2020美国天然气价格预期走势_美国天然气价格下跌
1.天然气制油的发展前景
2.为什么美国从一个石油进口国变成了石油、天然气出口国?
3.世界及中国天然气的现状?
4.罕见!能源大国沙特要向美国买天然气了
5.天然气是具有光明未来的能源?
煤炭作为发电燃料的历史已经很长了,而且还会继续保持下去,当今,发电量的50%以上是由燃煤产生的。核能发电是第二大来源,在美国没有新的发电厂建成的前提下,核能的发电能力已经达到17% 。天然气为第三位,约占14%,但几乎所有新建的发电厂都表示要以天然气为燃料。而且,目前还有一种将燃煤转变为燃气的发展趋势,其余的发电能力为燃油和水电(图11.1和图11.2)。
图11.1 1950—2020年用于发电的燃料
经济发展增加了总电力的消耗,而技术的进步却可制止这一消耗。通货膨胀与有效价值也影响着电力价格与使用方式。美国的能源消费效率中,存在着一种进行长期改革的趋势。对电力需求的增加是未来能源消耗预期稳步增长的主要原因(表11.1)。
公共事业部门与非公共事业部门对燃料的选择是非常不同的。在公共部门所发出的电力中,最大比重(57%)是以煤炭为燃料的,但非公共事业部门所发出的电力中,以天然气发电为主占52%,水利或以木材为燃料的发电厂的发电比例达到令人惊奇的14%,而公共电力部门,所占比例则不到1%。这些统计指出了非公共事业部门电力生产者们的机会特征,它们中的一些已经转向非常规的燃料,以获得较低价的发电能力。
图11.2 2020年用于发电的燃料
表11. 1 美国能源需求
注:资料来自《油气杂志》(Oil and Gas Journal)。
煤炭发电
煤炭是发电的主打燃料,因为它的使用历史悠久且价格低廉。从20世纪80年代早期以来,由发电厂所支付的煤炭的使用费用呈稳定下降的趋势。送给发电部门的平均真实的炭价在19年下降至23.27美元/t,从1996年以来下降了3%,从1987年算起,下降了39.2%。导致价格下降的因素有多种:包括工人的生产力增加,产品量的增加,从地下到地表开矿的生产技术的波动,以及新技术的应用等(图11.3)。
图11.3 煤炭开的统计
美国煤炭生产在19年创下了历史纪录,达到10.09×108t。这是历史上第4个煤炭产量上亿吨的年份。同年,电力工业也创下了相应的煤炭消耗历史记录,在发电厂使用的煤炭超过9×108t,比1996年的用量增加2.7%。这一生产增加的主要原因在于美国西部煤矿的地表煤技术的提高,特别是位于怀俄明州的Power河盆地的低级煤炭的开。而东部的煤炭生产依然保持稳定。在过去的30年中,一直稳定在5×108~6×108t的水平,西部的煤炭生产从10年的不到5×107t一举增加到19年的5亿多吨。Power河盆地的煤炭生产成为这一增长的主力,市场上越来越多的公共事业部门或多或少地认识到了在各种锅炉系统中煤炭为燃料的经济与技术的可行性。公共事业部门还从西部的低硫煤炭获利,这种煤炭的使用使它们达到1990年制定的《清洁空气法修正案》所规定的SO2排放标准。
煤炭的开量在过去的20年中已经有明显的增加,从16年的每个矿工开1.78t/h增加到1996年的5.69t/h。产率在地表与地下开之间存在着极大的差别。地表开的开率是地下开率的两倍之多——可达每个矿工9.26t/h,而地下开率仅为每个矿工3.58t/h。然而,值得注意的是,地面与地下的煤炭开都发生了相似的产量大增,在过去的20年中,各自都增加了约200%。
生产获利已经通过开薄层煤,投入更大型的、更高产的掘装备,以及通过地下挖掘机械的技术进步(比如竖井系统)而实现的。
在美国,以煤炭为燃料的发电厂依然是低成本的发电者。比如,Basoh电力公司的1650M W的燃煤的Laramie河发电厂1996年的总生产费用为8.49美元/(MWh),在所有发电厂中高居榜首。然而,未来的发电燃料依然充满竞争与变数,这可能取决于关于环境的排放物的限定程度,尤其是CO2的排放。如果对CO2的限制程度提高,则除非排放物的处理方式得到了发展,否则燃煤发电厂是很难保持其在发电业中的优势的。
天然气发电
天然气正在成为美国发电业中的一个重要角色。高效的燃烧涡轮机和组合循环的进步与大范围普及已经对天然气的价格、可行性和分配造成了极大的压力。
在过去的10年中,美国国产天然气大幅度增加,以满足需求,到19年达到了18.96×1012ft3,但依然赶不上需求量的快速增长,导致了同一时期天然气的进口增加量高达200%。 1985年所消费的天然气中,进口量仅占4.2%,而到了19年,进口量就猛增至12.8%。加拿大的天然气很容易就进口到美国的市场,相似的商业哲理,对所谓的商业活动都是可以理解的,但在进口问题上则略有区别。虽然,从墨西哥的进口量与最近从加拿大的进口量相比是微不足道的——前者为15×109ft3,而后者则高达2880×109ft3,墨西哥的天然气用量在增长,经济的发展、国际贸易的增长都可能导致未来美国从墨西哥天然气的进口量的增加(图11.4)。
在过去的几十年中,美国天然气产量的增加导致了生产天然气井的数量大增,而且比单井的开率的增幅更大。19年,开气井的总数达到了304000口,在10年,仅为117000口,但产量却下降了——从10年的每口井的433.6×103ft3d下降到19年的每口井157.4×103ft3d。先进的科技,比如定向钻井,正广泛地被用来增加一些天然气井的产量,但是,为了满足需求,还需要钻更多的井,因为一些新钻的井的产量比不上以前的老井。
图11.4 美国历史上的天然气需求量
未来,以天然气为燃料发电的增长将取决于天然气价格的合理。虽然以往的预测认为天然气的量不能满足长期的需求,但天然气的产量有望到2020年一直保持着增长的势头,而且每年的储量增加都能满足当年的消费。由电力部门所支付的天然气价格在过去的几十年中保持着相对稳定,为2.00~2.50美元/kft3。这些价格促使发电厂主们和开发者们去增加以天然气为燃料的发电量并实施将天然气为燃料的发电技术。
对以天然气为燃料的发电选择的鼓励是高效的组合循环式发电设备的进步,它还具备有新型发电厂的资金耗费下降、建设周期短等优点,使用了最新燃气轮机的组合循环式发电设备的效率能够达到60%,这样就减少了每千瓦时所需要的燃料,减少了发电的费用,而且,与燃煤相比,也减少了每千瓦时所产生的排放物。组合循环式发电目前的总费用为400~500美元/kW,明显地低于那些新型的燃煤发电的费用——900~1000美元/kW。
燃气的组合循环式发电厂可能在两年之内实现运行—这远比那些具备竞争能力的、可以为短期缺电而建设的供电设备的建设速度快,而且还具有获得短期获利机会的优点。
核能发电
图11.5 1996—2020年可用的核能可用的商业性核能发电装置于1990年达到到高峰,为112套。 目从虽然由于水流的变化与核能具有的较高能量等因素,两者的比例关系会有所波动,核能与水力发电厂的发电量所占的百分比相似。核能发电量目前在美国约占18%,水电约占10%,核能与水力发电都面对着一个不可确定的未来(图11.5)。18年以来,再没有新的核能装置投产。在1953—19年间,大约有124套核能装置订单,但在建造之前就都撤销了。那些核能装置依然在不断地减少,到19年底,仅剩107套。有好几个核电站已经被永久性关闭了,包括位于伊利诺依州的超过l000MW的Zion发电厂和位于密执安州的已经有30年历史的巨石点(BigRockpoint)发电站,这两座核电厂都已达到了它们的使用寿命,或者似乎在环境保护方面其发电费用已经不具有竞争力。
然而,有意思的是,人们在对核能发电厂的可靠程度、发电能力以及所有发电厂的竞争力等方面的兴趣都增加了。比如弗吉尼亚发电厂的北安纳核电站在19年的发电费用为10.26美元/(MW·h)与美国最好的化石燃料发电厂相比,是有竞争力的。
解禁活动与开放竞争的最显著的意义之一就在于对核能发电的影响。GPU核能公司于1998年将其所有的三里岛核电站的1号装置出售给AmerGen能源有限公司(PECO能源公司与英国能源公司之间的合资公司)。这是在美国被出售的第一家在运行的核电站。AmerGen公司认为,这一购买很强地说明——在电力的商业活动中,核电厂具有良好的竞争优势。许多核电厂也正在开始努力更新它们的运营范围,以求增强它们在未来20中的竞争力。而且,预计有65套核电设备在2020年前将达到退役的年限,这将会使美国的电力生产中核电的份额稳步地减少。
