進(jìn)口設(shè)施,尤其是在歐洲和主要的亞洲市場建造液化天然氣接收站。

在液化天然氣業(yè)務(wù)方面,考慮到投資的規(guī)模和打造一體化的價值鏈,生產(chǎn)國與消費國之間的長期合作伙伴關(guān)系尤其被證明是正確的,生產(chǎn)國需要確保本國天然氣的出口,而消費國則需要確??煽康奶烊粴夤?yīng)。此外,液化天然氣的發(fā)展大大有利于本國天然氣產(chǎn)業(yè)的多元化。生產(chǎn)國與消費國之間的利益趨同解釋了液化天然氣市場長期合同和“照付不議(take-or-pay)”條款的作用。

發(fā)展液化天然氣業(yè)務(wù)可能是提高能源效率和可持續(xù)性,以及增強(qiáng)消費國與生產(chǎn)國之間關(guān)系的最佳方式。液化天然氣的柔韌性大大有利于最優(yōu)地使用所有可用能源——這一要素將逐漸被認(rèn)可并得到充分利用。

天然氣在氣候變化和減排中的作用

俄羅斯天然氣工業(yè)股份公司旗下的天然氣出口公司(Gazprom Export)總經(jīng)理,俄羅斯天然氣工業(yè)股份公司(Gazprom)管理委員會副主席 梅德韋杰夫(Alexander Medvedev

我們必須承認(rèn)天然氣在減少二氧化碳排放方面發(fā)揮的重要角色。俄羅斯天然氣工業(yè)股份公司完全支持減少二氧化碳排放的目標(biāo),并認(rèn)為這對實現(xiàn)避免氣候發(fā)生重大變化這一最終目標(biāo)至關(guān)重要。

為了實現(xiàn)脫碳(decarbonisation)或增加產(chǎn)量和使用無碳能源所采用的任何方法都帶來了實際的威脅。通過以“更清潔“的化石燃料替換“較臟”的化石燃料,這些方法使以一種務(wù)實且高效的方式實現(xiàn)二氧化碳排放目標(biāo)的機(jī)會不復(fù)存在。優(yōu)先使用無碳燃料發(fā)電使所有化石燃料都處于相同的不利地位,無論這些化石燃料的環(huán)境友好性。更為穩(wěn)健且現(xiàn)實可行的方法是建立在將天然氣發(fā)展成為石油和煤炭的“更清潔”替代燃料的基礎(chǔ)上的。

天然氣為氣候變化問題提供了一個具有成本效益的解決方案。解決氣候變化問題的成本高,必定使總能源開支的增長高于當(dāng)前水平。

歐盟預(yù)計的經(jīng)濟(jì)收益取決于完全實現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。雖然能源效率非常重要,但解決這個問題又必須實際可行。過去20年的經(jīng)驗表明,歐盟等發(fā)達(dá)國家每年的能效提升不會超過2%(以單位GDP的能耗來計算)。在過去10年間,每年的能效提升速度不及1%。

更好地整合能源政策的不同要素,尤其是與內(nèi)部市場、供應(yīng)安全和氣候變化目標(biāo)相關(guān)的要素,是非常理想的目標(biāo)。作為天然氣這一最清潔且最高效化石燃料的供應(yīng)商,俄羅斯天然氣工業(yè)股份公司支持采取措施鼓勵向低碳發(fā)電轉(zhuǎn)型。

與此同時,經(jīng)濟(jì)形勢也限制了公共部門和私營部門的開支,縮小了向那些無競爭力或試驗性替代品以及可再生能源提供公共補(bǔ)貼的空間。同時,倘若消費者不得不承擔(dān)其所產(chǎn)生的所有額外費用,那么將越來越須擔(dān)心其對歐盟產(chǎn)業(yè)競爭力影響。

這意味著:與以往相比,我們更加需要進(jìn)行客觀且在經(jīng)濟(jì)上可行的分析,以及說明可用技術(shù)和燃料在減少二氧化碳排放方面的成本和收益。我們希望,歐盟委員會最終的政策建議將較充分地考慮到這些因素。我們認(rèn)為,此類分析將清楚地表明,天然氣作為一種相對清潔、低成本、可靠和柔韌性燃料的中長期優(yōu)勢。我們的研究發(fā)現(xiàn),通過將1/2的煤電廠替換成現(xiàn)代化的燃?xì)廨啓C(jī)電站(gas-turbine units),歐盟可以實現(xiàn)2020年二氧化碳減排目標(biāo)的50%。此外,歐盟能源結(jié)構(gòu)中天然氣比重每提高1%,二氧化碳減排量將超過3%。

另外,我們還可能將天然氣用作發(fā)動機(jī)燃料(engine fuel),可以直接使用(以液化天然氣和壓縮天然氣的形式),也可以通過天然氣合成油(GTL)技術(shù)而制成合成柴油燃料使用。在可預(yù)見的未來,這些技術(shù)將成為交通運輸業(yè)的重要組成部分;他們也將加劇石油和天然氣的市場競爭。鑒于國際貿(mào)易中的天然氣合成油數(shù)量可觀,市場將推出一個獨立指標(biāo)來衡量原油的價值。這方面的競爭將縮小同石油產(chǎn)品籃子掛鉤的天然氣合同價格與現(xiàn)貨市場價格之間的差距。歐洲將天然氣作為發(fā)動機(jī)燃料的廣泛使用將使所有天然氣供應(yīng)商受益,并降低歐盟大量進(jìn)口柴油燃料的需求相關(guān)的風(fēng)險。

認(rèn)識天然氣機(jī)會

荷蘭皇家殼牌石油公司 (Royal Dutch Shell)首席執(zhí)行官 傅賽(Peter Voser)

我們認(rèn)為本世紀(jì)上半期全球能源需求可能翻番。同時,我們也認(rèn)識到同期全球單位能源的溫室氣體排放必須大幅降低。在這種的情況下,天然氣作為一種儲量豐富、價格適中和更清潔能源將發(fā)揮重要作用。然而,要充分發(fā)揮天然氣的潛力,各行業(yè)必須與政府密切高效地合作,建立有利于天然氣發(fā)揮作用的政策框架。

過去幾年,天然氣的供應(yīng)得到很大的提高,這主要得益于北美致密氣、頁巖氣和煤層氣的繁榮。過去三年,北美已發(fā)現(xiàn)的天然氣資源增加了一倍多,足夠滿足約一個世紀(jì)的消費需求(按照當(dāng)前的消費水平計算)。非常規(guī)天然氣繁榮的影響不僅限于北美:能夠為世界其他國家和地區(qū)供應(yīng)液化天然氣(起初只供應(yīng)給美國),并激勵其他國家尋找新的天然氣資源。如果天然氣資源開采及時,那么不斷增長的全球天然氣供應(yīng),加之液化天然氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,應(yīng)該有助于提升天然氣的競爭力。

作為一種較清潔的發(fā)電原料,天然氣在環(huán)保方面具有較高的資質(zhì),盡管仍然必須對致密氣和頁巖氣生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的水進(jìn)行專業(yè)化管理。現(xiàn)代化的燃?xì)饴?lián)合循環(huán)發(fā)電廠的二氧化碳排放量將比超臨界燃煤電站少50%,比老式燃煤蒸汽輪機(jī)電站(steam turbine coal-fired plant)少70%。用現(xiàn)代化的燃?xì)獍l(fā)電廠取代老式燃煤電站是迄今為止減少二氧化碳排放最有成本效益的中短期解決方法。倘若美國要將現(xiàn)有的天然氣汽輪機(jī)的利用率提高一倍,從約40%提高到約80%,它將減少燃煤電站近1/5的二氧化碳排放量。利用天然氣發(fā)電而非煤炭發(fā)電來滿足日益增長的電力需求是未來關(guān)鍵性十年減少二氧化碳排放的最廉價、最可靠、最快且最全面的方法。

上述這些發(fā)展應(yīng)該給政府和投資者長期發(fā)展天然氣帶來信心。北美、歐洲、亞洲、拉丁美洲和中東都面臨著不同的能源壓力,但對天然氣未來發(fā)展的信心大增將讓全世界的天然氣消費者和供應(yīng)商受益。

在新興市場,經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長將導(dǎo)致各經(jīng)濟(jì)部門對天然氣的需求增加。在經(jīng)合組織國家市場,這很大程度上取決于天然氣在電力部門中所將發(fā)揮的作用。金融危機(jī)后,重要的是,與其他發(fā)電站相比,新燃?xì)怆娬镜慕ㄔO(shè)速度將加快,且其資金成本也將更低——是每兆瓦煤炭發(fā)電成本的1/3,不到核能或風(fēng)能成本的1/5。此外,與煤炭或核電站不同,燃?xì)怆娬臼秋L(fēng)能或太陽能等間歇性能源發(fā)電的適當(dāng)補(bǔ)充。

這些特征使天然氣成為世界實現(xiàn)更清潔發(fā)電和未來能源可持續(xù)發(fā)展的一個重要因素。為了給天然氣創(chuàng)造發(fā)展空間,政府和監(jiān)管機(jī)構(gòu)擁有多種政策工具幫助在天然氣、可再生能源、核能和碳捕獲和存儲(CCS)之間打造一個清潔電力聯(lián)盟(clean electricity coalition)。

設(shè)立高碳價的碳市場是團(tuán)結(jié)這一聯(lián)盟并刺激對必要技術(shù)進(jìn)行投資的最有效途徑。倘若透明的碳定價機(jī)制能夠高效地運作,那么很明顯,碳足跡小且資本密度低的天然氣對發(fā)電而言最具吸引力。結(jié)合碳捕獲和存儲,事實也將證明從更長遠(yuǎn)來看天然氣是非常強(qiáng)勁的低碳競爭者。除了負(fù)擔(dān)得起的低碳電力之外,天然氣加上碳捕獲和存儲技術(shù)所生產(chǎn)的氫氣不僅能夠滿足工業(yè)需求,還能在燃料電池汽車和熱電聯(lián)產(chǎn)電廠中使用。

然而,鑒于在相當(dāng)長的一段時間內(nèi)二氧化碳定價體系還不完善,因此不透明的標(biāo)準(zhǔn)和要求等政治妥協(xié)至少應(yīng)試圖復(fù)制二氧化碳定價的成果,并首先實施成本最低的解決方案。雖然在一些體制下,缺少強(qiáng)有力的碳價以及雄心勃勃的可再生能源發(fā)電目標(biāo)帶來了高昂的制度成本,同時還延長了老式燃煤電站的使用年限。這樣一來,實現(xiàn)相同水平減排目標(biāo)所需承擔(dān)的電力費用更高。

在當(dāng)前不確定的環(huán)境下,保持對提供成本最低解決方案政策的強(qiáng)烈關(guān)注以及鼓勵未來在各種新技術(shù)組合中取得最具成本效益的進(jìn)展都是至關(guān)重要的。天然氣提供了一種解決當(dāng)今面臨的緊迫的能源挑戰(zhàn)的方法,加上碳捕獲和存儲技術(shù),天然氣將為未來提供一個劃算的低碳解決方案。


第二章 天然氣供應(yīng)革命

幾年的發(fā)展就能給國際天然氣市場帶來巨變。僅在5年前,我們曾預(yù)計北美天然氣生產(chǎn)將迅速減少。全球液化產(chǎn)能的大規(guī)模擴(kuò)張將使疲軟的北美市場恢復(fù)活力,并使亞歐成為全球天然氣市場的供需中心。價格不貴且豐富的液化天然氣資源有望與常規(guī)天然氣資源展開競爭。人們很少關(guān)注頁巖氣、致密氣和煤層氣等非常規(guī)天然氣資源。

頁巖氣的出現(xiàn)打破了所有假設(shè)。以新的方式將所有已知技術(shù)組合在一起已導(dǎo)致北美非常規(guī)天然氣成本競爭力取得了突破。目前在大多數(shù)情況下,非常規(guī)天然氣的價格比常規(guī)天然氣的價格低。2002年,頁巖氣僅占美國天然氣供應(yīng)的2%,而到2010年已增至24%

而今許多地區(qū)都在開發(fā)非常規(guī)天然氣的潛力。從北美吸取的教訓(xùn)可能將運用到全世界。

非常規(guī)天然氣革命

人們知曉頁巖氣已有數(shù)十年的歷史。事實上,頁巖是許多常規(guī)石油和天然氣資源的烴源巖(source rock)。盡管如此,直到最近,低滲透性和多孔性使得從頁巖中提取天然氣的成本過于高昂或技術(shù)可行性低。近十年來,這種情況發(fā)生了變化,因為對新技術(shù)的大規(guī)模投資使北美的頁巖氣生產(chǎn)發(fā)生了革命性變化,并使頁巖氣在成本上具有競爭力。

從頁巖中生產(chǎn)天然氣,有兩種技術(shù)至關(guān)重要,即水平鉆井(horizontal drilling)技術(shù)和水力壓裂(hydraulic fracturing)技術(shù)。這兩種技術(shù)都有數(shù)十年的使用歷史,但將這兩種技術(shù)結(jié)合使用則是引發(fā)頁巖氣革命的關(guān)鍵。

水平鉆井技術(shù)指打一口垂直井至預(yù)定深度,而后水平鉆孔以獲取更多的儲量。

另一個是水力壓裂(hydraulic fracturing)技術(shù),指在高壓下向井中注入液體以使儲氣巖破裂,并讓巖石中的天然氣能夠流向井眼而后到達(dá)地面。壓裂液通常由水和沙子(或其他固體)組成,主要是為了使儲氣巖破裂后保持破裂狀態(tài)。提高上述過程效率的化學(xué)物質(zhì)包括不足1%的壓裂液。最近利用多種壓裂技術(shù)來進(jìn)一步增加氣井的產(chǎn)量。

水平鉆井技術(shù)與水力壓裂技術(shù)的結(jié)合的突破出現(xiàn)在2002-2003年,盡管過了5年人們才認(rèn)識到這種革命性技術(shù)的影響。然而,兩種技術(shù)的結(jié)合只是發(fā)揮頁巖氣潛力的開始。每一種地質(zhì)構(gòu)造都需要一種獨特的方法。兩個鉆井工在近距離的同一地質(zhì)層上鉆井卻通常產(chǎn)生不同的生產(chǎn)成本。不同的頁巖儲集層在滲透性、孔隙率和深度等特性方面各不同。當(dāng)考慮到政策和利益攸關(guān)者等因素時,明確任何具體區(qū)域的非常規(guī)天然氣機(jī)會將更具挑戰(zhàn)性。在非常規(guī)天然氣革命的過程中,政策可能與地質(zhì)和技術(shù)一樣重要。

北美:“頁巖之風(fēng)”

頁巖氣是北美天然氣供應(yīng)游戲規(guī)則的改變者。據(jù)IHS劍橋能源研究協(xié)會(IHS CERA)估計,北美非常規(guī)天然氣包括超過51萬億立方米(Tcm)1,800萬億立方英尺[Tcf])的可采天然氣——超過自1930年以來北美已生產(chǎn)的天然氣產(chǎn)量。這些新增資源加上此前的估計值,將導(dǎo)致天然氣資源量超過85萬億立方米(Tcm)(或3000Tcf),可以滿足北美100多年的消費需求(按照北美當(dāng)前的消費量計算)。圖5標(biāo)注了最重要的北美頁巖資源所在地。鑒于頁巖氣的規(guī)模和所處位置接近美國東北部需求中心,馬塞勒斯頁巖(Marcellus Shale)資源特別具有發(fā)展前景。

天然氣產(chǎn)量也反映出頁巖技術(shù)已帶來了新的豐富產(chǎn)量。在短短的兩年內(nèi),北美天然氣產(chǎn)量中頁巖氣的比重就翻了一番,從2008年的12%(每日2億立方米[Bcm]66億立方英尺[Bcf])增至2010年的24%(每日0.4Bcm13.8Bcf)。到2020年,頁巖氣占北美天然氣產(chǎn)量的比重可能增至50%。

