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人类走向非常规资源

2012-07-19 13:58:49 中国能源网

【导读】:随着深水钻探设备的更新和科技的进步,人类拥有的天然气储量大增,21世纪极有可能成为天然气的时代。但于此同时,天然气价格与石油挂钩却阻碍了全球天然气市场的形成,成为发展天然气的一大瓶颈。

天然气是无色、无味且轻于空气的一种气体,或许它对人体感官的影响并不大,但作为热与电的来源之一,它正改变着能源市场。公元100年左右,古希腊罗马诗人Plutarch曾记载当时在现在的伊拉克地区出现了“永恒之火”。这火可能是因为甲烷渗出地面后被闪电点燃而出现的。现在永恒之火更加旺盛了。美国的页岩气②出现了令人意想不到的发展态势,这种趋势将传遍全球,大大增加天然气供应。

页岩气与煤层中的煤层气③和岩层中的致密气④一样是一种以甲烷为主的非常规资源,它的出现迅速地改变了美国的能源前景。与此同时,人们在传统的井中发现了大量的常规天然气,使全球能源的已知储量大增。在未来几年里,天然气是唯一一种在能源市场所占份额将出现增长的矿物燃料。

一直以来,天然气都被当做是石油的穷亲戚。18世纪晚期,苏格兰工程师William Murdoch曾用天然气在屋子里照明。但那时天然气并没有流行起来,直到几十年后,人们才开始用它取代摇曳的烛火来照亮房屋街道。天然气与石油的商业性开发几乎是同时开始的,但天然气的应用却仅限于照明上。发达国家的能源俱乐部国际能源署(IEA)称,尽管近几年天然气产量大增,但它要到2035年才能赶超石油在能源上的地位,而且只有充分开发这些新发现的天然气储量才有可能使其在2035年超过煤炭成为主要燃料。 (但在2035年前天然气还是无法超越石油,并且只有当天然气被充分开采后,天然气才能超越煤炭。----lovewj1989译法)

天然气存在的最大问题就是它运输困难、运费高昂。曾经石油也面临过同样的问题,但自从上个世纪60年代超大型油轮发展以来,人们就能以相对较低廉的运输价格将石油卖给世界市场上的顾客。而天然气需要的正是现成的买家和恰当的运输方式。

无价之宝

昂贵的运输价格导致天然气和其他的商品有很大差别。跨境交易的天然气只占其交易总量的三分之一,相比起来,石油却有三分之二。其他商品的在全球价格几乎是统一的,但天然气却没有一个全球统一价。在美国、英国和澳大利亚,天然气交易十分自由,价格也是通过竞争来决定。在欧洲大陆,天然气交易市场开始逐渐站稳脚跟,但大部分天然气仍旧是通过管道来运输的。它们通常被看做是石油的替代品,与石油价格挂钩并以长期合同的形式出售。亚洲的天然气资源匮乏,因此十分依赖液化天然气的进口。这种被“搁浅的气体”距离销售市场太远以至于无法通过管道输送。但是人们可以通过降低温度,使其在零下162°C时转变为液态天然气,然后通过专用油轮将其运送到目的地,最后再升温使其转变为气态。但为此在天然气运输的出发地和目的地修建的大型工厂都需要大笔投资。

由于不同地区的天然气价格是由不同的机制决定的,因此世界各地的天然气价格极不相同。在美国,天然气正急着往外冒,因此价格跌到了十年以来的最低价。而在亚洲,天然气的价格可以是美国天然气价格的十倍。

遍地是“气”

在过去的至少30年里,人类发现的天然气储量一直在稳步增加。麻省理工学院(MTI)去年发表的一份报告显示,全球天然气产量大幅增加,在1990年至2009年间增加了五分之二,增速为石油的两倍。大约五年前,地球上的天然气储量看起来只能供人类使用50至60年。现在有一些人预计,页岩气、其他非常规天然气以及新发现的常规天然气加起来可供人类使用200年甚至更久。

非常规天然气资源的发现使天然气资源的储量几乎翻了一番,这里的储量指的是地下蕴藏的天然气储量而非经济可采储量⑤。2009年国际能源署(IEA)称全球发现的“长期可采天然气储量”为850万亿立方米,而在2008年仅为400万亿立方米。之所以要重新计算天然气储量是因为人类发现了页岩气和其他非常规天然气。不仅仅是美国,欧洲一部分地区、中国、阿根廷、巴西、墨西哥、加拿大以及其他一些非洲国家的地底下都存在着储量未知的天然气,这些国家的能源前景将因此而发生改变。

更先进的技术在增加天然气储量方面起到了帮助作用,当然这里也少不了高油价的功劳。全球原油价格螺旋上升,促使石油公司更卖力地寻找天然气。但是在打勘探井之前,想要知道那些地质特性让石油商兴奋不已的地区会产出石油还是天然气几乎是不可能的(有时候两者都有,更多时候却是一场空)。而最近,大型石油公司发现了不少的天然气。

不仅是技术上的突破开启了美国的页岩床,而且超深水钻井的进步也极大地改变了海洋(油气)勘探。一旦澳大利亚开始从近海油田向外输送大量的液态天然气,它就将变成一个天然气大国。更先进的技术以及全球变暖都正在不断开发北极地区的自然禀赋。