核电的一个最大的复杂问题是废弃物的处理。美国能源部于1998年1月通过了不再开放国家级核燃料储备库的最后期限,即使还有16年的过渡时期,而且已经为核电站运行管理工作支付了140多亿美元。1998年2月2日,50多个州的机构以及自治递交了诉讼反对能源部,以迫使其及时地开发燃料储备。个别公共事业部门正在跟随这股潮流并递交各自的诉讼。
水力发电
由于要重新注册许可证,水电也正在面临着一个不确定的未来。对水力发电日益增长的负面影响,以及它对水生生物的冲击、对鱼和蛙类动物的产卵路径、经济模式、土地的使用和的机会等的影响,已经使得水力发电要重新获得官方许可的机会大大少于汽车业的了。
在19年,对水力发电的反对导致了一座正在进行水力发电的大坝电站被迫关闭,当时FERC表决通过了一项决议,要求该大坝的拥有者拆除设在缅因州的3.5MW的爱德华兹大坝。FERC所提出的原因是允许多种鱼儿逆流而上迁移的社会价值要大于建筑大坝发电的经济价值。 目前尚不清楚的是这一决定是否代表一个特例,或者是水力发电工业消亡的先兆。美国国家水利电力协会(NHA)认为FERC在爱德华兹大坝的事情已经有越权行为,所以力主FERC放弃这一未经授权的决议。NHA引用“否定结局”的条款提出,如果这一决议成立,则NHA和其他工业协会组织相信,如果这一决议不废除,则它们在对FERC未来的决议的争辩中处于不利的位置。
此外,在1987—1996年间,经营许可证的办理费用表明对审查与改革的需求。1992年9月,一份DOE的总结报告认为,水电立法系统已经花费了国家数十亿美元而且造成了国家超过1000M W发电能力的损失。一个关键性的改革行动就是建立一个简单的、具有规范水电项目权力的机构。由于近来大量的机构被卷入了经营许可证的办理,包括美国的渔业和野生动物服务组织、森林服务组织、国家海洋与大气协会、市场机构以及FERC,所以要达成一致是非常困难的。FERC已经建立了一种进行水力发电重新注册的转机制度,这种机制更具灵活性并鼓励那些希望出于经济和社会的考虑而加强环境关注的所有股票持有者们尽早加入。用任何所提出的法律条款来实施这一机制,对于缓解水电注册的争论将是十分重要的。
可再生能源发电
即使公众的关注增加了,除水电类技术之外的可再生的发展,以及它们在总发电量中所占的比重依然是相当少的。国家电力中仅有2.3%的发电量来自非水电类可再生能源发电,仅仅比1989年的1.8%上升了一点。可再生能源发电拓展其商业领域的主要障碍是与常规的发电形式相比,可再生能源发电的费用过高。这就导致可再生能源发电的历史短,而且所设的发电装置也少(这种将置的费用近来因大批量生产而有所下降)。
在美国境内,正在开展(或者正在开发的)的“绿色发电”项目可能会促进非水力发电的展。在这些项目中,公共事业部门的用户们可能为他们每月的电费支付一笔额外的开支,这笔开支主要为以可再生能源为基础的发电转变形式,或者为保证以可再生能源为基础的发电将被用于代替由化石燃料与核能的发电而支付的。在大量的选举投票中,美国的用户们表现出为绿色发电额外付款的强烈愿望。此外,在一次投票中,超过70%的代表支持增加能源税,因为这些能源的使用会污染环境,而且利用这些款项减少职工的工资税。代表们还支持对污染空气和水的设施收税,支持征收这种环境的“过失税”的人数甚至略多于支持对烟卷和烈性酒征税的人。
绿色发电项目并不仅仅由州立的公共事业部门进行开发,这些部门实质上的竞争已经展开(加利福尼亚州)或者即将展开(马萨诸塞州和宾夕法尼亚州),但在一些州中关于解禁的法令和开放竞争依然尚未开展(科罗拉多州和得克萨斯州)。美国全国范围内的公共事业部门已经认识到,绿色发电项目能够增加收入和支持可再生能源发电厂的重大投资项目,并提供一些非传统性发电方式的经验。
证书项目也为即将发出的电力贴上“绿色发电”的标签提供保证。在加利福尼亚州的一个非赢利性组织——“评价中心”是负责监督“绿色—e”的帖标签任务,这是一种为值得信赖的绿色能源标记和做广告而制定统一标准的义务性工业组织。“绿色—e”的首创精神就在于通过独立的第三方证据去保证至少有一半的绿色电力产品是可再生的——它对空气污染的比例要低于加利福尼亚目前所使用的能源所产生的任何污染的平均值。
另外一种促进可再生能源发电兴盛的工具是联邦的税收信用制度。目前设定为0.015美元/(kW·h),这些信用能够使可再生能源发电具备与常规发电厂一样的竞争力。也许在这些信用中的最大受益者就是风力涡轮发电项目,项目的资金花费也降到一定水平,0.015美元/(kWh)的电价信用使它们极具商业竞争力。美国风力协会提出一项5年规划,将这笔税收款投入到更多的可再生能源发电能力中,使其在美国的能源界中有立足之地。
未来发电预测
电力的需求在过去的几十年中已经变缓,已经从20世纪60年代的每年7%的极高的增长率降了下来。根据能源信息管理部门的年度能源展望报告,到2020年,预计电力需求增长率仅略高于每年1%。增长率的这种减少归因于设备的较高效率、公共事业部门对需求量的管理规划以及立法所要求的更高的效率(图11.6)。
虽然对电力的需求增长缓慢,但到2020年依然将需要新增403GW发电量,以保证需求量的增加并替换退役的设备。在1996—2020年间,目前所用中的52GW核能发电和73GW化石燃料—蒸汽发电设施将被淘汰。85%的新增发电量是以天然气或天然气与石油为燃料的组合式循环的或燃烧涡轮机技术而设计的。还有49GW的发电量,或者说12%的新增发电量是由燃煤所发出的,剩下的是由可再生能源发电所产生的。即使强调了将天然气和石油用于新的发电厂,但到了2020年煤炭将依然是主要的发电燃料,虽然燃煤的发电量到了2020年预计会下降到49%,以天然气为燃料的发电将会出现极大的增加,到2020年,将会从19年的14%成倍地增加到33%(图11.7)。
根据EIA的预测,可再生能源发电,包括水力发电,仅仅可能有小幅度的增加,从1996年的4330×108kW·h增加到2020年的4360×108kW·h。几乎所有的增长都来自于可再生能源发电而不是水力发电,常规的水力发电中的下降会被非水力可再生能源发电34%的增长率所弥补。多种来源的固体废料(包括垃圾废气)、风和生物质能将成为可再生能源发电增长的主体。
图11.6 历史电力需求
图11.7 非传统天然气发电与电力的需求量
天然气制油的发展前景
石油和天然气根本不是紧缺,从没有面临枯竭。油价也不会一直升高。
一直以来,我们上学时课本上就告诉我们世界上的石油越来越少,可能几十年以后就枯竭了。
但实际上,地球上的石油并不是在枯竭,而是越越多,反而有些过剩。而且,随着油技术的发展,石油的产量增加也越来越容易。
中国早已经超越美国,成为世界头号石油消费大国,从2020年到2025年,中国石油需求量的增长将占全球石油需求量的13.5%以上。不过,由于中国GDP增长的平缓,经济效率的逐年提高,新能源的增加,单位GDP消耗的石油能源的下降,中国的总石油需求量将在2030年左右达到顶峰,大约为7.05亿吨,此后会逐年回落,到2050年将下降到5.9亿吨左右。
跟中国一样,西方国家的石油总需求也在稳定下降,这必将影响国际石油价格的长期走势。因此,在可以预见的将来,石油价格的高水平不太可能维持很多时间。
而且,在世界上所有工业体系完备和制造业强大的国家里,单纯开石油和销售燃料的产业的占比都非常低。比如美国的页岩油产业总量只占到美国经济的2%,大约只有5000亿美元。而中国在2019年的石油开和进口营业的总额大约为4000亿美元(其中国内开营收1569亿美元,进口为2387亿美元),这大约只占中国GDP总额的3.1%,油和卖油都不是举足轻重的产业。目前中国每年进口的石油,都没有进口的芯片货值高。
因此,制造什么和怎么制造,才直接决定着一个国家在世界上的地位。单纯依靠挖石油卖石油是不会成为大国的,只能坐等制造业强国的收割。世界经济是可以影响石油价格的,但石油价格绝对不会主导世界经济。所以,都把心放肚里,在可以预见的将来,石油只能原来越多,不会枯竭的。
为什么美国从一个石油进口国变成了石油、天然气出口国?