5:北美非常規(guī)天然氣熱點

來源:IHS劍橋能源研究協(xié)會

頁巖氣生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步也改變了北美天然氣供應(yīng)曲線(見圖6)。很大一部分新供應(yīng)能夠以低成本生產(chǎn)——全周期成本(in full-cycle cost terms)低于145美元/千立方米(Mcm)4美元/百萬英熱單位)。[1] 如此低成本的天然氣的出現(xiàn)正推動非常規(guī)天然氣供應(yīng)的增加,并改變了對未來北美天然氣價格發(fā)展方向的假設(shè)。然而,成本最低的資源并不必然是那些首先被開發(fā)的資源。管道運輸能力必須能夠連通生產(chǎn)區(qū)域與需求中心。例如,基礎(chǔ)設(shè)施的局限性可能會延遲加拿大霍恩河(Horn River)和蒙特尼頁巖(Montney Shales)以及美國中大西洋州的馬塞勒斯頁巖(Marcellus Shale)部分區(qū)域的開發(fā)。市場規(guī)模、個體生產(chǎn)商所占面積以及服務(wù)業(yè)的服務(wù)能力等實際問題將與生產(chǎn)成本一樣,決定生產(chǎn)水平。

6:頁巖氣正改變北美供應(yīng)曲線的形態(tài)*

(亨利港保本價)

來源:IHS劍橋能源研究協(xié)會

* 指已探明資源、可能性資源和潛在資源。

許多頁巖開采區(qū)的成本低是因為生產(chǎn)效率得到了提升。水平鉆井技術(shù)使我們可以從單井中獲得更多的天然氣儲量。此外,在單個地點或井場(well pad)鉆取多個井可以實現(xiàn)使用一套鉆井設(shè)備鉆取多個水平井,而不需要在井與井之間拆卸和重新組裝鉆井設(shè)備。在一個井場鉆取多個井也可以減少對耕地的騷擾(Land disturbance)。此外,批量操作(“batch” operations)——即對多個天然氣井進(jìn)行重復(fù)操作并分階段鉆探許多井——也可以提高施工效率。提高鉆井效率意味著鉆取一定數(shù)量的井所需使用的鉆井設(shè)備減少,會大幅節(jié)省成本。此外,對北美的頁巖層的了解較深,這意味著出現(xiàn)“干井(dry hole)”的風(fēng)險低。

頁巖生產(chǎn)的持續(xù)強(qiáng)勁增長有賴于在鉆井和完井(well completion)過程中持續(xù)的創(chuàng)新、獲得土地以及獲取鉆探許可的及時性。頁巖氣產(chǎn)業(yè)將推動創(chuàng)新進(jìn)程,但監(jiān)管是一個獨立的問題。塔里斯曼能源公司CEO 曼佐尼(John Manzoni)在其論文《讓天然氣成為邁向低碳未來的橋梁式燃料》(Securing Natural Gas as a Bridge Fuel to a Low-Carbon Future)中如此寫道,“須提高勘探和開發(fā)(E&P)業(yè)在幫助設(shè)計能源政策以確保天然氣的偉大前景的戰(zhàn)略作用”,他說。要獲得公眾對頁巖氣產(chǎn)業(yè)的認(rèn)可,環(huán)境問題的適當(dāng)管理尤為重要。曼佐尼接著表示,“勘探和開發(fā)業(yè)必須加倍努力以確保最高標(biāo)準(zhǔn)的維護(hù),并與社區(qū)合作減少地表騷擾(surface disturbance),使其對野生動物的影響最小化,并保護(hù)地下水資源?!?span lang="EN-US">

頁巖氣開發(fā)面臨的環(huán)境挑戰(zhàn)

頁巖氣開發(fā)所引發(fā)的環(huán)境問題已成為了美國部分地區(qū)的重大問題,而隨著頁巖氣生產(chǎn)的增加,這些環(huán)境問題還可能在其他地區(qū)出現(xiàn)。從許多方面來看,獲取越來越多的低碳天然氣儲量是有利的,因為與其他燃料相比,使用天然氣可以減少溫室氣體和許多空氣污染物的排放。然而,天然氣所帶來的好處相對較為分散,只有在使用天然氣的時候和地方才會獲益。而在減少溫室氣體排放方面,其所帶來的益處是全球性的。

然而,與頁巖氣開發(fā)相關(guān)的不利環(huán)境影響的風(fēng)險只出現(xiàn)在生產(chǎn)天然氣的當(dāng)?shù)亍_@些問題普遍存在于場地整理、鉆井和壓裂過程中。頁巖氣開發(fā)過程中會出現(xiàn)對土地的騷擾、塵土(nuisance dust)、噪音和柴油機(jī)尾氣排放,但一旦頁巖氣井處于生產(chǎn)階段,則其影響最小。

對頁巖氣開發(fā)最大的擔(dān)憂與水相關(guān)。在對每個頁巖井進(jìn)行打鉆和壓裂時需要1500-1900萬升(400-500加侖)水。而該數(shù)量的水足夠滿足35-45個美國家庭一年的用水需求了。然而,與其他一些燃料相比,頁巖氣開發(fā)的耗水量較少。例如,煤炭從生產(chǎn)到發(fā)電所需的水量是頁巖氣的4倍,而且前提是發(fā)電廠使用的是閉路冷卻系統(tǒng)(closed-loop cooling)。然而,各地的水資源儲量各不同,水的可得性可能成為干旱地區(qū)的一大挑戰(zhàn)。

飲用水的污染也是一個關(guān)鍵問題,主要集中在水力壓裂過程及其污染地下蓄水層的可能性。然而,地質(zhì)情況和正確的井式安裝(proper well installation)會使其成為不可能。正確安裝的井包括被混凝土包圍的鐵殼(steel casing),以將井與其經(jīng)過的地下蓄水層分隔開來。地面套筒(surface casing)延伸至最深的飲用水水源下50-100英尺處。頁巖氣資源一般位于潛在最深飲用水地下蓄水層以下數(shù)千英尺處。頁巖的低滲透性和其他形成物束縛了壓裂液從頁巖上流至飲用水水源層,甚至在壓裂過程中承受壓力時也是如此。

雖然水力壓裂不太可能造成水污染,但采出水(produced water)的存儲和處理以及鉆井過程中使用的水和化學(xué)物都可能是水污染的潛在源。同樣,存放于接近鉆井的深坑中的鉆探泥漿(drilling mud)的釋放也是可能的。這些風(fēng)險普遍存在于所有的石油和天然氣開發(fā)過程中,但與壓裂相關(guān)問題相比,這些風(fēng)險仍未得到公眾足夠的重視。適當(dāng)處理地表的水和其他物質(zhì)對避免徑流和地表水受污染至關(guān)重要。

歐洲:認(rèn)識頁巖氣的潛力

對歐洲頁巖氣資源的預(yù)測可與北美頁巖氣資源的預(yù)測相媲美。在《打破常規(guī):歐洲非常規(guī)天然氣的發(fā)展前景》一文中,IHS劍橋能源研究協(xié)會資深研究主管彼得·杰克遜(Peter Jackson)對歐洲非常規(guī)天然氣的發(fā)展前景進(jìn)行了評估,并將波蘭、波羅的海國家(the Baltics)、德國和奧地利的頁巖資源描述為“世界級”的,見圖7。然而,受多種因素的影響,歐洲非常規(guī)天然氣的發(fā)展機(jī)會可能不同于北美的頁巖氣革命。

首先,歐洲礦產(chǎn)資源所有權(quán)ownership of mineral rights)對歐洲開采企業(yè)的挑戰(zhàn)不同于北美勘探與開發(fā)企業(yè)所面臨的挑戰(zhàn)。通常美國的礦權(quán)為私有,連同地表土地所有權(quán)(surface rights)一起轉(zhuǎn)讓。財產(chǎn)(property)所有者也可以出售或轉(zhuǎn)讓財產(chǎn)底下資源的所有權(quán)。另一方面,歐洲礦產(chǎn)資源的所有權(quán)通常屬于國家。因此歐洲的勘探與開發(fā)企業(yè)與政府而非個體業(yè)主進(jìn)行談判。這就為礦產(chǎn)的開發(fā)帶來了障礙。與政府談判是一個既耗時又需要調(diào)動更多資源的過程。而最終的讓步還會讓開發(fā)商與地上資源所有者產(chǎn)生沖突,后者并不分享所產(chǎn)生的收益。

7:歐洲的非常規(guī)天然氣資源

來源:IHS劍橋能源研究協(xié)會

其次,在鉆井和生產(chǎn)過程中地上活動是不可避免的。地上活動可能包括建造公路和基礎(chǔ)設(shè)施以將重型設(shè)備運至鉆井現(xiàn)場,處理污水以及過去并未進(jìn)行陸上鉆探(onshore drilling)的地區(qū)地形風(fēng)貌的變化。因為歐洲的人口密度更高且陸上鉆井經(jīng)驗有限,將地上擾動降至最低尤為重要。此外,因為歐洲天然氣開發(fā)為土地所有者帶來的經(jīng)濟(jì)收益比北美小,因此他們并沒有太大的動力去忍受天然氣開發(fā)可能帶來的不利影響。

第三,歐洲并沒有成套的專項陸上鉆井設(shè)備用于在非常規(guī)天然氣資源區(qū)進(jìn)行鉆井。這就提出了技術(shù)和物流方面的問題,這些問題必須在資源大規(guī)模開發(fā)以前得以解決。另外,歐洲還將不得不建立起一套物流體系來支撐陸上天然氣勘探和開發(fā)工業(yè)。

盡管存在著諸多潛在挑戰(zhàn),但在歐洲開發(fā)陸上天然氣資源的理由很有說服力。供應(yīng)的多元化可以增強(qiáng)天然氣市場的穩(wěn)定性,同時也能提高公眾對廣泛使用天然氣(尤其在發(fā)電領(lǐng)域)的信心。

在歐洲,波蘭是生產(chǎn)非常規(guī)天然氣潛力最大的國家。在高產(chǎn)的情況下,IHS劍橋能源研究協(xié)會預(yù)測,波蘭的非常規(guī)天然氣年產(chǎn)量將從目前的約5Bcm(每日0.5Bcf)增至2025年超過100Bcm(每日9.7Bcf)。預(yù)計同期波蘭國內(nèi)天然氣年消費量將增至略高于20Bcm(每日1.9Bcf),這意味著波蘭可能成為重要的天然氣出口國,并改變中歐地區(qū)的天然氣供應(yīng)現(xiàn)狀。即使在產(chǎn)量較低的情境下,波蘭也將從一個天然氣進(jìn)口國變身為天然氣出口國。

彼得·杰克遜(Peter Jackson)這樣描述歐洲非常規(guī)天然氣面臨的政策挑戰(zhàn),“在設(shè)計歐洲非常規(guī)天然氣未來過程中,能源政策的重要性至少等同于地質(zhì)情況。如果未能實現(xiàn)監(jiān)管環(huán)境的合理化,那么非常規(guī)天然氣生產(chǎn)的起飛將在地域上受限或時間上延期。隨著時間的推移,決策者可能面臨戰(zhàn)略抉擇:即支持非常規(guī)天然氣——一個相對清潔的本地資源——或采用更加昂貴的零排放清潔技術(shù)?!迸c此同時,歐洲大量非常規(guī)天然氣資源的發(fā)展?jié)摿M(jìn)一步使針對里海和中亞地區(qū)的潛在新能源供應(yīng)的討論復(fù)雜化。


[1] 全周期單位成本包括具體區(qū)域開采企業(yè)所面臨的所有成本,包括資本和營業(yè)開支、礦區(qū)土地使用費和稅收。

 

亞洲:剛剛起步

亞洲對頁巖氣資源的評估剛剛起步。中國對頁巖氣表現(xiàn)出非常濃厚的興趣,且中國的幾大盆地都符合頁巖氣潛能的篩選標(biāo)準(zhǔn)。中國正在進(jìn)行一個有影響的技術(shù)項目來勘探中國的頁巖氣資源,該項目通常由中國石油與天然氣公司攜手西方合作伙伴進(jìn)行。盡管如此,對頁巖氣資源潛能做出一個符合現(xiàn)實的估計還需幾年的時間。

目前,澳大利亞的煤層氣引領(lǐng)著亞洲非常規(guī)天然氣開發(fā)的競賽。而今正在建設(shè)一批液化天然氣設(shè)施,這些設(shè)施將使用煤層氣作為其氣源,同時還可能批準(zhǔn)其他項目。過去十年,因為業(yè)內(nèi)人士試圖利用澳大利亞毗鄰快速發(fā)展的亞洲市場的地理優(yōu)勢,對澳大利亞的投資一直比較強(qiáng)勁。

在澳大利亞以外地區(qū),煤層氣的開發(fā)較為緩慢。中國煤層氣生產(chǎn)產(chǎn)量不大,大多數(shù)用于本地市場而不服務(wù)于省際市場。印度和印度尼西亞也對煤層氣開發(fā)表現(xiàn)出興趣,但資源量(resource in place)的最終數(shù)據(jù)仍無法獲得。即使資源量的最大估測值被證明是正確的,但這些煤層氣的可開采率仍將是關(guān)鍵變量。

液化天然氣:仍然是關(guān)鍵的供應(yīng)源

盡管非常規(guī)天然氣越來越受到關(guān)注,但液化天然氣仍然是世界大多數(shù)國家天然氣的關(guān)鍵供應(yīng)源。2000年至2010年十年間,全球液化天然氣的交易量翻了一番,未來10年有望再增加50%或更多(見圖8)。在歐洲和亞洲,非常規(guī)天然氣資源的開發(fā)仍處在早期階段,因此歐洲和亞洲仍然是很大的液化天然氣市場。北美是唯一一個液化天然氣預(yù)計需求量大幅下降的地區(qū)。盡管如此,近年來液化天然氣產(chǎn)業(yè)仍面臨著一個嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

2000-2007年間液化天然氣行業(yè)大力投資全價值鏈,以彌補(bǔ)北美天然氣產(chǎn)量的預(yù)期下滑,并滿足亞洲快速增長的天然氣需求。全球液化天然氣產(chǎn)量最大的國家是卡塔爾,近年來該國的天然氣產(chǎn)能已達(dá)到7700萬噸。然而,當(dāng)2008年和2009年新液化終端建成時,市場與早期預(yù)期有很大的不同。在高物價環(huán)境下最終敲定投資決策的項目開工,正值北美天然氣生產(chǎn)迅速擴(kuò)張,世界陷入嚴(yán)重衰退之中。保羅·斯卡羅尼(Paolo Scaroni)在其論文《未來的燃料》中這樣描述其形勢:“盡管美國對液化天然氣的需求量減少(由于頁巖氣的'發(fā)現(xiàn)’),同時全球的需求量也出現(xiàn)下滑(由于經(jīng)濟(jì)低迷),但最近仍開工了許多液化天然氣項目。此前僅在北美海岸使用的液化天然氣運輸船(LNG tanker)而今被轉(zhuǎn)向歐洲和亞洲?!彪S著新設(shè)計的Q-Max超大型液化氣船在市場蕭條的環(huán)境下交付使用,天然氣運輸也出現(xiàn)了供過于求。

8:全球液化能力正快速擴(kuò)張

來源:IHS劍橋能源研究協(xié)會

全球經(jīng)濟(jì)衰退可能暫時抑制了液化天然氣的發(fā)展。但如圖9所示,到2020年世界幾大液化天然氣生產(chǎn)國每年可以新增1.5億噸的液化產(chǎn)能。澳大利亞每年新增液化產(chǎn)能最大,每年澳大利亞提議或承諾新增4000萬噸的液化產(chǎn)能。沃爾特(Don Voelte)在其論文《響應(yīng)召喚:澳大利亞與全球天然氣》中這樣描述澳大利亞液化天然氣的發(fā)展?jié)摿Γ骸澳壳?,澳大利亞已探明與可能(probable)天然氣儲量約為210萬億立方英尺(Tcf),其中12Tcf的已探明和可能天然氣儲量來自于煤層氣。正通過勘探增加新的儲量。澳大利亞有可能成為繼卡塔爾之后世界第二大液化天然氣供應(yīng)商?!彪m然卡塔爾仍將繼續(xù)成為世界第一大液化天然氣供應(yīng)商,但其產(chǎn)能的大幅增長已經(jīng)成為過去,至少當(dāng)前卡塔爾在推遲發(fā)展新的產(chǎn)能。

9:到2020年全球液化產(chǎn)能居前的國家

來源:IHS劍橋能源研究協(xié)會

*擬建項目的實現(xiàn)情況各異。

亞洲仍將是最大的液化天然氣市場(見圖10)。日本與韓國的國內(nèi)天然氣資源不多,但幾乎可以滿足本國對液化天然氣的需求。大多數(shù)亞洲國家(除日本外)從經(jīng)濟(jì)衰退中復(fù)蘇的步伐快于北美和歐洲——這推動了液化天然氣貿(mào)易的發(fā)展。

10:液化天然氣進(jìn)口(按地區(qū)劃分)

來源:IHS劍橋能源研究協(xié)會, 美國能源信息署,國際能源署

亞洲非經(jīng)合組織國家的液化天然氣需求潛力巨大。亞洲需求的增長比1-2年前的預(yù)期更快,事實上這在一定程度上彌補(bǔ)(counterbalancing)了“失落的”美國市場所帶來的影響。直到2006年,中國在天然氣方面一直自給自足,并且沒有儲存進(jìn)口天然氣所必要的基礎(chǔ)設(shè)施。目前中國有3個正在運營的液化天然氣進(jìn)口接收站(LNG import terminals),另外超過5個天然氣進(jìn)口接收站將在2013年投入運營。泰國計劃于2011年運行一個液化天然氣進(jìn)口接收站,而印度尼西亞、巴基斯坦和新加坡預(yù)計要到2013年才建成液化天然氣進(jìn)口接收站。

在歐洲,液化天然氣進(jìn)口的增長速度快于管道天然氣進(jìn)口。液化天然氣占?xì)W洲燃料供應(yīng)的比重預(yù)計將從2009年的13%增加至2020年的近20%。預(yù)計液化天然氣將抵消北海天然氣產(chǎn)量下滑的大部分影響。

打破常規(guī):歐洲非常規(guī)天然氣發(fā)展前景

英國IHS劍橋能源研究協(xié)會石油行業(yè)活動高級主管Peter Jackson

北美非常規(guī)天然氣生產(chǎn)的爆炸式發(fā)展回避了如下問題:其他地區(qū)是否具有同樣的發(fā)展?jié)撃埽?span lang="EN-US">IHS劍橋能源研究協(xié)會(IHS CERA)正努力為歐洲解答這個問題。1 我們已系統(tǒng)地標(biāo)出并審視了歐洲7大區(qū)域的所有關(guān)鍵的非常規(guī)天然氣開采區(qū)——包括頁巖氣和煤層氣,其中包括土耳其西北部。我們估計,一共有36個頁巖氣開采區(qū)和19個煤層氣開采區(qū)。

我們發(fā)現(xiàn),歐洲的頁巖氣資源可與北美相媲美,約157萬億立方米(5,568萬億立方英尺),其中在基礎(chǔ)情境(base case)中3.5萬億立方米(125萬億立方英尺)可進(jìn)行商業(yè)化開采。結(jié)果表明,世界級的頁巖氣潛能集中在波羅的海地區(qū),其中包括瑞典南部和波蘭,以及德國和奧地利。

煤層氣的潛能要小得多,預(yù)計達(dá)到15.6萬億立方米(550萬億立方英尺)。其中法國與英國的煤層氣潛能最大。煤層氣開采區(qū)的商業(yè)潛力遠(yuǎn)小于頁巖氣。煤層氣資源在歐洲已被人們知曉有許多年的歷史了,但迄今為止對煤層氣的投資有限,因此看起來不太可能在未來歐洲天然氣供應(yīng)中發(fā)揮重要作用。

雖然歐洲的非常規(guī)天然氣勘探與開采尚處于非常早的階段,但是近來集中發(fā)放頁巖氣許可證,已占據(jù)了大部分該地區(qū)未來可用面積。在歐洲,大型獨立生產(chǎn)商與國家能源公司都在許可證獲取方面發(fā)揮著重大的作用。這與美國早期經(jīng)驗形成對比,在美國頁巖氣開發(fā)的早期較小的獨立生產(chǎn)商起著帶頭的作用。

投資正推動頁巖氣的鉆探并對有限數(shù)量的氣井進(jìn)行測試,這些氣井將是釋放特定開采區(qū)的商業(yè)潛力的關(guān)鍵。美國在氣井設(shè)計、水力壓裂以及識別單個開采區(qū)中最有開發(fā)前景的部分(最佳位置)方面的經(jīng)驗將讓歐洲運營商獲益。

當(dāng)前,我們對歐洲頁巖氣和煤氣儲量的長期生產(chǎn)潛力知之甚少。這些早期的鉆井操作結(jié)果將對中期開發(fā)速度產(chǎn)生重大影響。早期對天然氣開采進(jìn)行一定的鼓勵必不可少。為了讓北美頁巖之風(fēng)吹向歐洲海岸,投資者需要看到成功地應(yīng)用最先進(jìn)的水力壓裂技術(shù),控制好成本以及強(qiáng)勁的生產(chǎn)績效的證據(jù)。

除了估計資源量外,我們還利用我們對美國非常規(guī)天然氣開采區(qū)績效的廣泛了解來對歐洲2070年前的產(chǎn)能進(jìn)行預(yù)測。我們將對地下風(fēng)險、可能的成本框架、復(fù)雜的監(jiān)管結(jié)構(gòu)的分析和理解與廣泛的地上風(fēng)險(包括許可、用水、準(zhǔn)入問題和管網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施)相結(jié)合。我們預(yù)測,2025-2030年歐洲的產(chǎn)能將穩(wěn)定在60-200億立方英尺(Bcf/日。

目前,歐洲的鉆探設(shè)備和水力壓裂設(shè)備的供應(yīng)量還不足以支持我們預(yù)測的生產(chǎn)量,但我們認(rèn)為在理想情境下相關(guān)服務(wù)部門將迅速改進(jìn)。我們預(yù)期,由于技術(shù)改進(jìn)及歐洲復(fù)雜的許可審批過程將限制鉆井地點的選擇,歐洲非常規(guī)天然氣活動的地面足跡(surface footprint)將小于美國。成功解決監(jiān)管問題和一系列復(fù)雜的地方問題將是影響未來各國非常規(guī)天然氣項目開發(fā)取得進(jìn)展的主要因素。

關(guān)鍵問題是,即使是在最佳情境下,歐洲都將是天然氣凈進(jìn)口區(qū)域。隨著時間的推移,非常規(guī)天然氣的供應(yīng)將大體抵消常規(guī)天然氣產(chǎn)量的下降。雖然如此,我們預(yù)計,波蘭等地區(qū)非常規(guī)天然氣項目將取得重大成功。即使對那些成功開發(fā)的非常規(guī)天然氣開采區(qū)而言,天然氣產(chǎn)量可能很緩慢的增長——監(jiān)管和回接(tie-back)因素是推遲的普遍原因——但接著會以驚人的速度增加,正如美國所發(fā)生的那樣。個別開采區(qū)的快速發(fā)展期將始于2015年后,而大多數(shù)開采區(qū)會在2020年后快速發(fā)展。

與歐洲290-326美元/千立方米(Mcm)(8-9美元/百萬英熱單位)的長期平均合約價相比,歐洲非常規(guī)天然氣可能具有競爭力,雖然大多數(shù)非常規(guī)天然氣開采區(qū)無法與現(xiàn)有以交付成本為基礎(chǔ)的供應(yīng)相競爭。傳統(tǒng)供應(yīng)商可能通過采取激進(jìn)的定價政策來排擠非常規(guī)天然氣,但前提是他們愿意放棄現(xiàn)有的定價機(jī)制。

在勾畫歐洲非常規(guī)天然氣未來時,能源政策的重要性至少與地質(zhì)的重要性相當(dāng)。如果監(jiān)管環(huán)境不理性(rationalization),那么非常規(guī)天然氣生產(chǎn)的大幅增加將會有地域上的限制或延遲。隨著時間的推移,決策者們將面臨如下戰(zhàn)略抉擇,即支持非常規(guī)天然氣——一種相對清潔的本土資源——還是支持成本較高的零排放清潔技術(shù)。

1.《打破常規(guī):歐洲非常規(guī)天然氣發(fā)展前景》,201011月,IHS劍橋能源研究協(xié)會。

確保天然氣成為邁向低碳未來的“橋梁”

加拿大塔里斯曼能源公司總裁兼CEO 曼佐尼(John Manzoni

毋庸置疑,當(dāng)前的證據(jù)似乎表明,巴尼特頁巖(Barnett Shale)和許多其他開采區(qū)的頁巖氣已改變了北美頁巖氣的供應(yīng)形勢。與2003年(當(dāng)年由于擔(dān)憂供應(yīng)緊張,天然氣價格上漲)的預(yù)測相比,這是一個巨大的變化。水平鉆井技術(shù)在美國德克薩斯州巴尼特頁巖開采區(qū)的新運用引發(fā)了一場革命。過去三年,天然氣資源預(yù)測量幾近翻番——在過去七年增加了2倍——這令人無可置疑:未來幾十年天然氣將以負(fù)擔(dān)得起的價格供應(yīng)。然而,實現(xiàn)這一美好愿景的路徑尚不明朗,業(yè)界和政府都應(yīng)采取措施,向北美供應(yīng)可靠的、經(jīng)濟(jì)的和低碳的能源。

2003年以來北美天然氣行業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化。就在幾年前,隨著新技術(shù)的開發(fā)和水平井鉆取、水力壓裂技術(shù)的改進(jìn),行業(yè)的主要參與者都看到了巨大的收益。但這些技術(shù)讓天然氣供應(yīng)從短缺變成了過剩。天然氣價格下跌,似乎不太可能恢復(fù)到此前的高價。2020年以前紐約商品交易所的天然氣期貨價格不會再超過254美元/千立方米(7美元/百萬英熱單位)。最終,天然氣行業(yè)的回報率會降低,因為隨著天然氣市場的競爭,需要提高效率和生產(chǎn)率增速。

為了保持競爭優(yōu)勢,油氣勘探與開采公司(E&P firms)將越來越需要定位于開采最好的儲氣巖,擁有卓越的運營,并能夠進(jìn)入高端市場。除了各自的業(yè)務(wù)范圍外,勘探與開采公司的各分公司還需要在幫助形成能源政策以確保天然氣美好未來方面發(fā)揮更大的戰(zhàn)略作用。

行業(yè)管制范圍內(nèi)的地面問題是確保頁巖氣增長的最大挑戰(zhàn)。關(guān)鍵的優(yōu)先任務(wù)是解決有關(guān)壓裂和用水的問題。自1947年來,美國已將壓裂技術(shù)運用于氣井增產(chǎn)(well stimulation),但現(xiàn)在已在許多剛進(jìn)行大規(guī)模能源開發(fā)的地區(qū)應(yīng)用??碧脚c開采公司明確地支持強(qiáng)大的氣井完整性標(biāo)準(zhǔn),這是保護(hù)地下水的關(guān)鍵所在。然而,對于哪種是提供經(jīng)濟(jì)、豐富和低排放能源的最佳方式,行業(yè)的憂慮在于特殊利益集團(tuán)(special interests)可能指定監(jiān)管,以及增速可能放緩。天然氣行業(yè)必須加倍努力以確保維持最高標(biāo)準(zhǔn),并與社會各界合作減少地表擾動(surface disturbances),將對野生動物的影響最小化,并保護(hù)地下水資源。

與政府進(jìn)行合作,業(yè)界仍然負(fù)有積極參與氣候政策討論的責(zé)任。天然氣行業(yè)仍然有機(jī)會以經(jīng)濟(jì)的方式減少二氧化碳排放,但在采取一個切合實際的碳政策的同時還需要一個公平的競爭環(huán)境。最初,我們要擁有一套好的指標(biāo)、有效的價格信號以及適當(dāng)?shù)募畲胧?,以此來淘汰北美和其他地區(qū)有著40-60年歷史的燃煤電站。因為天然氣發(fā)電站沒有額外的基礎(chǔ)設(shè)施成本,燃?xì)獍l(fā)電可以替代現(xiàn)有的燃煤發(fā)電產(chǎn)能,而天然氣發(fā)電的二氧化碳排放量僅有大約燃煤發(fā)電的50%。此外,天然氣發(fā)電站根據(jù)用電負(fù)荷增加或減少產(chǎn)能的彈性也使之成為增加使用間歇性可再生能源發(fā)電(如風(fēng)電或太陽能發(fā)電)的補(bǔ)充??紤]到天然氣的這些有益特征,天然氣應(yīng)該在未來能源供應(yīng)組合中發(fā)揮重要作用,但目前的政策并未反映出潛在的益處。

鑒于天然氣需求大幅增長,需要在發(fā)電領(lǐng)域和可能的運輸領(lǐng)域取得更大的實質(zhì)性進(jìn)展(例如,通過輕型汽車的電氣化或天然氣汽車投入使用)。取得這些進(jìn)展需要大量資本投資,至少在發(fā)達(dá)國家是如此,為市場掃清障礙的政府政策——如果并未提供刺激措施——以利用天然氣作為一種橋梁式燃料。業(yè)界有責(zé)任教育和說服政府和能源使用者,頁巖氣是更為可靠的燃料,且比起此前常規(guī)天然氣而言其可用年限更長,因此值得推廣。而且,政府也有義務(wù)頒布法規(guī)讓最佳的解決方案脫穎而出。

北美的頁巖氣是全球頁巖氣資源的試驗場(proving ground),并且風(fēng)險大。從歐洲、俄羅斯到發(fā)展中的亞洲和南美國家或地區(qū),成功地和環(huán)境友好地開發(fā)頁巖氣和其他形式的非常規(guī)天然氣,有可能大幅改變?nèi)蚰茉锤窬?,并發(fā)現(xiàn)一種實現(xiàn)長期氣候目標(biāo)的寶貴解決方案。但這種前景尚未實現(xiàn),業(yè)界與政府必須更加緊迫地合作以實現(xiàn)這些可能。

未來的燃料

意大利埃尼集團(tuán)(Eni)首席執(zhí)行官 保羅?斯卡羅尼(Paolo Scaroni)

似乎每年都會出現(xiàn)新的、不同的和迫切的能源話題。過去幾年,世界一直遭遇氣候變化、西歐天然氣供應(yīng)中斷,石油價格劇烈波動,“石油峰值(peak oil)”問題以及日益增加的亞洲石油需求。而且這些挑戰(zhàn)仍在繼續(xù)。

今年的熱門話題是當(dāng)前的“天然氣供應(yīng)過剩(gas glut)”以及天然氣的未來。受以下三大因素的影響天然氣市場已經(jīng)發(fā)生了變化:頁巖氣、液化天然氣和經(jīng)濟(jì)低迷。

首先,我們必須認(rèn)識到頁巖氣如何涌進(jìn)美國天然氣市場。水力壓裂與水平鉆井技術(shù)的進(jìn)步已使此前無法獲得的大多數(shù)天然氣資源變得可以獲得,這確保了未來數(shù)年北美的能源供應(yīng)。因此,“美國對天然氣進(jìn)口的依賴日益增大”的預(yù)測被證明是不對的,并對天然氣生產(chǎn)國為了滿足美國的進(jìn)口需求而計劃的投資產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

其次,世界正經(jīng)歷一個較理想的時期——液化天然氣供應(yīng)量大,且價格低。盡管美國對液化天然氣的需求量減少(由于頁巖氣的'發(fā)現(xiàn)’),同時全球的需求量也出現(xiàn)下滑(由于經(jīng)濟(jì)低迷),但最近許多液化天然氣項目已經(jīng)投入運營。此前運往北美海岸的液化天然氣運輸船(LNG tanker)入今被轉(zhuǎn)運至歐洲和亞洲。天然氣首次成為真正的全球性產(chǎn)品;美國正將其購買但不需要的天然氣再次出口到歐洲。

改變當(dāng)今天然氣市場的第三個因素,可能也是最重要的因素是經(jīng)濟(jì)低迷,因為經(jīng)濟(jì)低迷減少了對天然氣進(jìn)口的需求,并延緩了未來投資所必要的需求增長。當(dāng)前需求的不景氣是天然氣行業(yè)為實現(xiàn)一個更加可持續(xù)的未來的機(jī)遇。