天然气制油燃料(GTL)最近几年一直成为业内广为关注的焦点,但目前工业化产能仍然进展不大,迄今为止全世界投用的GTL项目产能仅为40,000桶/日。虽然业内人士始终对GTL未来前景保持乐观,且认为未来10年GTL项目将有较展。但发展GTL项目仍存在两大障碍:即工艺路线太复杂以及天然气价格太高。
目前,美国天然气现货价格为3.0美元/百万英热单位,西欧天然气价格也差不多,为3.08美元/百万英热单位,(英国稍低为2.55美元/百万英热单位),在日本LNG(液化天然气)(成本+保险+运费)平均为4.50美元/百万英热单位。
GTL生产成本可分解为三部分,即原料成本、基本建设投资以及操作成本。基于目前的GTL工艺技术,基建和操作成本相加为12美元/桶(液体产品)(设GTL装置为50,000桶/日,建设投资17亿美元)。以美国墨西哥湾沿岸地区为参考,目前天然气成本约占GTL液体产品生产成本的3/4,根据不同情况,所得GTL液体产品生产成本为39美元/桶至46美元/桶,而现今原油价格为22美元~28美元/桶,所以GTL项目很难实施。
不过,三大石油跨国公司仍在继续进行其GTL项目,但取策略不同。BP公司仍在继续其位于阿拉斯加的Nikiski的300桶/日GTL验证装置的建设。
壳牌公司对GTL未来发展仍充满信心。2002年2月在卡塔尔宣布将建设世界上第一座第二代技术的GTL项目,其生产能力为75,000桶/日。此外,还在考虑在马来西亚、澳大利亚、伊朗、埃及、印度尼西亚或阿根廷建设类似项目,在2010年之前至少完成两个。
埃克森美孚公司则拟在卡塔尔建设80,000桶/日的GTL项目,用先进天然气转化(Advanced Gas Conversaion)工艺,投资规模约30亿美元,相当于37500美元/桶/日,在2007年试车。此外,该公司还在安哥拉海域的Kozimba-A油项目中建设海上GTL设施。
目前,进行GTL项目的还有Sasol、Syntroleum、Ivanhoe Energy、 Rentech和大陆菲利普斯公司。根据规划,到2010年前将有11个主要GTL项目,若能全部实施,则总产能可达585,000桶/日。
相关资料:未来中国天然气工业的发展
展中国经济持续快速的发展势头仍在继续,但是保障经济的能源动力却极度紧缺。中国的能源结构以煤炭为主,石油、天然气所占比例远远低于世界平均水平。随着国家对能源需求的不断增长,提高天然气在能源结构中的比重和引进LNG将对优化中国的能源结构,有效解决能源供应安全和生态环境保护,实现经济和社会的可持续发展发挥重要作用。
随着天然气的普遍应用,天然气供应已经成为国家能源安全中越来越重要的组成部分。未来中国天然气需求增长速度将明显超过煤炭和石油。到2010年,天然气在能源需求总量中所占比重将从1998年的2.1%增加到6%,到2020年将进一步增至10%。届时天然气需求量估计将分别达到938亿立方米和2037亿立方米。
世界及中国天然气的现状?
过去美国与中国一样,都是国际最大的原油进口国之一。美国一直是从加拿大、委内瑞拉等国进口石油、天然气等能源,但近年来,美国除了自己生产的石油、天然气自给自足之外,还能够出口,这不能不说是一个奇迹。目前,美国的原油供给量年均增长14%,原油日产量在1150万桶左右,位据世界首位。
其实,美国这个国家本身就拥有丰富的油页岩,只是过去因为技术有限,很难将其中富含的油气提炼出来。但是,上世纪九十年代时,美国德克萨斯人乔治·米切尔的钻探公司突破了页岩气开技术,主要是用水裂法开页气,于是引发了一场美国页岩气革命,大量资本蜂拥进入页岩气开发领域!比如2009年埃克森美孚石油公司投资410亿美元购买页岩气份额很大的XTO能源公司等。
美国目前已经是世界页岩气产量第一大国;美国页岩气产量是美国天然气总产量的三分之一左右。而从2016年开始,美国成为天然气净出口国,2020年将成为全面出口国!由于前期,美国人投入巨资进行科学研究,美国在页岩油气方面逐步形成一整套技术,这为开发页岩油奠定了基础和条件。
在成功开发了页岩气之后,美国人又利用水力压裂技术转入页岩油的开发!页岩油是页岩层里面所包含的石油,包括泥页岩空隙中的石油,也包括泥页岩层系中致密碳威岩或碎屑岩中的石油,全世界已探明的页岩油储量11-13万亿吨,远超过石油储量!美国位居世界第二。2012年美国页岩油单日产量达到200万桶,预计到2020年单日产量将达281万桶。
正是页岩气、页岩油的大规模开发,让美国在油气产量上面跃升到世界第一,并从油气进口国转变成油气出口大国。而美国近年来,恰巧是与那些盛产石油的国家有着很深的矛盾,美国经常要通过经济手段制裁他们。比如俄罗斯、伊朗、委内瑞拉等,这样会导致世界原油需求存在较大缺口,而美国正好通过扩大产能,来赚取丰厚的油气利润。
目前,美国的原油供给量年均增长14%。原油日产量在1150万桶左右。如果能将伊朗石油出口压低至100万桶以下水平,同时,将委内瑞拉石油出口也能压得可以忽略不计,美国就能进一步占有国际石油市场份额,这就为美国偿还22万亿美元的债务创造了可能性,一旦美国还清了所有国债,财政收入也更趋平衡,那不仅是美国,还有美元在国际上的信用地位也会得到显著提升。美国的经济实力和 科技 水平都会得到跨越式的发展。
严格说来,就原油上美国依然是进口国,到2016年,美国能源自给率为86-91%,只是在精制石油产品上,美国从2011年开始变成出口国。目前美国原油产量居世界第三位,炼油居世界第二位。
这是美国能源自主策略的结果,美国在20世纪初是石油出口大国,到20世纪中叶变成石油进口国,这是因为美国经济和民用高速需求,和美国保护自己的石油储备和环境而不开的缘故,此举导致13年和19年石油危机。
之后,美国开始了能源大战略,一方面大量储备原油,使得美国石油进口率从35%升高到2005年的60%,另一方面寻找各种办法。
美国本身石油贮备极多,但联邦法律为了保护环境不让开,近年来相关法规被修改或废除,这是美国石油产量上升的原因之一。
由于前几年油价上涨,导致页岩开可以盈利,进一步导致页岩开技术的革命,美国的页岩储量雄踞全球,这是美国石油产量上升的另一个原因。
新能源的开发和应用,也是美国能源自主的策略。
2008年大选,总统辩论的一个话题是美国每年花几百亿美元进口石油,从2012年大选开始,这个话题不复存在了,因为美国能源大战略成功了。
不仅进口原油减少,在十几年内会成为真正的石油出口国,而且进口原油只有15%来自沙特之外的其他中东国家。正因为美国基本上不依赖进口石油,而且不依赖中东的石油,美国才能在中东兴风作浪,同时OPEC根本无法控制油价。
能源独立战略是美国近年来非常成功的大战略,是美国维持全球霸权的关键之一。
美国从石油进口国变成石油,天然气出口国是因为美国开发了页岩气,页岩油;
页岩气是非常规天然气的一种, 主要存在于泥页岩之中,泥页岩埋藏比较深,所以开的难度大,成本高,但储量巨大,分布广泛,
美国页岩分布图
自从上个世纪九十年代,美国德克萨斯人乔治米切尔的钻探公司突破了页岩气开技术,主要用水裂法开页岩气,引发了一场美国的页岩气革命,大量资本蜂拥进入页岩气开发领域! 比如2009年埃克森美孚石油公司投资410亿美元购买页岩气份额很大的XTO能源公司,2011年康菲石油公司也投资150亿美元用在页岩气开发上;
美国目前已经是世界页岩气产量第一大国 ;美国页岩气产量目前美国天然气总产量的三分之一左右,2016年开始,美国成为天然气净出口国,2020年将成为全面出口国!