近來的金融危機(jī)和隨之而來的經(jīng)濟(jì)低迷延緩了世界經(jīng)濟(jì)中溫室氣體的預(yù)期增加。就應(yīng)對氣候變化和提高能源供應(yīng)安全而言,在經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇之前我們獲得了幾年寶貴的時間。這正是意大利埃尼集團(tuán)全力支持歐盟應(yīng)對氣候變化政策,并認(rèn)為如果我們要實現(xiàn)可持續(xù)的經(jīng)濟(jì)增長,天然氣將發(fā)揮關(guān)鍵作用的原因??稍偕茉催€需要幾年的時間才能達(dá)到不需要財政支持的水平。天然氣是唯一一種真正既能促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展又能解決氣候變化問題的能源來源。

天然氣每發(fā)一度電所產(chǎn)生的二氧化碳比煤炭發(fā)電少50%,比石油發(fā)電少30%。而今天然氣發(fā)電成本要低于燃煤發(fā)電(主要得益于天然氣供大于求)。無論從經(jīng)濟(jì)上來說還是從溫室氣體排放方面來說,從燃煤發(fā)電轉(zhuǎn)向天然氣發(fā)電的好處從來都沒有這么大。此外,天然氣發(fā)電容易適應(yīng)可再生能源發(fā)電的間歇性,這使天然氣成為未來的燃料。

盡管目前“天然氣供應(yīng)過?!保烊粴庑枨髮⒒嘏约耙夯烊粴獾尼绕鹨仓皇菍捨苛四切┮蓱]供應(yīng)安全的消費者。然而,隨著亞洲與歐洲天然氣消費的增加(以及歐洲國內(nèi)天然氣供應(yīng)的減少),到2020年每年還需要額外進(jìn)口高達(dá)3000億立方米(290億立方英尺/日)的天然氣,使得有必要進(jìn)一步對天然氣供應(yīng)方面進(jìn)行投資。

歐洲到這個十年末每年所需的進(jìn)口量將再增加1800億立方米(170立方英尺/日),意料之中的是,決策者擔(dān)心這些進(jìn)口的來源。目前有關(guān)歐盟依賴俄羅斯天然氣供應(yīng)的報道相當(dāng)普遍,但由此帶來的擔(dān)憂一定程度上是沒有理由的。

幾十年來俄羅斯一直都是歐盟的可靠供應(yīng)商,包括在冷戰(zhàn)期間。然而,俄羅斯出口到歐洲的天然氣有80%是經(jīng)過烏克蘭,剩下的20%經(jīng)過白俄羅斯,這個事實構(gòu)成了持續(xù)的挑戰(zhàn)。幾家天然氣公司正通過建設(shè)北溪天然氣管道(Nord Stream pipeline)來解決這個挑戰(zhàn)。此外,意大利埃尼集團(tuán)也正與俄羅斯天然氣公司(Gazprom)合作修建途經(jīng)南歐的南溪天然氣管道(South Stream pipeline),該運輸管道的年運輸能力達(dá)到630億立方米(60億立方英尺/日)。

或許最為重要的是,俄羅斯向歐盟供應(yīng)的天然氣數(shù)量約為歐盟天然氣總消費量的1/4(相對于20世紀(jì)90年代早期的約75%有大幅下降),但歐盟新成員國的天然氣消費幾乎全部依賴于俄羅斯的供應(yīng)。因此,一個統(tǒng)一的相互聯(lián)系的歐盟能源市場是一個切實可行的解決方案,且應(yīng)用該解決方案的成本和風(fēng)險只是其他解決方案(將目光轉(zhuǎn)向歐洲以外市場)的一小部分。要實現(xiàn)一個統(tǒng)一的能源市場,歐盟需要一個穩(wěn)定的、一致協(xié)調(diào)的監(jiān)管框架,該框架為新競爭者進(jìn)入歐盟新成員國提供支持,通過支持基礎(chǔ)設(shè)施投資來突破瓶頸,并真正實現(xiàn)多元化。

在氣候變化方面,歐盟所做的努力沒有一個管理機(jī)構(gòu)可以與之媲美,歐盟建立了排放交易體系并大力投資于可再生能源。這些舉措都指向把天然氣作為化石燃料的選擇來維持歐盟的經(jīng)濟(jì)增長并為實現(xiàn)碳排放目標(biāo)提供支持。經(jīng)濟(jì)低迷提供了支持天然氣投資的喘息空間,這是歐盟減輕其對煤炭、石油和核能的依賴并滿足其日益增長的能源需求所需要的。

響應(yīng)召喚:澳大利亞與全球天然氣

澳大利亞伍德賽德能源有限公司(Woodside Energy Ltd)常務(wù)董事兼首席執(zhí)行官 沃爾特(Don Voelte

世界正呼吁澳大利亞增加天然氣供應(yīng)。全球市場正有賴于澳大利亞在可持續(xù)能源、發(fā)展全球天然氣市場中新供應(yīng)競爭以及能源安全方面做出更大的貢獻(xiàn)。

澳大利亞擁有豐富的、可供以液化天然氣形式出口的天然氣資源,其中包括傳統(tǒng)的離岸天然氣田和陸上煤層氣。澳大利亞對可持續(xù)能源所能做的最大的實際貢獻(xiàn)是盡可能多地出口天然氣,尤其是出口到亞洲的發(fā)展中經(jīng)濟(jì)體。對于澳大利亞在生產(chǎn)液化天然氣過程中排放的每噸溫室氣體來說,當(dāng)液化天然氣代替煤炭用作發(fā)電時,消費國就可以減少至少4噸溫室氣體排放。

世界需要澳大利亞在滿足日益增長的天然氣需求方面扮演更大的角色。根據(jù)IHS劍橋能源研究協(xié)會的研究,到2020年全球液化天然氣需求將超過每年3500萬噸。其中,亞洲對液化天然氣的需求將約為1900萬噸,這部分需求主要通過長期供應(yīng)合同來滿足。日本、韓國和中國臺灣等傳統(tǒng)市場仍將是核心,既續(xù)訂合同又有一定的增長。在新興市場中,中國和印度吸引了大部分注意力。根據(jù)HIS 劍橋能源研究協(xié)會的研究,到2015年中國與印度兩國對液化天然氣的需求將占亞洲新興國家合同外液化天然氣需求的約1/3,到2020年達(dá)到近50%。但中國和印度僅是事情的一面。到2020年,亞洲新興國家另外50%的合同外液化天然氣需求將來自于新興進(jìn)口國,包括泰國、新加坡等成長型經(jīng)濟(jì)體以及馬來西亞、印度尼西亞等傳統(tǒng)液化天然氣出口國的新市場。僅在亞洲地區(qū),到2020年每年就需要新增約5000萬噸的液化天然氣供應(yīng)才能滿足日益增長的需求。大型、新的液化天然氣供應(yīng)的潛能國家包括俄羅斯、卡塔爾、伊朗、尼日利亞和澳大利亞。但單澳大利亞就有可能滿足亞洲所有新增液化天然氣需求的潛力。

在其供給組合中,天然氣消費國也需要澳大利亞以最大化其商業(yè)效率并確保有競爭力的商業(yè)條款。擁有戰(zhàn)略購買遠(yuǎn)見的消費國認(rèn)識到,來自澳大利亞的天然氣供應(yīng)將平衡它們的供應(yīng)結(jié)構(gòu)并增加談判的籌碼。最終,液化天然氣消費國需要澳大利亞的天然氣來幫助它們實現(xiàn)供應(yīng)的多元化和能源安全,這些對鞏固持續(xù)經(jīng)濟(jì)增長至關(guān)重要。從地緣戰(zhàn)略上來說,澳大利亞瀕臨亞洲核心市場的位置是一個優(yōu)勢,而在一個經(jīng)常充滿不確定性的世界里,澳大利亞穩(wěn)定而可靠的天然氣供給的信譽(yù)是杰出的。

因此,市場呼吁澳大利亞增加天然氣出口,但澳大利亞天然氣項目卻在準(zhǔn)時投產(chǎn)方面面臨挑戰(zhàn)。澳大利亞的建設(shè)和勞動力成本相對較高。澳大利亞頭號油氣生產(chǎn)商伍德賽德石油公司(Woodside)已建造并運營了澳大利亞六個液化天然氣列車(LNG train,這一術(shù)語專指液化天然氣廠中液化和凈化設(shè)施)中的五個,第六個即將完工,因此我們理解如何有效地應(yīng)對這些挑戰(zhàn)。新模塊化建造技術(shù)和公平但競爭性的勞資關(guān)系管理是關(guān)鍵。將天然氣資源與集中的液化天然氣基礎(chǔ)設(shè)施樞紐聯(lián)系在一起也將有助于減少總體成本和減輕環(huán)境影響。

許多人指出獲得土地和環(huán)境許可存在一定的難度。僅普羅托(Pluto)液化天然氣項目而言,伍德賽德石油公司就被授予300個單獨的許可。需要經(jīng)營經(jīng)驗才能順利應(yīng)對這些具有挑戰(zhàn)性的監(jiān)管流程。在澳大利亞天然氣行業(yè)有責(zé)任為股東和消費者的利益而加快資源的開發(fā)并讓澳大利亞公民從中獲益。近來澳大利亞政府在Browse液化氣項目開發(fā)的保留租約(retention lease)決定中強(qiáng)調(diào)適時進(jìn)行資源開發(fā)的要求。這一有先例可循的決定同時被伍德賽德石油公司和我們的合資公司所接受。它設(shè)置了實現(xiàn)2012年最終投資決策的時間表、工作計劃和預(yù)算目標(biāo)。這樣的領(lǐng)導(dǎo)方式將有助于實現(xiàn)澳大利亞液化天然氣行業(yè)的更快發(fā)展。

要達(dá)到成為全球液化天然氣供應(yīng)商的潛力,澳大利亞還有許多工作要做。根據(jù)IHS 劍橋能源研究協(xié)會的研究,目前,澳大利亞已探明和可能的天然氣資源約為210萬億立方英尺,其中包括12萬億立方英尺的煤層氣。澳大利亞正通過勘探增加資源儲備。澳大利亞有可能成為僅次于卡塔爾的世界第二大液化天然氣供應(yīng)商。擬建的澳大利亞液化天然氣項目將每年增加約1億噸液化能力。然而,所有這些項目都如計劃那樣進(jìn)行又是不太可能的。倘若我們要實現(xiàn)卡塔爾那樣巨大的發(fā)展——倘若澳大利亞應(yīng)天然氣消費者的要求將扮演更大的角色——我們必須精心打造更強(qiáng)的合作伙伴關(guān)系來促進(jìn)發(fā)展。

除了與其他能源公司、當(dāng)?shù)厣鐣F(tuán)體和澳大利亞各級政府建立合作伙伴關(guān)系外,澳大利亞供應(yīng)商還邀請液化天然氣消費者加入我們,通過確保新項目投入運營(come to line)來回應(yīng)“市場需要澳大利亞增加液化天然氣供應(yīng)來滿足需求”的呼聲。機(jī)警的消費者會盡早行動,利用與澳大利亞供應(yīng)商的合作關(guān)系,并承諾推動液化天然氣項目的發(fā)展。這樣一來,消費者不僅成為了我們的合作伙伴,他們還將幫助自己免受供應(yīng)和價格波動的不利影響,與此同時還能利用澳大利亞的所有優(yōu)勢。

 

第三章:天然氣需求的演變

不同于天然氣生產(chǎn),天然氣需求似乎不會發(fā)生革命性的變化。在住宅與商業(yè)部門,天然氣主要用于空間加熱和水加熱、發(fā)電以及工業(yè)目的(用作燃料和原料)。即將出現(xiàn)的天然氣唯一重大潛在新用途在運輸業(yè)。天然氣需求正在發(fā)生的變化很大程度上是漸進(jìn)性的,而非革命性的。然而我們預(yù)計,經(jīng)合組織與非經(jīng)合組織國家之間天然氣需求演變的類型存在差異。

11顯示了按地區(qū)、行業(yè)劃分的天然氣的當(dāng)前使用模式。在經(jīng)合組織國家成熟的天然氣市場中,未來天然氣需求的形勢將由多種力量決定。一方面,未來幾年,能效的提高可能導(dǎo)致工業(yè)、住宅和商業(yè)天然氣需求下滑。另一方面,當(dāng)發(fā)電企業(yè)轉(zhuǎn)而利用天然氣發(fā)電時(因為發(fā)電企業(yè)在努力滿足日益增長的電力需求的同時,需要減少溫室氣體和其他空氣污染物的排放),電力行業(yè)對天然氣的需求可能會增加。一旦有競爭力的天然氣價格以及日益嚴(yán)格的環(huán)境法規(guī)使天然氣成為更經(jīng)濟(jì)的選擇時,較老的燃煤電站可能將被淘汰。美國國務(wù)院國際能源事務(wù)協(xié)調(diào)官大衛(wèi)·高德溫(David Goldwyn)在其論文《頁巖氣:能源安全格局的變革者》(Shale Gas: An Energy Security Game Changer)中描述了天然氣的吸引力?!疤烊粴獬蔀榱嗽S多國家消費者的一種燃料選擇,主要是因為天然氣儲量豐富,具有清潔燃燒特性,且與其他燃料(如煤炭)相比日益上升的成本競爭力。”

東南歐的天然氣需求具有較大的增長潛力。未來25年,僅土耳其一國的天然氣需求增長就占?xì)W洲天然氣需求增長的近1/3。得益于工業(yè)增長和日益增加的住宅天然氣管道——這在經(jīng)合組織國家中并不常見——土耳其具有成為歐洲最大天然氣市場之一的潛力。

圖11:按地區(qū)和行業(yè)劃分的天然氣需求

來源:IHS劍橋能源研究協(xié)會

注釋:其他包括能源部門使用的天然氣以及輸送過程中的損耗。

非經(jīng)合組織國家的天然氣需求狀況更為簡單。隨著經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長,天然氣需求有望全面上漲。隨著越來越多的消費者使用天然氣基礎(chǔ)設(shè)施,工業(yè)、住宅和商業(yè)部門對天然氣的需求將隨之增長,尤其是在印度和中國。發(fā)電對天然氣的需求也將增加,盡管其規(guī)模不及整個電力行業(yè)。在許多領(lǐng)域,煤炭仍然是主要燃料。非經(jīng)合組織國家/地區(qū)的天然氣進(jìn)口和輸送基礎(chǔ)設(shè)施正迅速擴(kuò)展,以能滿足預(yù)期的需求增長。

需求的驅(qū)動因素:發(fā)電

未來20年,發(fā)電將成為推動全球天然氣需求增長的主要驅(qū)動因素。與天然氣不同,電力的使用量保持增長,甚至帶動了成熟市場的需求增長。除了電力需求總體增長之外,許多老化的發(fā)電設(shè)施可能將被更加高效的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電站替換。對經(jīng)合組織國家而言,燃?xì)獍l(fā)電尤其具有吸引力,因為燃?xì)獍l(fā)電的溫室氣體和其他污染物的排放量相對較低。傅賽(Peter Voser)這樣描述天然氣在發(fā)電領(lǐng)域的潛力:“現(xiàn)代聯(lián)合循環(huán)燃?xì)獍l(fā)電站的二氧化碳排放量比超臨界火電站少50%,比年代較長的汽輪機(jī)燃煤電站少70%。迄今為止,用現(xiàn)代燃?xì)怆娬敬媾f的燃煤電站是中短期最有成本效益的減排辦法。”英國劍橋能源研究中心歐洲天然氣研究員Simon Blakey在其論文《烴之王國》中指出了天然氣在電力行業(yè)應(yīng)用之速度?!拔覀儫o法等到開發(fā)出無碳能源體系……。世界大多數(shù)國家的燃?xì)怆娬究梢栽?span lang="EN-US">18個月內(nèi)建成并投入運營?!?span lang="EN-US">

在北美,目前天然氣發(fā)電站的利用率普遍低于燃煤電站。在美國,平均而言,燃?xì)怆娬镜陌l(fā)電容量已用了25%,而燃煤電站的發(fā)電容量用了73%。由此常常引發(fā)一個問題:為何電力行業(yè)不能通過增加現(xiàn)有燃?xì)怆娬镜睦寐什p少燃煤電站的利用率來減少溫室氣體排放量呢?

解答這一問題需要我們對電力需求的性質(zhì)以及燃?xì)夂腿济弘娬镜奶攸c進(jìn)行了解。目前,很少有技術(shù)可用來儲存公用事業(yè)規(guī)模(utility-scale)的電力,因此只能根據(jù)需求量進(jìn)行發(fā)電來維持電網(wǎng)的平衡。一天中各時段的電力需求各有不同,從白天的用電高峰期到晚上的用電波谷期,同時電力需求也會隨著天氣的變化(主要是采暖和制冷需求變化)而產(chǎn)生季節(jié)性變化。煤電站一般無法迅速建成,或無法輕易地根據(jù)電力需求而增加和減少燃煤發(fā)電量。因此,煤電站(以及水力發(fā)電和核電站)一般用作基荷容量(base-load capacity)。另一方面,天然氣發(fā)電能夠更快地應(yīng)對需求的變化。因此,燃?xì)怆娬究梢员挥米髡{(diào)峰和循環(huán)電站(cycling plant),當(dāng)有需求的時候才發(fā)電。

效率導(dǎo)致經(jīng)合組織居民生活用氣需求減少

居民生活用氣需求主要用于兩個用途。60%的美國居民生活用氣用于空間采暖,30%用于水加熱。因此,提高這兩種技術(shù)的效率將對需求產(chǎn)生明顯的作用。1980年普通的家用火爐的效率為65%(以火爐產(chǎn)生的可用熱量與燃料中含有的能量之比來計算)。而今市場上銷售的火爐中有超過1/3的燃燒效率在90%或以上。熱水器效率的提高幅度略小,但自20世紀(jì)80年代以來仍提高了約25%。因為空間加熱器(space heater)通常的使用期限為15-20年,而熱水器的使用年限為10-15年,因此效率提高后的空間加熱器和熱水器在未來數(shù)年內(nèi)將繼續(xù)走進(jìn)千家萬戶。

除了燃?xì)鉅t的效率提高外,燃?xì)鉅t所服務(wù)的建筑物隔熱層(thermal envelope)特性的改善也壓低了居民生活用氣需求。2009年美國聯(lián)邦政府通過了相關(guān)法規(guī),要求在全國范圍內(nèi)制定和實施住宅建筑能效標(biāo)準(zhǔn)。同時,美國政府還為低收入家庭撥款來改造住宅以提高能效。加拿大和歐洲也采取了類似的計劃。

雖然建設(shè)額外的天然氣發(fā)電站來替換用作基荷發(fā)電(base-load generation)的燃煤發(fā)電站是減少電力部門溫室氣體排放量的一個可行方案,但增加對現(xiàn)有天然氣電站的利用并減少對現(xiàn)有燃煤電站的利用往往并不合理,因為一部分燃?xì)獍l(fā)電容量被保留以應(yīng)對電力需求的波動。除燃煤電站在跟蹤負(fù)荷方面有一定難度之外,煤電站和燃?xì)怆娬镜目傮w利用率并未考慮到以下問題,即燃煤電站和燃?xì)怆娬炯杏诓煌牡貐^(qū),通常無法直接替代。甚至對于那些離得相當(dāng)近的燃煤電站和燃?xì)怆娬緛碚f,他們在電網(wǎng)中所處的相對地位也可能使得兩者難以替代。同時,成本也是一個重要因素,大量的效率與成本問題都與這兩種發(fā)電方式有關(guān)。我們難以對此簡單歸納。

天然氣電廠能夠根據(jù)需求快速發(fā)電的能力,也使其成為可再生能源發(fā)電的有益補(bǔ)充。由此,天然氣又扮演了一個新角色,成為了可再生能源的一個必不可少的伙伴。在美國和歐洲,風(fēng)力渦輪機(jī)的年利用率通常為25%-35%,而太陽能的利用率更低,約為20%[1]這些可再生能源發(fā)電的利用率類似于北美的燃?xì)獍l(fā)電的利用率水平,但它們之間卻存在重大差異。只要需要,燃?xì)獍l(fā)電隨時可得,且被用于平衡發(fā)電系統(tǒng);但風(fēng)電和太陽能發(fā)電只有在有風(fēng)或太陽時才能進(jìn)行。天然氣的這種備用或補(bǔ)充功能可能將導(dǎo)致需要開發(fā)額外的燃?xì)獍l(fā)電產(chǎn)能,但這些額外的燃?xì)獍l(fā)電產(chǎn)能的利用率不高。天然氣在支持可再生能源方面發(fā)揮的作用是公認(rèn)的;然而,雖然這將導(dǎo)致對天然氣發(fā)電容量的需求增加,但對天然氣本身的額外需求將不會那么大。

中國電力部門對天然氣的需求是不確定的。而今燃?xì)怆娬镜陌l(fā)電能力僅占中國發(fā)電容量的3%。因為住宅行業(yè)對天然氣的需求猛增,所以政府政策限制了電力部門對天然氣的使用。因為燃?xì)夤?yīng)不足,現(xiàn)有的少數(shù)燃?xì)獍l(fā)電站的利用率非常低,大部分燃?xì)獍l(fā)電站只用作峰荷發(fā)電機(jī)組(peaking unit)。預(yù)計天然氣將成為“十二五”規(guī)劃(2011-2015年)重點發(fā)展“新興能源(emerging energy)”的一部分。這一政策導(dǎo)向表明,將大幅增加燃?xì)獍l(fā)電容量(尤其是在中國沿海地區(qū)),同時放松對電力行業(yè)使用天然氣的政策限制。中國也更加重視國內(nèi)天然氣資源(包括非常規(guī)天然氣)以及進(jìn)口的多元化。此外,天然氣將與風(fēng)電捆綁在一起。因此,隨著這些政策變化生效以及中國天然氣供應(yīng)增加,未來天然氣可能在中國電力供應(yīng)結(jié)構(gòu)中發(fā)揮更為重要的作用。

需求的驅(qū)動因素:工業(yè)

目前全球天然氣需求中有近40%來自于工業(yè)部門。[2]化工業(yè)、造紙業(yè)、金屬、冶煉、石化業(yè)和塑料等產(chǎn)業(yè)都是天然氣的重要消費者。

在經(jīng)合組織國家,效率的提高可能超過工業(yè)產(chǎn)出的增速,導(dǎo)致工業(yè)部門對天然氣的需求幾乎沒有增長。此外,許多經(jīng)合組織成員國都經(jīng)歷了向低能源密度產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)型,這也進(jìn)一步降低了工業(yè)部門對天然氣的需求。

在經(jīng)合組織經(jīng)濟(jì)體中普遍存在工業(yè)部門對天然氣的需求增長不足的情況,但也有例外。在歐洲,工業(yè)用氣需求正轉(zhuǎn)向發(fā)展較快且成本較低的地區(qū)——巴爾干半島、土耳其和中歐。北美地區(qū)工業(yè)部門對天然氣的需求也在下滑,但是加拿大的油砂卻是一個明顯的例外。加拿大的油砂產(chǎn)量預(yù)計將大幅增長,到2035年將增加近兩倍。即使考慮油砂開采和加工效率提高因素,油砂生產(chǎn)中的天然氣使用占北美工業(yè)部門對天然氣需求的比重仍預(yù)計將從2009年的9%18Bcm/年或1.8Bcf/日)增至2035年的18%40Bcm/年或3.9Bcf/日)。

在非經(jīng)合組織國家,使用天然氣輸送基礎(chǔ)設(shè)施是決定工業(yè)部門天然氣需求的關(guān)鍵因素?;诮?jīng)濟(jì)、環(huán)境和政策的原因,天然氣有機(jī)會替代石油或煤炭。油基燃料(oil-based fuel)被廣泛應(yīng)用于中國國內(nèi)那些不擁有本地天然氣供應(yīng)或豐富煤炭儲量的地區(qū),比如中國的東北和廣東省。在天然氣供應(yīng)有限的印度,石腦油(naphtha)和燃油等原料通常被用于印度的化肥生產(chǎn)。隨著天然氣輸送基礎(chǔ)設(shè)施延伸到這些國家,可能會大幅增加工業(yè)部門對天然氣的需求。

需求的驅(qū)動因素:住宅與商業(yè)

住宅與商業(yè)部門對天然氣需求的情況類似于工業(yè)部門。天然氣需求的增長主要受天然氣新客戶需求(而非天然氣新應(yīng)用)推動;天然氣主要用于空間加熱和水加熱。因此,需求的增長主要出現(xiàn)在獲得天然氣服務(wù)的家庭和企業(yè)數(shù)量增加的地區(qū)。雖然這種增長在發(fā)展中國家最為普遍,但是歐洲的土耳其和巴爾干半島也經(jīng)歷了類似的增長。

在經(jīng)合組織國家,每個家庭的住宅和商業(yè)天然氣需求普遍呈下滑趨勢。電器和供熱系統(tǒng)效率的提高以及新建筑保溫隔熱性能的提高都減少了天然氣的使用。在美國,1990-2005年間建成的房屋在進(jìn)行空間加熱時所耗費的天然氣要比1990年前建成的房屋少25%。[3]未來新建筑的能效將可能繼續(xù)提高。然而,2008-2009年間的經(jīng)濟(jì)衰退卻對許多國家的建筑業(yè)帶來沉重的打擊,可能會延誤能效的提高。

在歐洲,每個家庭的平均人口數(shù)一直在減少,并預(yù)計這一趨勢將繼續(xù)。人口的增速預(yù)計將非常緩慢,但家庭的數(shù)量預(yù)計將以人口增速的兩倍增長。家庭數(shù)量的增加一定程度上將推動住宅行業(yè)對天然氣需求的增長,尤其是在空間加熱方面。家庭數(shù)量的日益增加是否將超過能效的提高仍是未知數(shù)。

增加天然氣服務(wù)正推動非經(jīng)合組織國家住宅與商業(yè)對天然氣需求的增長。隨著城市天然氣網(wǎng)絡(luò)迅速擴(kuò)張以服務(wù)更多的人群,住宅對天然氣的使用成為中國天然氣需求增長最快的一個領(lǐng)域。使用天然氣的城市人口從2005年的7100萬增加到2008年的1.22億,到2015年還將進(jìn)一步增加至近3億。同樣,印度的住宅和商業(yè)對天然氣的需求受到天然氣輸送基礎(chǔ)設(shè)施不足的限制,目前印度城市天然氣服務(wù)僅限于較大的城市。目前,住宅對天然氣的使用占需求的比重不到1%,但隨著收入的增長和越來越多的人口遷移到城市,印度正迎頭趕上。


[1]《點燃北美的能源未來》. 200911. IHS 劍橋能源研究協(xié)會. VI-9頁;Pure Power. 200911.歐洲風(fēng)能協(xié)會,第45頁。

[2] 國際能源署《世界能源展望2010》,第184頁。

[3] 美國能源信息署,《住宅能耗調(diào)查2005》。

 

需求的驅(qū)動因素:交通運輸

當(dāng)今社會,交通運輸行業(yè)很少使用天然氣,除了在投資建設(shè)天然氣氣車(NGVs)基礎(chǔ)設(shè)施的少數(shù)國家。因此交通運輸行業(yè)通常被看作是潛在的天然氣增長市場。而這將如何發(fā)展,同時存在哪些困難呢?

交通運輸行業(yè)可通過四種途徑使用天然氣。天然氣可以在內(nèi)燃機(jī)中直接燃燒,被用來發(fā)電從而為電動車提供動力,通過天然氣液化(GTL)工藝來生產(chǎn)類似柴油的高質(zhì)量的燃料,或被用于生產(chǎn)氫氣來驅(qū)動燃料電池汽車。

當(dāng)考慮交通運輸行業(yè)的天然氣使用時,首先想到的技術(shù)的就是天然氣汽車。直接以天然氣為動力的汽車占世界輕型載貨汽車的比重約為1%,主要分布于亞洲和拉丁美洲。巴基斯坦所擁有的天然氣汽車數(shù)量居世界首位,約有230萬輛,其次是阿根廷、伊朗和巴西,各擁有超過150萬輛天然氣汽車。[1]這些天然氣供應(yīng)充足,但不得不進(jìn)口液態(tài)運輸燃料(liquid transportation fuel)的國家都鼓勵使用天然氣汽車。在伊朗,液體燃料短缺的原因不在于缺少石油,而在于缺乏煉化產(chǎn)能(refining capacity)。印度也擁有一個大規(guī)模的天然氣汽車車隊。意大利鼓勵發(fā)展天然氣汽車以改善本國的空氣質(zhì)量,同時印度也鼓勵發(fā)展天然氣汽車來改善空氣質(zhì)量并降低政府石油補(bǔ)貼的成本。

目前,雖然許多市場的天然氣價格比汽油價格更具優(yōu)勢,但天然氣汽車在全球許多國家仍然沒有出現(xiàn)大幅增長。其中一個大難題是缺乏加氣站等基礎(chǔ)設(shè)施。在天然氣汽車較為普及的國家,已對加氣設(shè)施進(jìn)行了巨額投資,這些投資通常受政府鼓勵。與汽油或柴油相比,天然氣的能量密度要小70%。這又引出了另一個難題,搭載一個與汽油車輛或柴油車輛相同大小的油箱后,天然氣汽車的行駛里程會縮短70%。[2]行駛里程較短以及許多市場缺乏加氣設(shè)施給天然氣汽車的運用帶來沉重打擊,應(yīng)用于車隊(如出租車、市政公交或送貨車隊,因為這些車隊行駛距離有限,可以在中央車站加氣)除外。最后,任何天然氣汽車可能需要搭載一個沉重的鋼罐來裝天然氣。不可避免地,燃料罐的費用、重量和所需的空間都構(gòu)成了挑戰(zhàn)。此外,天然氣汽車計劃還面臨來自生物燃料汽車和電動汽車的競爭。

與直覺相反,把天然氣轉(zhuǎn)化為電很可能是車隊利用天然氣的最高效的方式。與內(nèi)燃機(jī)相比,電動汽車的效率高很多,加上現(xiàn)代聯(lián)合循環(huán)天然氣電站的高企的轉(zhuǎn)換效率,解決了輸配電過程中的能量損耗(energy loss)。此外,使用以燃?xì)獍l(fā)電為動力的汽車車隊,其污染物排放量可能低于直接使用天然氣為動力的汽車車隊。除了因凈效率的提高而導(dǎo)致的污染物減少之外,控制一個大污染源要比控制眾多移動污染源容易得多。加氣設(shè)施的投資對發(fā)起向天然氣汽車過渡來說并不那么重要,因為大多數(shù)汽車擁有者可以在家充氣。然而,對電動汽車來說行駛里程是一個難題,且它們的先期成本(up-front cost)高得驚人。電池技術(shù)的突破性進(jìn)展可以幫助克服這些難題,并使電動汽車對平民大眾來說更為實用且用得起。

使用費-托工藝(Fischer-Tropsch process)從煤炭中生產(chǎn)液體燃料(以柴油為主)始于20世紀(jì)20年代。這一工藝已被用于將天然氣轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w燃料。這一工藝有許多優(yōu)點。液體燃料易于運輸,可以在全球市場上交易,并不需要建設(shè)任何相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施。世界許多地方對柴油的需求增長迅速。此外,經(jīng)天然氣液化(GTL)工藝制成的柴油是優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,具有十六烷值高、芳族含量低、顆粒物質(zhì)和硫排放量低的特點。然而,生產(chǎn)GTL燃料的成本高,且對天然氣價格非常敏感。在那些鋪設(shè)管道或建設(shè)液化天然氣終端并不實際的地區(qū),天然氣液化設(shè)施可被用以實現(xiàn)天然氣資源的貨幣化,但成本將是一個須持續(xù)關(guān)注的問題。

將天然氣應(yīng)用到車隊的最終可能性還未經(jīng)過充分的證明。通過天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化(steam reforming)工藝天然氣可以被用來生產(chǎn)氫氣,而氫氣可以被用于以燃料電池為動力的汽車中。然而,在效率或生命周期溫室氣體排放方面,與電動汽車相比,使用天然氣制氫的燃料電池汽車不太可能顯現(xiàn)太多的優(yōu)勢。生產(chǎn)和壓縮氫氣以存儲在汽車上所需要的能量相當(dāng)于燃料能量含量的20%-40%。此外,燃料電池汽車需要電動汽車的所有機(jī)械系統(tǒng)和電氣系統(tǒng),但燃料電池和儲氫系統(tǒng)的成本可能高于化學(xué)電池的成本。如果沒有低成本的制氫來源或在車載氫能制造方面取得突破性進(jìn)展,那么燃料電池汽車將可能繼續(xù)比電動汽車昂貴。