不仅美国有页岩气革命,大量开发页岩气,同时利用页岩气革命带来的水力压裂技术转入页岩油的开发! 页岩油是页岩层里面所包含的石油,包括泥页岩空隙中的石油,也包括泥页岩层系中的致密碳酸岩或碎屑岩中的石油;
全世界页岩油储量11-13万亿吨,远远超过石油储量! 美国位居世界第二,由于有资本优势,,近些年利用页岩气革命带来的水力压裂技术大规模开发页岩油,2012年美国页岩油单日产量达到200万桶,预计到2020年单日产浪将达281万桶!
这也就是为何美国一再打压委内瑞拉,伊朗的原因!只有制裁委内瑞拉,伊朗,不让他们出口石油,美国的页岩气,页岩油才有一个广阔的市场!
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美国以往多从加拿大、委内瑞拉等国进口石油、天然气等能源,但目前除了能够供自己消费外,还能出口,这不能不说是一个奇迹。
其实,这一点也不奇怪,因为美国有着丰富的油页岩,只是过去技术有限,很难将其中富含的油气提炼出来。
但美国是经济、 科技 高度发达的国家,有钱还有办不成的事?美国投入巨资进行科学研究,并逐步形成一整套技术,这为开发页岩油气奠定了基础和条件。
有了先进的技术优势,加上美国军事和美元霸权做后盾,美国便开始以各种借口,对传统石油生产国进行制裁,以迫使其石油减产,从而占有这部分原油份额。
众所周知,美国这几年制裁的对象多为盛产石油的国家,如俄罗斯、伊朗、委内瑞拉等,还对伊拉克、利比亚等国实施了武力侵犯,更是导致国际原油市场供不应求,而美国正好扩大产能,赚取丰厚油气利润。
如今,又开始在波斯湾兴师动众,欲将伊朗石油出口压低至零,以便进一步占有国际石油市场份额。
目前,美国的原油供给量年均增长14%,原油日产量在1150万桶左右,据世界首位。伊朗是全球第四个石油储量大国,储量在1500亿桶以上,受美国制裁影响,今年4月份前,日均出口在200万桶水平,是第七大石油出口大国。
可想而知,一旦美国将伊朗拿下,美国的石油产量和销量势必长期独占鳌头,这就为美国偿还22万亿美元债务创造了可能。一旦美国还清了所有国债,必然在世界上愈发耀武扬威,专横跋扈,那时人类灾难或将继续上演。
美国一直都是石油进口国跟石油出口国,这两者并没有直接矛盾!简单来说就是美国本来自己卖石油,然后顺带扮演一下中间商批发一点别人的石油加在自己的石油商品里售出赚差价,偶尔还以次充好卖勾兑油赚暴利。
美国进口石油是因为美国向那些石油储藏国家出口商品,美国方面为了平衡跟这些国家的贸易顺差取了商品换石油的交易方式,在出口商品的时候拿石油结算货款,这种以货易货的方法本来就是全球最通用的交易方式。比如美国跟委内瑞拉的关系,美国一直都是委内瑞拉的石油最大出口国,因为美国向委内瑞拉出口大米粮食以及各种日用商品,委内瑞拉拿石油出口跟美国结算。
美国向外出口石油则是因为三个原因,一个是因为美国对外出口商品数额庞大,等价交换回来的石油太多,不仅美国人自己用不完还能有结余来出口;
其次是因为美国自己也是石油储藏大国,在美国拿商品换回石油的时候美国的石油来公司同样也没闲着,他们开出来的石油自己用不了也是拿出去卖掉。尤其是页岩油革命以后,美国的石油产量大增,逐渐成为全球第一出口国并不奇怪;
最后一个则是因为美国在勾兑油市场赚足了暴利。同样是石油但是各国产地的石油杂质成分不同,所以美国从全球各地进口的石油进行勾兑,把劣质油勾兑成上等油售出赚取加价暴利。
美国因为其庞大的工业生产和消费群体,早就是全球第一大石油进口国,而且是最大净进口国。但现在,由于页岩气革命,美国已经开始大量出口石油,但同时也在进口石油。同时进口和出口石油,这个很容易理解。低价进口中东的石油,高价出售本土石油给东亚国家。
最近,美国的石油产量达到了约1050万桶的日产量,接近俄罗斯和沙特的产油量。美国能源部预计。美国原油产出创10年来新高2019年或将成为世界最大产油国,到2019年,美国石油日产量将达到1200万桶。
尽管美国与中东许多国家有利益之争,但是由于对中东油气的过度依赖,美国在制定对中东的政策时仍有所保留。如今,美国、俄罗斯以及欧洲国家的关系十分微妙。北约和俄罗斯的矛盾不断加深,但是由于欧洲大部分国家需要从俄罗斯大量进口石油、天然气,其对俄罗斯的能源依存度极高。 (页岩气技术开石油)
即使想要通过制裁等手段阻止俄罗斯在欧亚势力的不断扩大,也必须要顾忌欧洲国家内部石油和天然气的供应。由于能源的大量进口而在政治上受到牵制的还有与俄罗斯冲突严重的乌克兰。能源的过度依赖使乌克兰及相关欧洲国家在与俄罗斯的谈判中严重丧失话语权。
然而美国的页岩气革命将会颠覆原本的世界格局。页岩气开前,美国其实已经开始向外出口部分加工过的石油;页岩气革命后,美国将有更多的石油可供对外出口。如果这些石油的输出对象是西欧国家,那么必将削弱能源对欧洲国家在对俄问题上的限制,深刻影响俄欧关系。
这要讲美国的页岩气革命了。
在08年底,页岩气的水力压裂技术有了突破,这个技术革新最早就是发生在美国本土。
一时之间,加上了金融危机的助推,大量投资带着海量中小企业进入页岩气领域,进一步将水力压裂技术的可行性推到极致。
传统油气,你可以想象为一个罐子,我们可以直接打开,插吸管喝水。特点是分布集中,单井储量高,投资需求大,门槛高,利益大。
而页岩油气,你可以想象成一本书,书页里夹杂着一些油气,不集中,没法插吸管。我们需要先把书页压碎,再抽出逃逸的油气。特点是分布广泛,单井储量低,投资需求小,门槛低,利益小。
然而美国的经济环境却太适合开发这种技术了。无数企业倒闭,更多企业生存了下来,把页岩气的开量一下加大到美国能源独立,把本来全球最高的石油期货wti倒挂,成为全球石油期货最低点,也把石油价格压死在了页岩油出井价70美元一桶。
因此,美国不需要进口能源了,还需要为国内传统油气企业减压,出口石油和天然气。
回来看我国,这种模式就很难成功。
一个是两国的页岩构成不同,我国的开难度大,污染高,成本大。
一个是我国没有那么发达的经济体系,国企为主的能源市场不擅长开发页岩油气。
第三点是,我们的可开发储量也没有美国那么多。
所以,我们还是老老实实买油吧。
1、美国对于原油的需求非常的大,长久以来,美国都是全球原油进口量最大的国家,作为非常依赖进口原油的美国来说,在原油的进口上也是吃过亏的。
早在13年,第四次中东战争爆发,而当时的美国因为向以色列不断提供援助,惹怒了中东产油国,这使得产油国对美国实施了原油全面禁运,当时的美国可谓损失惨重,从15年开始,美国出台《能源政策和节能法》,严格限制本国原油出口,一禁就是40年,直到2015年12月才解除了美国的原油出口禁令。这才是美国几十年来没有大规模出口原油的原因。
2、随着近年来美国的原油产量不断的飙升,这在更大的程度上弥补了美国的原油空缺,2018年11月30日当周,据美国能源信息署(EIA)数据显示,美国原油和成品油净出口总量为21.1万桶/天,75年来首次成为原油和成品油净出口国,可以说,美国大量飙升的原油产量致使美国有能力大量出口。