烴之王子

比利時歐洲天然氣工業(yè)聯(lián)合會(Eurogas)特使 Simon Blakey

天然氣通常被自豪地稱作“烴之王子”,可能將繼承其王者之位。未來幾年,燃?xì)饪赡艹蔀闇p少人類能源使用碳足跡的主要方式。

這一自信的論斷有兩個基礎(chǔ)。一是近來由于歐洲使用天然氣,導(dǎo)致其溫室氣體排放量減少。二是在不遠(yuǎn)的將來可以或可能取得的成就。與其他可用的碳減排戰(zhàn)略相比,天然氣在減排的規(guī)模、成本和速度方面的優(yōu)勢很大。

規(guī)模。政治家、公眾和產(chǎn)業(yè)界正在設(shè)法解決能源使用轉(zhuǎn)變的巨大規(guī)模問題——這是為了對碳排放產(chǎn)生重大影響所需的。當(dāng)天然氣被引入等式中時,該轉(zhuǎn)變過程并不那么驚人。例如,用聯(lián)合循環(huán)天然氣發(fā)電廠(combined-cycle gas plant)替代5個常規(guī)燃煤發(fā)電站,每年所節(jié)省的碳排放量相當(dāng)于9,000兆瓦風(fēng)電的碳排放量——約2000臺風(fēng)車。

成本。私營企業(yè)準(zhǔn)備承擔(dān)建設(shè)上述燃?xì)怆娬镜呢攧?wù)風(fēng)險而不需要任何補(bǔ)貼,這一可靠的跡象表明對整個經(jīng)濟(jì)體而言成本是可持續(xù)的。目前,在德國、西班牙等國,政府面臨著對可再生能源發(fā)電進(jìn)行補(bǔ)貼的成本等難題。企業(yè)家們逐漸開始懷疑他們能否依賴于補(bǔ)貼型投資(subsidy-based investment)。

速度。減碳議程緊迫。那些僅以可再生能源發(fā)電和交通運輸電氣化為基礎(chǔ)的戰(zhàn)略無法解決這一緊迫性問題。現(xiàn)如今,大氣的二氧化碳含量超過了390ppm,且濃度年均以約3ppm的速度在上升。我們不能等到建立起完善的無碳能源體系(carbon-free energy system)才采取措施——我們需要即刻采取措施,這樣還有可能將濃度控制在450ppm甚至500ppm以下。在全球大多數(shù)國家,燃?xì)怆娬究梢栽?span lang="EN-US">18個月內(nèi)建好并投入運營。

在能源推動減碳方面歐洲取得怎樣的成就?據(jù)Eurogas預(yù)測,如果沒有自1990年以來歐洲電力組合中天然氣的推廣,今天歐洲年二氧化碳排放量將多出2億噸。1這將占?xì)W洲與能源相關(guān)的二氧化碳排放量的近5%。在實現(xiàn)《京都議定書》中所設(shè)定的“到2010年歐洲的溫室氣體排放量比1990年減少8%”的目標(biāo)過程中,天然氣做出了巨大的貢獻(xiàn)。

與從低效、前蘇聯(lián)式的經(jīng)濟(jì)體轉(zhuǎn)變?yōu)槿缃瘳F(xiàn)代化的中歐經(jīng)濟(jì)體所帶來的減排效果相比,歐洲電力行業(yè)增加天然氣的使用所帶來的溫室氣體減排效果略遜。根據(jù)歐洲環(huán)境署(European Environment Agency)的首次估計,200810月金融危機(jī)后歐洲工業(yè)產(chǎn)值驟減,導(dǎo)致溫室氣體排放量減少6%。2但是中央計劃的消失是一次性事件,不可能再出現(xiàn)。同時,雖然經(jīng)濟(jì)衰退可能卷土重來,但歐洲的政治家和公眾并不愿意很快就重復(fù)2008-2009年的經(jīng)歷。

能效提高以及可再生能源占比的增加都為減排貢獻(xiàn)了綿薄之力。但歐洲減排的最大貢獻(xiàn)來自于天然氣在能源結(jié)構(gòu)中的比重增加。對歐洲能源投資者和決策者而言,面臨的挑戰(zhàn)是確定歐洲未來減排的主要來源。

201011月歐盟委員會發(fā)布的《歐盟2020年能源戰(zhàn)略》中提到:“……天然氣將繼續(xù)在歐洲能源結(jié)構(gòu)中發(fā)揮重要作用。”而今決策者的注意力正轉(zhuǎn)向“2020年后天然氣發(fā)展”這一問題,相關(guān)討論將專注于到2050年的天然氣發(fā)展路線圖。

歐洲天然氣產(chǎn)業(yè)對此討論的態(tài)度既謹(jǐn)慎又積極。迄今為止,各國的天然氣發(fā)展路線圖,如德國的《能源政策行動綱領(lǐng)(Energy Concept)》或英國的《2050年能源氣候發(fā)展路徑分析(Pathways to 2050)》都幾乎忽略了天然氣的作用。這很難與天然氣發(fā)展的實際成果和在減排方面可以取得的成就達(dá)成一致——如果沒有任何補(bǔ)貼,也不讓公眾承擔(dān)任何成本。

在歐洲的綠色運動過程中天然氣產(chǎn)業(yè)進(jìn)行了聯(lián)合。支持環(huán)保的政治家(green politician)和非政府機(jī)構(gòu)越來越認(rèn)識到,碳問題的緊迫性意味著天然氣須成為解決方案的一部分。倘若要實現(xiàn)更快、更大規(guī)模的歐洲二氧化碳減排,我們不能等待一個完全無碳的電力系統(tǒng)。此外,為了使可再生能源發(fā)揮更大的作用,我們也需要利用天然氣來幫助平衡間歇性可再生能源發(fā)電。

歐洲對能效提高和智能電網(wǎng)寄予很大的希望,希望由此能帶來行為的變化。加上可再生能源,這些將成為歐洲能源未來的基本組成部分。但倘若歐洲想在減碳方面實現(xiàn)一定的規(guī)模和速度,倘若公眾和政府想以一個可接受的經(jīng)濟(jì)成本來實現(xiàn)一定規(guī)模和速度的減碳,那么天然氣將是關(guān)鍵。

1. Eurogas1990-2008年歐盟年溫室氣體清單和提交給《聯(lián)合國氣候變化框架公約》秘書處的2010年溫室氣體清單報告中數(shù)據(jù)的分析. 2010. 哥本哈根: 歐洲環(huán)境署。

2. 2009年歐盟溫室氣體近似清單,2010年技術(shù)論文. 2010年9月4. 比爾特霍芬(Bilthoven):歐洲空氣和氣候變化主題中心(European Topic Centre on Air and Climate Change)。



[1] “天然氣汽車統(tǒng)計”,國際天然氣車輛協(xié)會,http://www.iangv.org/toolsresources/statistics.html,2010年。

[2]天然氣之交通運輸業(yè):利基市場或更多?》201010月,IHS 劍橋能源研究協(xié)會。

 

頁巖氣:能源安全格局的變革者

美國國務(wù)院國際能源事務(wù)協(xié)調(diào)官 大衛(wèi)?高德溫(David Goldwyn)

對任何國家來說,能源安全通常是指獲得充足的、負(fù)擔(dān)得起的和安全的能源供應(yīng),以此來支持各經(jīng)濟(jì)部門和活動。天然氣已成為許多國家消費者的一種燃料選擇,主要因為天然氣儲量豐富、清潔燃燒的性質(zhì)以及與其他選項(如煤炭)相比日益增加的成本競爭力。非常規(guī)天然氣資源——頁巖氣、致密氣和煤層氣——雖然更加難以開發(fā),但代表著下一波供給。正如常規(guī)天然氣一樣,頁巖氣的碳足跡是煤炭的一半,未來幾十年在能源需求預(yù)計將大幅增加的許多國家,頁巖氣在規(guī)模經(jīng)濟(jì)水平上(at economy-scale level)是潛在可獲得的。

要讓全球?qū)崿F(xiàn)非常規(guī)天然氣革命的收益將需要國際合作以及一個實實在在的全球天然氣議程。這將有助于加快知識、技術(shù)和技能的傳播,以及建立監(jiān)管體系,該體系將推動適時且負(fù)責(zé)任的開發(fā)。

開發(fā)非常規(guī)天然氣的積極影響相當(dāng)大。頁巖氣可能是全球能源市場的變革者,正如美國所發(fā)生的一樣。美國已經(jīng)增加的頁巖氣產(chǎn)量已經(jīng)使天然氣與煤炭相比更具成本競爭力。與此同時,還有助于使全球的液化天然氣更為便宜和可得。國際能源署預(yù)測,到2030年頁巖氣將占全球天然氣供應(yīng)總量的7%。未來氣候變化政策可能促進(jìn)對頁巖氣的需求,在降低二氧化碳排放增長的努力中作為一種低碳“橋梁式燃料(“bridge fuel”)”。

某種程度上基于世界已探明的頁巖資源,我們可以將具體的地區(qū)和國家確定為具有開發(fā)頁巖氣資源的前景。但這些資源的量還不太清楚。雖然某些類型頁巖的存在提供了關(guān)于其潛力的基準(zhǔn)指標(biāo)(baseline indicator),但任何全球資源預(yù)測都具有很高的不確定性,僅是因為北美以外地區(qū)有限的鉆井活動。我們需要了解某些參數(shù)——某一頁巖中的氣體含量、熱成熟度(thermal maturity)、有機(jī)物(organic matter)的類型與數(shù)量以及具體的巖石特性——來進(jìn)行科學(xué)的、準(zhǔn)確的容積預(yù)測。

為了幫助制定這一全球性天然氣議程,美國國務(wù)院正致力于利用美國在頁巖氣方面的成功經(jīng)驗來澄清全球天然氣格局,具體的目標(biāo)是加強(qiáng)全球能源和氣候安全。20104月,美國國務(wù)院發(fā)起了《全球頁巖氣倡議(Global Shale Gas Initiative)》(GSGI),旨在幫助其他國家的政府加深對本國頁巖氣資源潛能的了解,并確定刺激本國頁巖氣發(fā)展所需的技術(shù)、減輕環(huán)境風(fēng)險措施以及投資要求。為了幫助實現(xiàn)這一目標(biāo),《全球頁巖氣倡議》利用政府與政府間的外交和政策接觸(policy engagement)以在美國聯(lián)邦和州政府層級的技術(shù)知識和監(jiān)管經(jīng)驗之間建立聯(lián)系。盡管美國在頁巖氣方面的經(jīng)驗不能被精確地復(fù)制,但《全球頁巖氣倡議》可以幫助政府理解更廣泛的問題,例如,如何發(fā)展新興的天然氣市場、改善競爭性燃料源(fuel source)的定價機(jī)制以及將頁巖氣發(fā)展成為經(jīng)濟(jì)上可行的替代煤炭、石油甚至是木材的燃料。

通過針對每個國家的具體需求(并取決于資金可用性(funding availability))而定制的一個項目,《全球頁巖氣倡議》活動可能包括:對頁巖氣資源進(jìn)行評估,舉辦技術(shù)研討會以概述數(shù)據(jù)需求和科學(xué)評估方法,開展研究以確定某個特定國家的頁巖氣資源的生產(chǎn)能力、經(jīng)濟(jì)性(economics)和投資潛能,并通過經(jīng)驗和最佳實踐的交流、參觀考察以及在美國的公私合作推動對頁巖氣開發(fā)的可持續(xù)投資。

迄今為止的經(jīng)驗表明,各國對全球合作和學(xué)習(xí)擁有濃厚的興趣。來自四大洲的20個國家已表達(dá)了其對《全球頁巖氣倡議》的興趣。美國國務(wù)院已分別與中國和印度簽署了《諒解備忘錄》(MOU)。在這些《諒解備忘錄》框架下,并獲得美國國務(wù)院的資金支持,美國地質(zhì)調(diào)查局(US Geological Survey)正在對中國和印度兩國預(yù)先指定的盆地或區(qū)域進(jìn)行頁巖氣資源評估。此外,美國地質(zhì)調(diào)查局2010年末在中國召開了第一次技術(shù)研討會,并于2011年初在印度召開了第一次技術(shù)研討會。這兩次研討會將涉及數(shù)據(jù)要求,以及對非常規(guī)頁巖氣成藏(accumulation)和地質(zhì)建模(geologic modelling)的工序進(jìn)行篩選。同時,美國還會與中印兩國政府合作共同進(jìn)行有限的實地調(diào)查工作。除了美國與中印兩國的合作外,我們預(yù)計2011年美國國務(wù)院將為另外12個國家進(jìn)行頁巖氣資源評估工作提供資金支持。《全球頁巖氣倡議》也為成員國提供了訪問美國的機(jī)會,以此從美國頁巖氣經(jīng)驗中學(xué)習(xí)第一手經(jīng)驗。

全球范圍的頁巖氣開發(fā)面臨挑戰(zhàn)。但各國通過《全球頁巖氣倡議》等項目的國際合作,負(fù)責(zé)任的頁巖氣開發(fā)能夠加強(qiáng)全球能源安全,并為實現(xiàn)氣候變化目標(biāo)提供支持。

第四章 變革時代的天然氣市場

日益增加的天然氣供應(yīng)和變化的需求模式正在挑戰(zhàn)全球天然氣市場結(jié)構(gòu)。區(qū)域天然氣市場的許多長期信條發(fā)生了變化,但在全球經(jīng)濟(jì)衰退和市場供應(yīng)過剩的的最近幾年,這些信條并未被打破。隨著天然氣供應(yīng)和需求的持續(xù)演變,目前的定價和契約機(jī)制是否有足夠的韌性而存活下來?

“大衰退”壓力測試

近來發(fā)生的事件可被看作是對全球天然氣市場和定價體系的一次“壓力測試”。2008-2009年的經(jīng)濟(jì)衰退減少了大多數(shù)經(jīng)合組織國家的天然氣需求,并放慢了世界其他地區(qū)的需求增長。與此同時,全球液化天然氣液化能力提高了約1/4,北美的非常規(guī)天然氣革命在供應(yīng)領(lǐng)域帶來了根本性的變化。在三大主要的天然氣市場中,市場壓力的表現(xiàn)不一。

歐洲的天然氣市場最終出現(xiàn)了供大于求的現(xiàn)象?,F(xiàn)貨天然氣的價格大幅低于與石油價格掛鉤的長期合約價格,且買方可以靈活地、盡可能地進(jìn)入現(xiàn)貨市場。然而,一些天然氣購買者的需求不足以滿足其“照付不議(take-or-pay contract)” 合同中規(guī)定的最低量——這些合同要求他們?yōu)檫h(yuǎn)期交貨提前支付幾十億美元。一些公司繼續(xù)購買成本更高的合約天然氣(contract gas),而不是提前付款。接著他們再在現(xiàn)貨市場出售這些天然氣,這樣一來就加劇了供應(yīng)過剩問題。對那些可以利用較低的天然氣現(xiàn)貨價格的天然氣購買者來說這是有益的,但對持有長期合約的天然氣購買者和賣方(他們面臨著重新談判天然氣合約的壓力)來說卻是一個挑戰(zhàn)。

在北美,天然氣價格很大程度上以供求為基礎(chǔ),因此供應(yīng)過剩就表現(xiàn)為價格的大幅下降。亨利港的天然氣價格降幅超過了2/3,從20086月超過435美元/Mcm12美元/MMBtu)的高點降至2009年的不到145美元/Mcm4美元/MMBtu)。但是,供給并沒有像預(yù)期那樣下跌那么多。盡管天然氣價格很低,但鉆井活動仍在繼續(xù),因為承租人需要進(jìn)行鉆井來保留租賃期權(quán)(lease options),而不是讓其一文不值地到期。這一趨勢可能延續(xù)到2011年,而無論天然氣價格怎樣。

在亞洲,經(jīng)濟(jì)衰退導(dǎo)致日本、韓國和中國臺灣等最大的液化天然氣市場的需求下滑。與歐洲的情況一樣,天然氣購買者設(shè)法達(dá)到合約中的最低量要求。然而,因為中國和印度的進(jìn)口繼續(xù)強(qiáng)勁增長,因此亞太地區(qū)的天然氣需求遭受下滑的程度不及歐洲和北美。迪拜和科威特等新市場的快速興起進(jìn)一步支撐了對天然氣的需求。

市場壓力測試也讓與石油價格掛鉤的“照付不議”合同的結(jié)構(gòu)承壓。若干天然氣供應(yīng)商在“最低量”義務(wù)方面做出了讓步,將合約中的“最低量”要求減少了10%-20%。許多天然氣供應(yīng)商還改變了它們的定價公式,以此提高合約天然氣相對于現(xiàn)貨天然氣的競爭力。

在“照付不議合同”中允許更多的回旋余地正使歐洲天然氣市場在風(fēng)險管理方面與石油市場更相似。在石油市場,與不斷下降的需求相關(guān)的經(jīng)濟(jì)風(fēng)險由石油生產(chǎn)商承擔(dān),而購買者則承當(dāng)石油價格上漲的風(fēng)險。供應(yīng)過剩似乎表現(xiàn)為石油產(chǎn)能過剩,以及存貨增加和較低的原油及成品油價格。北美天然氣市場也以這種方式運行。

在歐洲,嵌入長期天然氣合同中的風(fēng)險共擔(dān)略有不同——傳統(tǒng)上天然氣購買者承擔(dān)數(shù)量風(fēng)險(volume risk),而賣方承擔(dān)價格風(fēng)險。這一風(fēng)險共擔(dān)安排假設(shè),天然氣正與石油展開競爭以及需求將繼續(xù)增長。過去兩年發(fā)生的事件導(dǎo)致了風(fēng)險錯配(mismatch in risk)——現(xiàn)在天然氣買方除了承擔(dān)數(shù)量風(fēng)險外還承當(dāng)很大的價格風(fēng)險。天然氣買方承擔(dān)的風(fēng)險增加了,這迫使一些長期天然氣合同重新進(jìn)行談判,天然氣賣方降低最低量并承擔(dān)一些需求下行的風(fēng)險。當(dāng)供求更為均衡時這一風(fēng)險共擔(dān)機(jī)制將如何變化仍是一個有待解決的問題。

世界范圍內(nèi)的天然氣價格將趨同?

如圖12所示,地區(qū)間運輸?shù)奶烊粴鈹?shù)量遠(yuǎn)少于石油,這限制了區(qū)域天然氣市場之間互動的能力。增加地區(qū)間的天然氣貿(mào)易有可能改變這一態(tài)勢。將液化天然氣貨物(LNG cargo)運送到那些提供最大價值的市場的能力意味著,生產(chǎn)商可以通過各地區(qū)天然氣價格不同來進(jìn)行套利。正如Wojciech Jasinski在其論文《天然氣在波蘭未來發(fā)展中的作用》中所述,“液化天然氣加強(qiáng)了區(qū)域天然氣市場間的連接和聯(lián)系?!碧热舻貐^(qū)間的天然氣貿(mào)易規(guī)模足夠大,那么地區(qū)間天然氣貿(mào)易甚至可能導(dǎo)致天然氣價格趨同。通常提出的一個問題是:天然氣將會成為一個真正的全球性商品嗎?能否如全球石油市場一樣也形成一個全球天然氣市場?隨著更廣泛的液化天然氣貿(mào)易的來臨,全球天然氣價格趨同的前景似乎越來越成為可能。

北美“頁巖之風(fēng)”的來臨已減緩或逆轉(zhuǎn)了價格趨同的趨勢。日益增加的天然氣產(chǎn)量意味著北美對液化天然氣的依賴性將大幅低于3年前的預(yù)測。只要北美不成為一個重要的液化天然氣出口地區(qū),那么北美的天然氣市場價格就將以區(qū)內(nèi)的天然氣供求狀況(而非液化天然氣的價格)為基礎(chǔ)。液化天然氣生產(chǎn)商可能需要北美成為一個流動性市場(liquid market,買賣均能較易實現(xiàn)的市場),在該市中,在液化天然氣供給過剩時出售現(xiàn)貨;但北美不太可能需要太多的液化天然氣,這阻斷了北美市場與其他市場在天然氣價格方面的聯(lián)系。因此,北美將發(fā)揮一個邊際平衡系統(tǒng)(marginal balancing system)的作用,但不太可能在貿(mào)易量方面具有顯著特征。

第二個重大障礙是,52%的大西洋盆地和85%的亞洲液化天然氣根據(jù)長期合約交付。倘若某一家液化天然氣生產(chǎn)商想要利用市場間價格的差異,那么它可能需要采購額外的天然氣來履行其合同交付義務(wù)。在當(dāng)今供應(yīng)過剩的天然氣市場中,這是一個容易解決的問題,但在那些并不存在一個流動性現(xiàn)貨市場的地區(qū),在供求較為均衡的條件下購得更多的天然氣可能是個挑戰(zhàn)。在那些的確擁有流動性現(xiàn)貨市場的地區(qū),在市場上購買額外的天然氣會抬高價格,并破壞套利機(jī)會。

12:地區(qū)間石油交易遠(yuǎn)高于天然氣

來源:國際能源署和IHS 劍橋能源研究協(xié)會

物流構(gòu)成了價格趨同的另一個障礙。將天然氣貨物轉(zhuǎn)運至另一個市場要求有足夠的基礎(chǔ)設(shè)施來進(jìn)行運輸。倘若另一個市場遠(yuǎn)離天然氣產(chǎn)地,那么將還需要額外的天然氣運輸船來滿足老客戶的需求。另一個關(guān)鍵的挑戰(zhàn)是那些容量超過200,000立方米700萬立方英尺)的相當(dāng)大的貨船(cargo ship)的作用。這種類型的貨船雖然在運輸方面提供規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益,但因為其巨大的規(guī)模,所以它們并不能在所有的終點站(港口)進(jìn)行卸貨。最后,在再液化設(shè)施處安排停泊的時間也是一個挑戰(zhàn)。世界范圍內(nèi)閑置的液化天然氣設(shè)施和載貨能力(cargo capacity)可能緩解了這些物流壓力,但因為擔(dān)心損害它們的盈利能力,這些設(shè)施和載貨能力的擁有者和經(jīng)營者將不會有意創(chuàng)造這些條件。

由于液化天然氣占全球天然氣消費的比例日益增加,因此天然氣市場間的關(guān)系預(yù)計將發(fā)生變化。預(yù)計亞洲和歐洲之間聯(lián)系的增強(qiáng)將形成一個區(qū)際(雖然不是全球性)市場。北美天然氣市場主要是自給自足的,因此斷開了與世界其他地區(qū)的聯(lián)系。

與石油掛鉤的天然氣價格是否將存續(xù)下去?

將天然氣價格與石油價格掛鉤是解決天然氣定價挑戰(zhàn)的一個妥善的解決方案。當(dāng)允許天然氣價格發(fā)現(xiàn)的市場不存在,以及石油是天然氣的主要競爭對手時,與石油掛鉤的天然氣定價機(jī)制逐步形成了。價格指數(shù)化(indexation)確保了天然氣能夠相對于其主要的替代性燃料進(jìn)行競爭性定價,并因此確保市場增長。隨著時間的推移,在經(jīng)合組織成員國市場中,雖然天然氣已在大多數(shù)應(yīng)用(此時用天然氣取代石油在經(jīng)濟(jì)上是可行的)中取代了石油,但在歐洲和亞洲石油與天然氣之間的聯(lián)系仍然存在。

13:世界范圍內(nèi)選定的天然氣價格

來源:IHS 劍橋能源研究協(xié)會

的確,將天然氣價格與石油價格掛鉤并非理想方案。與石油掛鉤的天然氣價格的一大問題是:此價格反映的是全球石油市場(而不是區(qū)域性天然氣市場)的供求狀況。當(dāng)全球石油市場和區(qū)域性天然氣市場的基本面出現(xiàn)分歧時,這一供求關(guān)系可能會失衡。圖13顯示的是世界范圍內(nèi)選定市場中過去十年的天然氣價格。2007-2008年石油價格的飆升對亞洲和歐洲與石油掛鉤的天然氣價格的影響要比對北美或英國的市場天然氣價格的影響更大一些。真正的差異出現(xiàn)在2008-2010年。全球經(jīng)濟(jì)衰退和豐富的天然氣儲量導(dǎo)致亨利港和英國“國家平衡點”(NBP)的天然氣價格下降,而亞洲和歐洲與石油掛鉤的天然氣價格卻幾乎沒有變化。

與石油掛鉤的天然氣價格幾乎無法在短期內(nèi)對區(qū)域天然氣市場基本面做出響應(yīng),但從長遠(yuǎn)來看做出響應(yīng)的能力較大。在定價公式中調(diào)整與石油平價(oil parity)掛鉤的程度或改變“照付不議”條款可以提供靈活性。這些選項要求就新合同進(jìn)行談判或重新就現(xiàn)有合同進(jìn)行談判,這意味著他們對短期市場波動反應(yīng)較慢。

長期合約是高度依賴進(jìn)口的市場的一個必不可少的組成部分。我們需要此類安排來確保供應(yīng)安全。長期合同為買方提供了一個天然氣供應(yīng)的保證。與此同時,天然氣開發(fā)商也需要長期合同來為其在天然氣生產(chǎn)和基礎(chǔ)設(shè)施方面巨額的資本投資提供保障。

雖然如此,去年在歐洲石油價格與天然氣價格之間確定的聯(lián)系在一定程度上被削弱,因為相對較高的石油價格與供應(yīng)過剩的天然氣市場難以并存。歐洲大陸與英國NBP現(xiàn)貨市場的聯(lián)系使得很難在現(xiàn)貨價格和與石油掛鉤的價格之間保持很大的價差。隨著天然氣市場吃緊,雖然這一機(jī)制將如何變化還有待觀察,但最有可能的結(jié)果似乎是仍然保持一個混合市場(現(xiàn)貨交易增加和大量長期合同)。保羅·斯卡羅尼(Paolo Scaroni)在其論文中呼吁建立一個更為統(tǒng)一的歐洲能源市場,并對建立這一市場所需的條件進(jìn)行分析?!盀榱藢崿F(xiàn)一個一體化的能源市場,歐盟需要一個穩(wěn)定的、協(xié)調(diào)的監(jiān)管框架,用以支持新競爭者進(jìn)入新成員國,通過支持基礎(chǔ)設(shè)施投資并提供真正的多元化來解決瓶頸問題,”他說道。

在亞洲,與石油掛鉤的天然氣定價機(jī)制的基礎(chǔ)仍然較為牢固。現(xiàn)貨為亞洲和歐洲市場提供了一定的聯(lián)系紐帶,但所售的現(xiàn)貨天然氣還不足以提供穩(wěn)健的價格發(fā)現(xiàn)。亞洲市場普遍認(rèn)為其天然氣供應(yīng)受限,因為其依賴液化天然氣。

石油價格與天然氣價格之間日漸瓦解的聯(lián)系提出了另一個問題:競爭性天然氣市場中低現(xiàn)貨價格是否將創(chuàng)造一個以更廉價的天然氣來替代較昂貴的石油的機(jī)會?2010年,西德克薩斯中質(zhì)原油(West Texas Intermediate crude oil)價格與亨利港天然氣價格之間的價格比率達(dá)到了創(chuàng)紀(jì)錄的高點,超過了20:1,為那些可以變換使用石油與天然氣的國家創(chuàng)造了套利的機(jī)會。

盡管存在較大的價差,但目前這一套利機(jī)會比較有限。從石油轉(zhuǎn)換為天然氣的絕佳機(jī)會已在發(fā)電、住宅和工業(yè)領(lǐng)域用盡。目前,石油牢牢控制著交通運輸部門。正如前一章節(jié)所述,在交通運輸部門替換使用天然氣將需要對可以利用天然氣發(fā)電的天然氣汽車或電動汽車進(jìn)行投資。天然氣制油(GTL)技術(shù)的突破性進(jìn)展可以實現(xiàn)交通運輸市場從石油到天然氣的轉(zhuǎn)換,與此同時基礎(chǔ)設(shè)施或消費者行為方面的變化較小。這方面的任何技術(shù)突破可能都需要時間,也需要石油價格與天然氣價格之間持續(xù)存在較大的價差。

存儲:市場結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵要素

與煤炭或石油相比,天然氣需要更為專業(yè)的存儲基礎(chǔ)設(shè)施。因此,與其他燃料市場相比,儲存設(shè)施的可得性在天然氣市場中發(fā)揮的作用更大且經(jīng)常被低估。缺少存儲能力使得在供應(yīng)與需求波動之間達(dá)成平衡變得更加困難。其結(jié)果通常是,在缺少儲氣設(shè)施的地區(qū)天然氣價格的波動性更大。存儲能力還影響了運營企業(yè)、立法者和金融交易員考慮對不同市場的方式。

正如一些地區(qū)擁有較為豐富的天然氣資源一樣,一些地區(qū)也擁有較為有利的地質(zhì)來存儲天然氣。最經(jīng)濟(jì)的儲氣設(shè)施包括地下鹽丘(salt dome cavern)、枯竭礦層(depleted reservoir)和地下蓄水層(aquifer)。地上儲氣,比如液化天然氣設(shè)施中的天然氣儲罐,比地下儲氣更昂貴。更復(fù)雜的是,一些國家擁有適合儲氣的地質(zhì),但其所處的地理位置不太理想。例如,美國東北部是主要的天然氣需求中心所在,但離此最近的大規(guī)模綜合性儲氣設(shè)施卻有數(shù)百英里遠(yuǎn)。

與其他地區(qū)相比,北美擁有豐富的地下儲氣能力。這是21世紀(jì)第一個十年的早期北美強(qiáng)力擴(kuò)建液化天然氣再液化能力的一個因素。北美是世界最大的天然氣市場,同時也是擁有最大規(guī)模儲氣基礎(chǔ)設(shè)施的市場,以上地位導(dǎo)致北美被認(rèn)為是液化天然氣出口的“最后的市場”。

雖然歐洲的儲氣能力稍弱于北美,但其儲氣能力仍然充足。歐洲對相對平穩(wěn)的管道天然氣進(jìn)口的依賴,要求大量儲存天然氣以滿足冬季天然氣的需求高峰。展望未來,市場之間互聯(lián)性的增強(qiáng)以及天然氣供應(yīng)的增加應(yīng)考慮更為高效地使用現(xiàn)有儲氣設(shè)施。這將需要更多的儲氣設(shè)施,但這需要在歐洲邊境地區(qū)才行。英國需要額外的儲氣能力來補(bǔ)償日益下降的北海天然氣產(chǎn)量,而土耳其和巴爾干地區(qū)也需要額外的儲氣能力以管理快速增長的需求。

針對中國日益增加的天然氣使用,我們需要開發(fā)更多的儲氣基礎(chǔ)設(shè)施。直到20世紀(jì)90年代中期,相對于供應(yīng)源,中國大部分天然氣消費是本地化的,而且缺乏跨省的天然氣管道是增加天然氣使用的瓶頸所在。近來天然氣管道的快速發(fā)展帶來了新的客戶,主要是城市居民。然而,與工業(yè)或發(fā)電用氣相比,居民天然氣消費的季節(jié)性強(qiáng)得多。這種季節(jié)性消費導(dǎo)致需要一定的儲氣能力,但迄今為止,儲氣能力的發(fā)展并未跟上天然氣消費增長的步伐。合適的儲氣地點將必須確定在華東地區(qū),因為該地區(qū)擁有最多的人口和最大的需求。

天然氣在波蘭未來發(fā)展中的作用

波蘭議會經(jīng)濟(jì)委員會主席 沃依切赫·雅辛斯基(Wojciech JASINSKI

對于討論化石燃料在21世紀(jì)能源前景中所發(fā)揮的作用來說,波蘭能源部門不失為一個優(yōu)秀的案例。波蘭是全球第二十大經(jīng)濟(jì)體,地處歐洲中部。但似乎化石燃料部門的一些主要問題和挑戰(zhàn)都集中出現(xiàn)在波蘭。

歷史上,波蘭的經(jīng)濟(jì)發(fā)展主要以煤炭為基礎(chǔ),在歐洲其煤炭和褐煤(lignite)的資源最為豐富。目前波蘭的能源結(jié)構(gòu)為:煤炭和褐煤(60%),石油(23%),天然氣(13%)和可再生能源(4%)。煤炭和褐煤主要來源于本土生產(chǎn),但石油和天然氣主要依賴于進(jìn)口。在歐盟(尤其是在波蘭),有關(guān)碳減排對煤炭產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟(jì)競爭力的影響的討論正在進(jìn)行。