3、即使在去年年底国际原油价格跌至低点的时候,美国至今依旧在不断增产原油,如今正值OPEC和俄罗斯减产提价,但是美国对此一心一意的增产,其目的也是为了抢占国际原油市场份额,毕竟美国如今在能源上已经极大层度的实现了自给自足,外加不断扩大的原油出口,这让美国可以在原油市场占据更大的主动权。
最后,归根结底来说,美国从原油进口国变成如今的出口国,不仅是为了为了赚取原油的外汇,更是为了抢占是市场份额,其最终的目的是掌握原油市场的话语权。
在时代,共和党持续施压,让他改变了基本国策,解禁国内石油出口。还有一个背景就是,当时的美国页岩油革命。
当时的油价有多么高?100美元,不是现在70美元这个概念,在资本主义的美国,这种利益刺激了海量的资金进入页岩油开发,结果就是一方面美国从1000万桶/天的进口迅速缩小至900万桶左右,出口则逐步增加,出口增加就是侵蚀OPEC+俄罗斯的市场份额。
于是,沙特为首的传统油产油国准备将美国页岩油扼杀,沙特持续增加供应,出脱库存,使得国际油价迅速暴跌,半年后,美国页岩油商接连关停倒闭。
但是,沙特这种搞法也是一种自杀的搞法,虽然海湾国家的每桶原油成本基本上在10美元左右,但是,他们的财政是跟石油收入捆绑的,按照沙特的财政预算盘子,他们平衡的油价是70美元以上,沙特上一代执政及油长的搞法让OPEC已经到了无法容忍的状态。
随后,2016年年中OPEC大会,所有产油国敦促减产以提振油价,但是沙特和伊朗反对。最终,迫于极大的内政及经济压力,2016年年底的OPEC大会达成了减产协议,沙特老油长也下了台,随后油价展开反弹。
上述过程揭示的是,美国页岩油的成本极低(危机后已经达到40美元/桶以下),而且在国内GDP比重很低,所以OPEC给了他们喘息之机,他们就可以迅速振作。
加上川普,这个希望振兴美国制造的总统上台,也增加了动力。
其实Trump是对的,石油,天然气很宝贵,但是替代能源非常多(不必列举),川普的高明之处就在于,既然已经是夕阳产业,何不更多地换回资金,转移财富——美国的公开储量数据至少可以开发50+年以上。
2019年以后,2条二叠纪的输油管道建成,我们将可以看到,美国将轻松地超越俄罗斯成为世界第一大石油,及天然气生产国——这是毫无疑问的。
总结来说,美国的国策改变是正确的,他们在攫取70年石油枯竭前的最后一桶黄金。而对于匮乏的其他国家来说,必须要寻求更多的供应,以及多元化的能源结构,而且这个事将越来越急迫。
罕见!能源大国沙特要向美国买天然气了
一、世界天然气产业发展趋势
1、天然气产业作为朝阳产业有巨展空间
随着世界经济迅速发展,人口急剧增加,能源消费不断增长,温室气体和各种有害物质排放激增,人类生存环境受到极大挑战。在这种形势下,清洁的、热值高的天然气能源正日益受到重视,发展天然气工业成为世界各国改善环境和促进经济可持续发展的最佳选择。天然气燃烧后产生的温室气体只有煤炭的1/2、石油的2/3,对环境造成的污染远远小于石油和煤炭。煤气热值为3000多大卡,而天然气热值高达8500大卡,可见天然气是一种高效清洁的能源。
初步测算,全球天然气可储量约为137亿吨石油当量,与石油基本相当。随着勘探、开发和储运技术的进步,过去20年内,探明储量平均每年增长4.9%,产量平均每年增长3.15%。有关专家预测,未来10年内,全世界天然气消费年均增长率将保持3.9%,发展速度超过石油、煤炭和其他任何一种能源,特别是亚洲发展中国家的增长速度会更快。
全世界天然气储比很高(70∶1),而且石油和煤炭消费领域里有70%以上都可以用天然气取代。在全球范围内,天然气取代石油的步伐加快,尤其是在东北亚、南亚、东南亚和南美地区,随着其输送管网的建设,天然气在21世纪初期将会有更快的发展。
天然气将是21世纪消费量增长最快的能源,占一次性能源消费的比重将越来越大。预计2010年前后,天然气在全球能源结构中的份额将超过煤炭,2020年前后,将超过石油,成为能源组成中的第一。
2、世界天然气产业将进入“黄金”发展时期
在下一个世纪里,世界天然气工业将进入一个“黄金时代”。据设在巴黎的国际能源机构预测,从现在起到2020年,全球初级能源需求将增加65%,其中发展中国家的需求将比目前翻_番。在这一前景下,世界天然气需求量将以每年2.6%的幅度递增,届时在初级能源消费中所占的比重将由目前的20%上升到30%。
天然气工业的发展得益于多方面的有利条件.首先,储量比较丰富。国际天然气工业联合会提供的数字显示,全球已探明的天然气储量为152万亿立方米,按目前消费水平可供开65年,而已探明石油的可供开期为43年。如果从远期来看,世界天然气的最大储量,也就是说在当前技术条件的可开量,估计达400万亿立方米。
天然气的另﹁个优势是热能利用率高。在几年以前,燃气电站的天然气热力效率尚不足40%,随着相关技术的进步,在今天已达到60%以上。在一些同时供电和供热的燃气电站,天然气的热能利用率甚至达到90%。因此天然气可以说是一种相当经济的能源。
此外天然气的污染程度也较底。研究表明,生产等量的电能或提供等量的热能,天然气在燃烧过程中排放的二氧化碳比石油低25%,比煤炭低40%,在矿物能源中是最少的。与燃油和燃煤相比,天然气排放的二氧化硫和氮氧化物也要少的多。以天然气为能源不仅有利于缓和大气温室效应,也有助于减少酸雨的形成。
3、世界天然气需求量将年增2.4%
国际能源机构统计的数字显示,全球对天然气的需求量正在以每年2.4%的速度增长,而且这一增长速度有望保持到2030年。
尽管去年液化天然气的需求量有所下降,但有“未来能源”之称的天然气仍然是能源领域里发展速度最快的部分。海湾地区对天然气的需求正以每年14%的速度增长,其主要用途是发电和海水淡化。
海湾地区已探明的天然气储量大约是290万亿立方米,其中卡塔尔的天然气储藏量居第一位,占该地区天然气总储量的49%,沙特阿拉伯和阿拉伯联合酋长国紧随其后,分列第二和第三位。
沙特阿拉伯正在开发海湾地区最大的天然气项目,估计将历时10年,耗资250亿美元。阿联酋和卡塔尔之间也正在建设输气管线。这个项目估计耗资100亿美元。管线建成后,卡塔尔可以每天向阿联酋输送大量的天然气。巴林和科威特是海湾国家中天然气储量比较贫乏的,科威特只能在生产石油产品的过程中附带生成天然气。
二、中国天然气市场发展趋势预测
1、需求增长加快带来发展机遇
中国天然气利用已有相当悠久的历史,但天然气工业起步较晚,与世界发达国家或地区相比还有较大差距。全球天然气占总能源消费的24%,而目前中国仅占能源消费结构的3%。
未来20年中国的能源消费弹性系数为0.45-0.50,其中煤炭为0.3,石油为0.5,天然气为1.4-l.5,一次电力为0.5-0.6,可见天然气的消费增长速度最快。天然气市场在全国范围内将得到发展。随着“西气东输”等工程的建设和投入运营,中国对天然气的需求增长将保持在每年15%以上,2010年将达到1000亿立方米以上,比2000年提高4至5倍。
从国外天然气价格看,目前相当于人民币1.8元/立方米。中国天然气价格由确定,执行的是国家指导价下的双轨制价格,还没有形成市场导向下合理的天然气价格机制,明显低于国际市场,调整空间相当大。
经济全球化带动着天然气的全球化,预计到2010年,全球天然气贸易量为7000亿立方米。天然气销售市场不再局限于取暖锅炉、商业服务和家庭炊事,天然气发电、天然气化工、天然气车用燃料和电池燃料、天然气空调及家庭自动化等方面利用潜力十分巨大。目前,天然气需求量与国内今后潜在的、可生产的天然气产量相比,还有较大的缺口。高速增长的市场自然带来无限的商机。
天然气是具有光明未来的能源?
美国能源独立的腰杆可以更硬了。现在连传统能源大国沙特都来买美国天然气了。
据华尔街日报22日报道, 沙特阿美与美国能源企业Sempra Energy签署协议,未来20年时间每年从后者购买500万吨液化天然气。
这也意味着,美国的天然气出口将不仅局限在美洲大陆,还将途径欧洲直达中东地区。
沙特虽然也拥有庞大的天然气储量,但是碍于开难、硫含量高、加工成本更高,因此与石油的地位相去甚远。
但天然气,特别是容易运输的液化天然气,其本身环保清洁、安全性高的特点,是能源发展的未来,也是沙特新的战略方向。
美国的天然气储量巨大,且近年来随着对页岩气的开发,使其从天然气进口国向出口国转变。 美国能源署(EIA)日前发布数据表示,今年2月,美国天然气日均净出口量为46亿立方英尺,连续13个月实现出口超过进口。
其中,美国2月对加拿大的日均天然气出口量创下了 历史 最好成绩,达到日均33亿立方英尺,对墨西哥的出口
EIA在其短期能源展望(STEO)中预测,2019年美国天然气日均净出口将为47亿立方英尺,2020年将为75亿立方英尺,而其中大部分增长归因于液化天然气。
液化天然气是一种高纯度的天然气,由于其比管道天然气在运输上更加安全,因此是未来发展的方向。
2018年,美国液化天然气日均出口量为30亿立方英尺。今年1月,该数字飙升至41亿立方英尺,创下 历史 最好成绩。
值得一提的是,大西洋彼岸的欧盟也增加对美国液化天然气的进口。华尔街见闻此前提及,欧盟将寻求到2023年将从美国进口的液化天然气增加一倍,以减少对俄罗斯天然气的依赖的同时,缓解与美国的贸易紧张关系。
2017年,美国结束了60多年的天然气净进口国身份,成为净出口国。阿巴拉契亚地区是美国最大的天然气产区。EIA预计,美国最早将在2022年成为净能源出口国,较去年预测的提前4年,这背后主要受石油和天然气市场变化的驱动。
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在过去30年的时间里,天然气曾经仅有极少数的工业用户,而近年来,已成为一种广泛利用的能源,包括发电业和民用领域。OECD成员内天然气量的逐渐减少,人们对更加环境友好型能源的需求量增长,以及关键技术的突破普及等因素已经极大地增加了天然气的运输量和销售点。在20世纪90年代末期,工业观察家们预测,人类对天然气的需求量将以每年3.0%的速率增加,而最新的预测则认为,到2020年,天然气需求量的增加率将为2.0%,而同时期的石油需求量增长率则为1.3%。
然而,天然气有望在整个能源体系中获得最快的增长。在过去的10年间,发电业已经成为全球天然气需求量增加的主要驱动力,在新增加的需求量中,约一半来自发电业。在发电业中,40%以煤炭为燃料,25%以天然气为燃料,13%使用核能,天然气在发电业中极具竞争力。当前天然气价格的上涨与它们和石油的价格指数有关,当煤炭价格相对稳定时,就可能会降低发电行业中对天然气的利用程度。世界上6个国家的天然气消费就达到了全球天然气消费量的一半,它们是美国(23%)、俄罗斯(15%)、英国、加拿大、德国和伊朗,后4国的天然气消费量各占全球消费量的3.0%。迄今为止,全世界依然没有像石油那样的全球性天然气市场,但有3个分市场——北美、西欧和亚洲——它们各有不同的增长率。在成熟的北美与欧洲天然气市场,交易的天然气在能源中占到了25%的份额,目前依然分别以每年1%和1.4%的速度增长。在非OECD成员中,到2020年,预计天然气的需求量增加速度将达每年3.7%。在这些国家中,天然气的市场份额要比工业化国家中的小。由此可见,工业化就是天然气需求量增长的驱动力。
“到2030年,天然气有望取代煤炭,成为与石油并驾齐驱的两种初级能源,可占全球能源需求量中的23%。”
据预测,亚洲国家,如印度和印度尼西亚的天然气消费量都将大幅度增长,主要是用作燃料和化肥的生产原料。印度正在努力满足自己日益增长的天然气需求,已经设计了许多再气化的终端装置是一条LNG输送管线的末端,详见第6章。。在中东,天然气将越来越多地用于海水淡化,在工厂以及目前正以石油作为能源的工业部门中也将更为广泛地使用。非洲与拉丁美洲由于历史的原因,每年天然气的需求量增加速度可达近4.7%。许多国家正在将越来越多的天然气作为自己的能源,实现从油向气的转变,并以此应对气候变化。
天然气的突出优势:储量极其丰富。人们对天然气的需求并没有随着近年来的现而齐头并进,这在很大程度上是由于开发新的天然气市场所需的投资要远比开发新的石油市场昂贵,因为基础建设需要的费用太高,在考虑到液化天然气时尤甚。这会产生大量的所谓罐储气,由于这种天然气不具备立竿见影的市场效益,所以价值很低,甚至一文不值。因此,天然气的R/P值量/生产量。资料来源:《欧佩克能源报告》,2007。在62年里增长率高于石油的R/P值50%。一个原因就在于近年来政局不稳定的中东地区所发现的天然气仅为全球天然气量的1/3,而那里的石油量却占到了全球量的2/3,但中东地区天然气的发现量与消费量同时增加。此外,欧洲与俄罗斯有天然气管线相连接,这两个地区拥有全球最大的天然气市场份额(38%),而北美正在享受着自己天然气产量增加的喜悦——那里的天然气可以自给自足10年以上。
因此,美国的能源政策长期以来就是以允许天然气高度安全供给为基础制定的。人们突然发现,天然气的高价格出现在冬季。这是天然气的一个故事,从第二次世界大战一直到今天,它依然在全球能源框架中扮演着重要角色。这是一个天然气占领西方能源市场的故事,虽然现在还是煤炭和石油统治着市场。勘探家们曾在发现天然气而不是石油时发出过诅咒和抱怨。当时没有人知道如何利用天然气,欧洲与中东地区都对天然气不感兴趣,因为那里缺少基础建设和天然气市场。13年第一次石油危机爆发,当时所发现的天然气中约13%被烧掉了,这主要是在欧佩克成员内发生的。当时,天然气的故事正在发生着。即使在第二次世界大战之前,美国就已开始大规模利用天然气了,而意大利也已意识到自己巨大的天然气量的潜力。1939年7月,位于法国南部的油气研究中心(CRPM)在法国西南部的Saint-Marcet发现丰富的天然气,那里的气田成为天然气开发利用的摇篮。但直到20世纪50年代,气态烃才开始真正大规模得到利用,也使得用船运输甲烷的产业得到了极大的发展。