此外,中歐天然氣市場的供應(yīng)源只有一個——即西伯利亞天然氣田。因此,中歐沒有機(jī)會從價格套利中獲益,同時當(dāng)與供應(yīng)商進(jìn)行談判時,天然氣消費者的議價力非常弱。

最后,波蘭正處于漫長的頁巖氣勘探之路的起步階段。因此,基于我們在北美所觀察到的天然氣價格革命及其對大西洋盆地和全球范圍內(nèi)天然氣價格的影響,我們應(yīng)該在不遠(yuǎn)的將來針對不同的天然氣市場情景做好準(zhǔn)備。

波蘭正密切關(guān)注世界范圍內(nèi)有關(guān)碳減排的討論。我們發(fā)現(xiàn),倘若碳減排目標(biāo)太過嚴(yán)格,將有利于保護(hù)環(huán)境,但同時也會對波蘭的經(jīng)濟(jì)造成很大的威脅。將歐洲碳減排目標(biāo)增加至30%的計劃不符合波蘭的利益。此外,一些歐洲國家要實現(xiàn)20%的碳減排目標(biāo)可能存在一定的問題。作為一個負(fù)責(zé)任的國家,我們不得不繼續(xù)將煤炭作為一次性能源的主要來源,與此同時應(yīng)用新的潔凈煤技術(shù)并提高能效。我們相信,所有以煤炭為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)體都會以一種非常相似的方式來理解他們的長期能源戰(zhàn)略。

在發(fā)電領(lǐng)域,我們將天然氣看作是滿足季節(jié)性和單日用電峰值的一種途徑,并作為核能、可再生能源和燃煤(新技術(shù))能源生產(chǎn)的補(bǔ)充。此外,我們認(rèn)為,對世界上大多數(shù)以煤炭為基礎(chǔ)燃料的經(jīng)濟(jì)體來說,這種方案是最好的解決方案。

大多數(shù)天然氣市場是區(qū)域性的,但液化天然氣技術(shù)和貿(mào)易正使天然氣成為一種全球性商品。這可能促進(jìn)區(qū)域性天然氣市場融合成全球性市場。中歐擁有一個利用液化天然氣“窗口”進(jìn)入全球天然氣市場的機(jī)會。波蘭當(dāng)局正致力于通過在波羅的海沿岸建立再氣化終端來實現(xiàn)天然氣供應(yīng)多元化,并通過建立一個新的天然氣管網(wǎng)使海上天然氣資源能夠輸送到陸地。此外,波蘭液化天然氣終端是歐洲唯一一個液化天然氣終端,該項目仍在建設(shè)過程中,盡管全球天然氣需求下降且發(fā)生世界經(jīng)濟(jì)危機(jī)。

液化天然氣增強(qiáng)了區(qū)域性天然氣市場之間的連接和聯(lián)系。這讓波蘭和整個中歐地區(qū)都從中獲益。我們的目的是實現(xiàn)多元化供應(yīng),并與西歐一樣實現(xiàn)與全球天然氣市場的一體化。

歐洲開始了有關(guān)非常規(guī)天然氣的大討論,尤其是波蘭擁有潛在的非常規(guī)天然氣儲量。我們邀請了全球性企業(yè)來競標(biāo)勘探許可權(quán),并開始對波蘭的西北部和東南部最有發(fā)展前景的地區(qū)進(jìn)行非常規(guī)天然氣勘探。我們希望地質(zhì)勘查將很快結(jié)束,同時將開始勘探鉆井(exploratory drilling)。雖然如此,完全了解商業(yè)性開采的可能性還需要幾年的時間。我們樂意讓擁有頁巖氣開發(fā)經(jīng)驗的北美企業(yè)進(jìn)入波蘭。基于北美的例子,我們希望能夠在8-10年的時間內(nèi)談?wù)摬ㄌm的“頁巖氣成功開發(fā)經(jīng)驗”。

盡管波蘭的非常規(guī)天然氣產(chǎn)量還有增產(chǎn)的潛能,但我們并未看到波蘭能源結(jié)構(gòu)大規(guī)模地從煤炭轉(zhuǎn)向天然氣的可能性。將波蘭經(jīng)濟(jì)中使用的燃料完全從煤炭變?yōu)樘烊粴獠环喜ㄌm長期的能源和經(jīng)濟(jì)安全,原因有二。首先,我們最大的利益在于在不同能源來源之間達(dá)成平衡,并使經(jīng)濟(jì)不過度依賴天然氣。其次,與煤炭相比,在國際市場購買天然氣更為容易。因此,煤炭仍將是波蘭國內(nèi)使用的真正本土資源,而天然氣可能成為一個出口產(chǎn)品,讓我們得以將其較高的經(jīng)濟(jì)價值貨幣化。

總的說來,波蘭頁巖氣開發(fā)和發(fā)展將不僅實現(xiàn)能源供應(yīng)的多元化,還將進(jìn)一步使波蘭的能源部門和經(jīng)濟(jì)融入全球天然氣市場。液化天然氣將作為一個重要的紐帶和“價格傳導(dǎo)器(price-transmitter)”發(fā)揮作用。新的天然氣供應(yīng)將不會替代煤炭成為波蘭的主要能源來源。更確切地說,新的天然氣供應(yīng)將幫助波蘭在未來成為一個潛在天然氣供應(yīng)國。

第五章 新希望,新挑戰(zhàn)

就在最近,全球天然氣產(chǎn)業(yè)面臨著一項艱巨的挑戰(zhàn):如何供應(yīng)足夠的天然氣來滿足日益增長的全球需求(尤其是在中國、印度和其他新興市場),并同時替代北美和北海日益下滑的天然氣產(chǎn)量。全球天然氣產(chǎn)業(yè)不僅僅找到了一個解決方案——還進(jìn)行了一場革命。

大量的天然氣供應(yīng)已通過擴(kuò)大液化天然氣貿(mào)易發(fā)現(xiàn)了新市場。過去十年,全球液化能力幾乎翻番,同時再氣化能力和運輸能力也經(jīng)歷了相應(yīng)的增長。與此同時,技術(shù)創(chuàng)新帶來了大量北美頁巖氣的新供應(yīng),引發(fā)了世界其他國家和地區(qū)頁巖資源勘探和商業(yè)化的競賽。

因此,天然氣是一種方興未艾的燃料。但天然氣行業(yè)仍然在挖掘新潛能方面面臨著種種挑戰(zhàn)。

天然氣儲量豐富:一個全新的局面

過去三年新天然氣供應(yīng)的激增是史無前例的。在全球經(jīng)濟(jì)低迷的背景下全球天然氣供應(yīng)的激增使得天然氣行業(yè)和消費者面臨的挑戰(zhàn)更復(fù)雜。新開采的大量天然氣為天然氣市場的發(fā)展提供了新的機(jī)遇,但可能還需要開發(fā)新的營商方法。

特別是,新開采的大量天然氣對全球許多長期合同的結(jié)構(gòu)提出了挑戰(zhàn)。長期合同仍然是核心戰(zhàn)略,尤其在歐洲和亞洲的天然氣市場中,旨在確保供求安全并為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)融資。然而,最近發(fā)生的事件使市場平衡發(fā)生了轉(zhuǎn)移。供應(yīng)商們已調(diào)整了與石油掛鉤的天然氣價格以及許多天然氣合同中“照付不議”的數(shù)量條款以反映上述新的平衡。

世界經(jīng)濟(jì)衰退后,世界許多地區(qū)的天然氣需求已在恢復(fù),尤其是在非經(jīng)合組織國家。隨著天然氣生產(chǎn)過剩得到解除(unwind)以及液化天然氣和非常規(guī)天然氣新供應(yīng)投放市場,天然氣市場將繼續(xù)演化。歐洲的現(xiàn)貨市場已得到普遍認(rèn)可,增加長期合同的彈性已經(jīng)在歐洲及亞洲(程度較?。┏霈F(xiàn)。

需求的挑戰(zhàn)

天然氣產(chǎn)業(yè)并沒有期望需求領(lǐng)域的革命來匹配供應(yīng)領(lǐng)域正發(fā)生的革命。天然氣的主要用途仍然保持不變——住宅和商業(yè)應(yīng)用中的空間和水加熱,工業(yè)應(yīng)用和發(fā)電的燃料和原料。只有交通運輸部門開發(fā)了天然氣的大量新用途,在天然氣汽車或電動汽車中使用天然氣發(fā)電。然而,交通運輸部門對天然氣需求做出相當(dāng)大貢獻(xiàn)的機(jī)會至少還需要10-15年。在那些具備成熟的天然氣輸送基礎(chǔ)設(shè)施的經(jīng)合組織國家,預(yù)計需求的最強(qiáng)勁增長源于發(fā)電。在發(fā)展中國家或地區(qū),因為經(jīng)濟(jì)增長和不斷擴(kuò)大的天然氣輸送基礎(chǔ)設(shè)施,各行業(yè)對天然氣的需求預(yù)計都將增長。

減少溫室氣體排放的緊迫性為天然氣在電力部門的應(yīng)用提供了直接機(jī)會。天然氣是最為清潔的化石燃料,其排放的溫室氣體和其他污染物最低。因此,通過替代老化的燃煤發(fā)電站并成為風(fēng)能和太陽能等可再生能源的合作伙伴,燃?xì)獍l(fā)電站有潛力幫助電力部門減少溫室氣體排放。目前天然氣發(fā)電具有成本競爭力。非常規(guī)天然氣生產(chǎn)的革命意味著,天然氣可能成為未來一種安全且可靠的能源來源,盡管那些經(jīng)歷過此前天然氣價格周期的電力企業(yè)和行業(yè)消費者可能仍然需要額外的勸說,他們可以依賴穩(wěn)定的供應(yīng)和穩(wěn)定的價格。

然而,在全球的許多政策辯論中,天然氣行業(yè)的代表不足,這一點很奇怪。從某種程度上來說,天然氣是一種“沒有聲音的燃料(fuel without a voice)”。歐洲的“20-20-20”政策以及美國的經(jīng)濟(jì)刺激資金和投資組合標(biāo)準(zhǔn)都將重點放在了能夠產(chǎn)生零溫室氣體排放的技術(shù)上,包括核能、風(fēng)能、太陽能和具備CCS技術(shù)的煤炭。當(dāng)世界邁向一個低排放的未來時,這些技術(shù)將至關(guān)重要。盡管如此,短期內(nèi)天然氣將在減排方面發(fā)揮重要作用。天然氣是滿足未來需求的一個經(jīng)濟(jì)效益佳且環(huán)境友好的合理能源結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵且重要的組成部分。但為了發(fā)揮上述作用,需要闡明并聽取“天然氣的聲音”。

不僅在溫室氣體減排的討論上,而且在政策圈中也缺乏天然氣行業(yè)強(qiáng)有力的聲音。在北美和全球開發(fā)非常規(guī)天然氣資源的能力取決于支持上述開發(fā)的政策環(huán)境。行業(yè)和政策制定者必須共同努力了解并解決對鉆井和管道安全以及水資源的擔(dān)憂。這種合作將讓世界獲得天然氣在溫室氣體和經(jīng)濟(jì)方面的優(yōu)勢,并同時保護(hù)其他環(huán)境資源。

天然氣供應(yīng)領(lǐng)域的洗牌

相比其他燃料市場,輸送天然氣所需的基礎(chǔ)設(shè)施的性質(zhì)使地理因素在天然氣市場中更重要。非常規(guī)天然氣生產(chǎn)領(lǐng)域正在進(jìn)行的革命正在改變“天然氣將如何從生產(chǎn)領(lǐng)域進(jìn)入消費領(lǐng)域”的一些長期假設(shè)。液化天然氣生產(chǎn)商加大了生產(chǎn),以向北美供應(yīng)天然氣,并替代北美日益下滑的天然氣生產(chǎn)。但頁巖氣消除了將液化天然氣進(jìn)口到北美的需要,同時改變了全球大型液化天然氣出口商的策略及其出口的方向。

天然氣供應(yīng)領(lǐng)域的洗牌最先發(fā)生在歐洲。從俄羅斯鋪設(shè)的管道為歐洲提供了大量的天然氣,但與預(yù)期的來自液化天然氣(尤其是那些最初為北美準(zhǔn)備的液化天然氣正尋找新的市場)的競爭相比,所面臨的競爭更大。

歐洲非常規(guī)天然氣的潛能也加劇了這一競爭。只有時間會告訴我們非常規(guī)天然氣供應(yīng)將如何適應(yīng)歐洲的天然氣供應(yīng)狀況。歐洲非常規(guī)天然氣開發(fā)的一個結(jié)果是增加了對于天然氣穩(wěn)定的信心,同時拓展了整個天然氣市場,尤其是天然氣在發(fā)電領(lǐng)域的市場。

供應(yīng)領(lǐng)域的洗牌也擴(kuò)大到亞洲地區(qū)。全球液化天然氣供應(yīng)增量中的大部分被日益擴(kuò)大的亞洲市場吸收。中東地區(qū)向歐洲和亞洲供應(yīng)液化天然氣在市場動態(tài)方面提供了一種聯(lián)系。亞洲發(fā)展中市場日益增長的需求將開始推高歐洲液化天然氣的價格嗎?

另一方面,在擁有澳大利亞液化天然氣以及中國和其他地方具有非常規(guī)天然氣潛力的背景下,亞洲天然氣市場能夠減少(而非加強(qiáng))與世界其他地區(qū)的聯(lián)系嗎?與此同時,隨著新天然氣管道項目將俄羅斯和中亞的天然氣輸送到日益增長的亞洲市場,可以建立起新的聯(lián)系。亞洲天然氣市場結(jié)構(gòu)中發(fā)生任何意義深遠(yuǎn)的變化還需要若干年的時間,但考慮上述這些問題明確了一點,即天然氣的地理位置不是靜止不變的。拓展天然氣市場所帶來的一般利益顯而易見,正如中國第十二個五年規(guī)劃中所反映的。

未來的問題

對以下關(guān)鍵問題的回答將塑造天然氣產(chǎn)業(yè)的未來。

政策

政策制定者將如何將天然氣視為未來能源結(jié)構(gòu)中的一部分,尤其是在電力部門?鼓勵使用天然氣可以迅速減少溫室氣體排放,但來自天然氣的溫室氣體排放將如何符合溫室氣體排放的長期整體目標(biāo)?

日益增加的非常規(guī)天然氣生產(chǎn)將如何改變國家與地區(qū)之間的關(guān)系?

天然氣是否將獲得與其作用(提供了世界1/4的能源)相稱的“聲音”?

環(huán)境

產(chǎn)業(yè)與政府如何合作開發(fā)非常規(guī)天然氣資源,并同時保護(hù)水資源和當(dāng)?shù)丨h(huán)境?

天然氣開發(fā)必須涉及在鉆井地區(qū)的本地影響與減少溫室氣體排放的全球效益之間進(jìn)行平衡。社會團(tuán)體、行業(yè)和政府將如何管理這些權(quán)衡?

市場

北美頁巖氣開采區(qū)開發(fā)的技術(shù)是否將用于世界其他地區(qū)非常規(guī)天然氣資源的開采?其經(jīng)驗的相關(guān)性如何?

日益增長的液化天然氣和非常規(guī)天然氣供應(yīng)將帶來一個更為統(tǒng)一的全球市場,還是一個更加細(xì)分的市場?

浮動式液化天然氣再氣化將改變液化天然氣的全球營銷方式嗎?

天然氣在交通運輸部門將發(fā)揮怎樣的作用——直接用于汽車發(fā)動機(jī)中或通過燃?xì)獍l(fā)電站為電動汽車提供電力?

鑒于天然氣的成本屬性、可得性、環(huán)境質(zhì)量和相對快速部署的能力——在未來發(fā)電中天然氣是否將發(fā)揮比幾年前所預(yù)測的更大的作用?

世界經(jīng)濟(jì)論壇和IHS 劍橋能源研究協(xié)會將在未來幾個月探討這些關(guān)鍵問題。

(完)

  

 

 

 

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