在13年世界能源市场预测时就应该真正意识到天然气的增长形势,当时,经济增长与能源消费之间存在着密切的关系。20世纪50年代,随着水力发电能力的提高,煤炭的用量下降,当时核能发电尚不具备竞争力。这就引发了石油用量的历史性增加,在较小的范围内,天然气终于登上了能源的历史舞台。当时,人们还不了解全球天然气的量,预测其储量可达8.5万亿立方米。随着荷兰、苏联、法国(1951年在法国的Lacq再次发现天然气田),尤其是在阿尔及利亚的撒哈拉地区这归因于1956年在Hassi R'Mel巨型天然气田的发现。丰富的天然气的发现,人们对全球天然气量的预测也增加了。1956年,在阿尔及利亚发现了巨型天然气田,这座位于Hassi R'Mel的天然气田的储量可达1000万亿立方英尺。然而,仅在10年间,全球探明的天然气量就已翻番,而且以相同的速度继续增加。
天然气的历史性增长也归因于它具有比城市煤气更大的优势,天然气中富含的甲烷使其具有远高于煤气的发热值。但是,在天然气能够成为主力之前,工业界必须修建一些以前使用煤气时并不需要的新型输运与配气设施。而且,这种新型能源不像电力和石油那样拥有可靠的用户,它必须发挥优势,展开竞争,以获得市场份额。然而,从别的能源逐渐转向甲烷的市场变迁在各国不尽相同。天然气的市场份额取决于天然气田的距离、其他类型能源的供应情况以及消费者以前所需能源的类型等因素。所以,对不同的地区、不同的国家和不同的用途而言,甲烷的市场份额波动极大。具竞争力的价格意味着天然气在工业部门、海水淡化、石油化工和电力市场,以及用作燃料的民用与服务业领域都受到青睐。然而,即使许多行业部门都尝到了使用天然气的甜头,但在运输业中,天然气却从来没有真正取得替代其他燃料的主导地位。
在20世纪60年代,实际上直到第一次石油危机爆发,天然气输送通常都是以管线方式完成的,尤其是国家之间的输送。但在国际市场上,天然气的液化与海上运输渐渐成为主要的输送方式。随着液化天然气链的发展,妨碍天然气用量增加的主要技术瓶颈如长距离的运输等困难逐渐被突破或克服。人们整整花了半个世纪才完善了天然气的液化技术。美国人于1917年完成此项技术的应用,为世界第一。随后是苏联,他们希望将来自亚速海的天然气用作燃料。20世纪30年代末期,液化天然气的储存再次被提到议事日程上,美国人很精明,他们用液化天然气来缓解当时的能源需求紧张问题。在美国南卡罗来纳州,天然气公司成为建造先导天然气液化工厂的基础。同时,越过大西洋到英国伦敦,Alfred Egerton爵士正在从事世界上第一台使用液化天然气的小轿车的研发工作。不久,第二次世界大战爆发,石油的短缺促使发明家们在这一领域投入大量精力:使用压缩气体的汽车以液化天然气为燃料,10年打破了世界陆地行驶速度记录。在法国西南部地区开始行驶,而伦敦的公交车也用上了液化天然气。但是,这些关于天然气应用的早期实验受到了供给限制的牵制。在美国俄亥俄州克利夫兰市(Cleveland)建起一座液化天然气工厂,1944年,该厂发生了一系列事故,3个储存球形罐中的一个报废,新生的液化天然气工业前景暗淡下来。20世纪50年代,人们实现了液化天然气的海上运输,液化天然气海上运输的首航是在英国天然气协会的协助下由几家美国公司完成的。接下来的关键性突破出现在1959年。当年,“甲烷先锋(Methane Pioneer)”号液化天然气运输船世界第一艘甲烷运输船,于1959年用一艘驳船将液化天然气从美国运往英国。携带着5000立方米液化天然气横渡了大西洋。然而至此,液化天然气仅仅是停留在人们印象中的一个缩略词而已。
在随后的年代中,法国公司在开发这种新技术方面起到了重要作用。即使1956年发现了阿尔及利亚的Hassi R'Mel大气田,法国人依然不知道怎样把它运往欧洲市场。1961年,法国人决定向更有经验的美国人和英国人求助,在阿尔及利亚的Arzcw建成了世界上第一座大型天然气液化工厂。一个新公司Compagnie Algerienne du Methane Liquefie(CAMEL)成立,其目的在于实现天然气液化加工的商业化。不久,第一座商业化液化天然气工厂建成,开始从阿尔及利亚向英国运输液化天然气。首次海运从1964年开始。1964年,在北非与西欧之间建起了液化天然气的输送链,由两艘货轮担任运输任务。1965年,法国人拥有了自己的液化天然气运输船儒勒·凡尔纳(Jules Verne)号。在20世纪的前10年间,市场上对法国人的液化天然气运输技术十分欢迎,由Technip和Air Liquide开发的Teal液化加工技术被应用于阿尔及利亚的Skikda液化天然气工厂,设在圣纳泽尔(Saint-Nazaire)、敦刻尔克(Dunkirk)和拉西约塔(La Ciotat)的修船厂也开始利用由法国公司Gaz-Transport和Gazocean- Technigaz开发的技术建造一些多功能的油罐车。不久,这种竞争就催生了体积增加4倍的油罐车(容积从2.6万立方米增至12万立方米),储存设施也随后跟上。
在太平洋遥远的另一端,日本的火力发电厂也将自己的燃料系统转变为燃气系统,以减少空气污染。在此时期,是美国带动了对天然气需求量的增长,并促进了远程运输天然气工业的长足发展。早在20世纪70年代初期,天然气就坐上了美国人能源消耗量中的第三把交椅,美国即便是重要的油气生产国,却也依然需要进口。因此,美国的EI Paso公司与阿尔及利亚签订了一个重要的供应合同,新的液化天然气规划方案虽然昂贵但可由长期供货合同提供保障,不久这种新型燃料就风靡全球。世界各地纷纷修建起一条又一条液化天然气输送链:从委内瑞拉通往美国,从尼日利亚通往南美,从中东通往俄罗斯和日本,从北海、特立尼达和多巴哥甚至厄瓜多尔通往世界各地。然而,这种新型能源即使有这些优势,在天然气能够成为20世纪70年代国际能源大局中主角之前还必须克服许多障碍,它的地位至今仍在变化,角色越发重要。
部分国家天然气储量图 单位:万亿立方米
天然气足够丰富,谁是天然气的供应者?活跃的石油勘探始于20世纪初期,但天然气的勘探却是近些年的事情。然而,随着天然气登上世界能源舞台,人们对天然气的勘探力度也大大增加。从15年以来,一些新的发现、重大技术突破以及深海区域勘探的加速等促使全球天然气储量稳步增加,当年的预算储量为60万亿立方米。2008年,全球天然气量已达177.4万亿立方米,这意味着按2007年到2008年的消费水平,这些天然气可供人类使用65年(即平均储量寿命)。石油和天然气储量主要集中在全球3个国家内,但天然气储量在3个国家中的分布却不同:俄罗斯约47.59万亿立方米。(27%)、伊朗约27.51万亿立方米。(15%)和卡塔尔约25.79万亿立方米。(13%)。这些国家所拥有的天然气储量占全球总量的一半以上。全球已发现的天然气中约80%分布在20个国家中,而80%的石油储量则分布在10个国家内。比如中东地区的产油量虽然占到全球总产量的30%,但天然气产量却仅为全球总产量的10%。而实际情况正是这样,大量已发现的天然气储量依然在地下等待开发。俄罗斯、阿尔及利亚、伊朗和沙特阿拉伯约7.04万亿立方米探明储量。拥有丰富的天然气,但只有当需求量进一步增加,促使人们加强投资力度时才可能开。国际能源组织指出,从现在起到2030年,全球天然气工业需要以平均每年1500亿美元的投资力度来进行完善,尤其以北美的投资费用需要量最大,因为那里的天然气需求量不断增加而建设费用却很高。在俄罗斯,投资的不确定性因素更多,那里一些已经向欧洲供气多年的大型气田的产量已经下滑,而新的气田却尚未正式投产。
从卡塔尔的地图中可以看出,它的北部油田与伊朗的海岸线非常接近。
目前世界上最大的天然气田是卡塔尔海上的北部气田卡塔尔的北部气田(North Field)吸引了包括世界上最大的综合性石油企业在内的所有发达国家的关注。该气田位于波斯湾的卡塔尔水域。研究表明,目前确定的天然气储量大于900万亿立方英尺,这使得该气田一跃成为世界上最大的整装非伴生气田。虽然早在11年就发现了,但直到1991年,当卡塔尔石油部门在首次向当地输送天然气时,才真正了解了它的规模——它具有每天产出8亿立方英尺天然气的产能。在随后两年中,新的液化天然气项目开始实施,即Qatargas项目和Rasgas项目。目前这两个项目均已完成,每年的产量可达2600万吨。随着投资规模的扩大,该气田的开发也在加强。到2010年,卡塔尔的液化天然气产量有望达到年产7700万吨的能力。为了实现这一目标,卡塔尔已与多个国家签署了提自北部气田的天然气合同,以液化天然气或以管线进行运输,卡塔尔还与几家国际石油公司签订了风险投资天然气利用项目的协议。,预计天然气储量可达25.79万亿立方米,足以用最佳的开发方式供气200年。第二大天然气田位于波斯湾伊朗水域的南帕斯(South Pars)气田。该气田与卡塔尔的北部气田相连,预计天然气储量为8万亿~14万亿立方米(280万亿~500万亿立方英尺)。
天然气勘探开展较晚,这意味着待发现的天然气储量将多于待发现的石油储量,若加上深层气和非常规天然气储量,这一特点将会更加突出。观察家们预测,未来还可能找到50万亿~700万亿立方米的天然气储量。海域将更具发现潜力,尤其是深海区和极地区,那里的勘探开发作业已经从石油勘探开发技术中获益。然而,某些国家,如埃及,就在该领域获得了较快的发展。非常规天然气包括煤层气、致密气(产于渗透性极低的砂岩储集层内的天然气)和页岩气。
美国在这些领域已经进行了大量的工作,在美国国产天然气中,近三分之一为非常规天然气。从全球来看,煤层气的量预计可达100万亿~260万亿立方米,但是这种天然气的开发会造成对环境的重大冲击,因为在开发过程中会用向深层注CO2提高收率作业方式,因此会导致碳的溶解。此外,煤层气的开发还将面临两个主要障碍:煤层气的储集层特征以及大量需要处理的生产用水。致密砂岩气是一个相当模糊的术语,用于具有极低渗透率(小于0.1毫达西)的砂岩气藏,然而,低渗透率意味着天然气在岩石层内的运移难度很大,使用常规天然气的开技术开发这种天然气就不具经济价值。据预测,致密天然气的量约为400万亿立方米。页岩储集层也是一种低渗透性岩石,这种岩石内的天然气为游离态或被有机质颗粒吸附(如煤层内的情况)。据预测,页岩气的量约为40万亿立方米。在未来的10年到20年内,北美洲约一半开发项目的目标就是这种非常规天然气。美国在达到其天然气产量高峰后不久就开始对煤层气、致密砂岩气和页岩气的勘探与开发,并成为该领域的领军者。虽然石油工业界知道怎样去开煤层气和蕴藏于页岩、砂岩内的天然气,但用于开天然气水合物的技术仍在探索中,这些依然未能投入工业化开。
这种天然气常常稳定地存在于海域,它可以使某些目前还在进口天然气的国家一跃成为主要天然气生产国(如日本和印度尼西亚)。一些国家,如加拿大、美国、澳大利亚和法国等已对天然气水合物表示出极大的兴趣,投入大量的研究力量。最终,可以经济性地开的甲烷体积还难以预计,而且关于它的争议也依然很多。
“地球上大约有20000万亿立方米天然气水合物等待我们去开发(它的储量是目前已探明天然气储量的70到130倍)。”
天然气——全球经济发展的动力能源,也是石油可能的替代物。液化天然气在天然气运输领域已经得到了极展,因为液化天然气工业已经开发了可以降低液化加工成本的高效技术。另一个有利之处是液化天然气运输船的运载能力明显增加,这可以使液化天然气的价格下降,从经济上分析更加划算。现代液化天然气运输船的运载能力可达14万立方米,最大运输量可达25万立方米。再气化已经开发出最新的加工处理技术,可以将气化加工厂从陆地移到液化天然气运输船上,以避免引起周边国家的抱怨。人们还将一些小型液化加工厂建在驳船上,对那些自远离消费区的量较少的遥远海上天然气田的天然气进行加工,这是一种特别有利的方式(全球天然气约10%的储量分布在那里)。人们已经找到了500千米到1000千米范围内短途运输天然气的方法。比如人们正在开展天然气压缩的研究,用此技术就可以将天然气从中东运往印度。将天然气转化为石油产品[天然气制油(GTL)],有望开辟一个新的天然气开发领域,进而扩动机燃料的市场(尤其是柴油燃料市场)。据预测,到2030年,全球石油产量将会下降;到2015年,每辆汽车的公路燃料消耗量将会下降15%~20%;在2015年到2035年期间,天然气可以弥补石油短缺;2050年以后,天然气水合物可以成为石油的替代品。据此观点,天然气的开量可能依然达每年4000万亿立方英尺以上。
天然气是全球第三大一次能源初级能源一般指一次能源,是指自然界中以原有形式存在的、未经加工转换的能量。又称天然能源。。在全球的天然气产量中,约85%为当地消费,其余的或以管线或以液化天然气的形式供国际市场交易。如日本是一个能源短缺的国家,是世界上最大的液化天然气进口国,其进口的液化天然气已达全球液化天然气需求量的一半以上。虽然液化天然气对全球能源的贡献相对较小,但日本和韩国都已把其作为天然气供应的唯一来源。对一些国家来说,如法国、西班牙、比利时,液化天然气在它们的天然气供应量中所占的比重已相当高。天然气有望在世界初级能源市场中扮演一个更加重要的角色,尤其是出于缓解环境压力且相应的技术已经发展成熟的形势下。而且在发电业中,天然气的地位更加突出。随着本地量的下降,国际天然气交易规模将会扩大。如今,液化天然气已经占到了全球天然气消费量中的4.5%。
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