但也有人对此持保留态度。去年国际能源署(IEA)发布了一份题为《我们迈入天然气黄金时代了吗?》的报告,题中的问号反应出民众对页岩气的担心可能会阻碍它的发展。这也就是为什么国际能源署(IEA)的首席经济学家Fatih Birol仍不确定其他国家或地区能像美国一样在页岩气发展上取得成功。

国际能源署预计,按最好的发展前景来看,如果页岩气全速发展,到2035年,它在全球能源构成中的比例将从现在的21%上升到25%。虽然听起来天然气的增长比例并不大,但是在这段时间内,全球能源消耗量的增幅将会是十分惊人的。国际能源署(IEA)称,如果人类能进一步克服障碍,那么从2010年到2035年,更多的天然气资源和更低廉的价格将使全球天然气需求增加50%。

天然气这么吸引人不仅仅是因为它的供应量急剧增加,它的广泛用途也是其中原因之一。天然气是一种很灵活的燃料,可以用来为家庭供热供暖、加热工业锅炉或者转变为塑料、化肥和其他一些有用的东西成为石油化学工业的原料。同时,在成为卡车和公交车的燃料上它也迈出了小小的但相当重要的一步。

但是天然气在发电这一块取得的进步最为明显。航空工业的衍生品联合循环燃气涡轮发电机组大大地改变了该行业的经济状况。这一科技上的突破降低了天然气的发电成本,但同时发电时所释放出的二氧化碳却比使用煤炭发电减少了50%。现在各国政府都在努力减少温室气体的排放,如果用天然气来代替煤炭,那么他们的努力很快就会有成效了。上个世纪60年代至90年代,天然气在全球能源构成中所占的比例只有16%,而现在这一比例已经上升到了21%。

研究公司剑桥能源研究协会(IHS CERA)的Michael Stoppard称天然气发电厂是一个不太会让人后悔的选择。它们造价便宜,在投资费用上就击败了核能,而且在很多情况下它们也比可再生能源更便宜。欧盟(EU)希望到2050年,发电站约97%的电力是来自可再生能源的,但为了保障发电的灵活性和安全性,在未来几十年中,建立一些天然气发电厂还是十分有必要的。如果天然气价格足够低廉,而且二氧化碳的收集和储藏等技术能产生一定的商业利益,那么即使人类已经彻底切断了二氧化碳的排放,天然气也能继续繁荣下去。

不过,现在除美国外,天然气仍旧是十分昂贵的,而且转移天然气的耗价也十分高昂。天然气公司都是地区性的,但天然气的运输通管道通常是穿越各个国家甚至各大洲而并非在国与国或州与州之间。这种运输管道每千米的造价高达上百万美元。天然气油田发展的商业模式通常是找到买家然后签订长期合同来确保商家能赚回天然气的开发和运输成本。另外一种选择就是用船运输液体形态的天然气,即液态天然气。但是天然气的液化也需要大笔的投资,通常也需要找到长期的买家。

太过依赖石油

历史因素还造成了另一种不正常的现象:大部分跨境交易的天然气其售价都与原油挂钩。上个世纪60年代,天然气作为一种用来替代家用取暖用油的商业燃料出现在市场上,将其按石油替代品的身份来标价也是可以理解的。但这其中还蕴藏着一个更微妙的理由。上个世纪60年代,荷兰将石油当做是天然气的一个独立的价格仲裁者,上世纪70年代,阿尔及利亚与挪威也采取了同样的做法,因为没有一方能影响天然气的供需。上世纪70年代后期,俄国的天然气逐渐进入欧洲市场,而这种标价系统还未消失。但现在经济情况已经改变了,用一种商品来衡量另一种商品的价值的做法显得十分怪异。

自从上个世纪90年代以来,英国放松了对能源工业的管制,开始用供需来决定竞争。负责英国燃料交易的是一个虚拟中心——英国国家平衡点(NBP)⑥。随着欧盟将虚拟Title Transfer Facility (TTF)逐渐转变为天然气交易中心,西北欧、比利时的泽布吕赫以及德国的NetConnect Germany (NCG)和Gaspool都开始采用同样的模式。这种模式来自美国路易斯安那州的亨利中心(Henry Hub),该中心是9条州际天然气管道的交汇点,也是将天然气输送到买家手中的出发点,负责制定全美天然气价格基准。

毫无疑问,竞争更加激烈的全球市场会打断天然气与石油的联系,使天然气更加廉价,但这并不容易。俄罗斯天然气工业股份公司(Gazprom)是该国大型的国营天然气生产商,为欧洲提供着25%的天然气。这家公司就极力反对放弃油价挂钩,欧洲大陆的一些大客户和该公司正在为此进行一场争斗。一些学者称,随着液态天然气运输的增加,天然气消耗过剩以及北美、欧洲、亚洲等地天然气短缺逐渐得到弥补,天然气的区域差价将不断缩小,最终它会和石油一样成为全球可替代的一种商品。但其他人估计称这种情况永远都不会发生。

解除油价挂钩后天然气价格将升高,天然气生厂商自然会十分高兴,称若非如此大型的天然气工程就无法开工。但是来自Navigant咨询公司的Rick Smead称各方面希望出现竞争性的天然气价格是有一定理由的,他指出,竞争性的天然气价格将减少区域价格波动,为天然气生产商提供一个更广阔更灵活的市场,使他们不必再依赖管道那端单一的顾客。这将为天然气行业带来急需的巨额投资。

如果“页岩气”在全世界都像在美国一样蓬勃发展,天然气大量过剩将加速全球天然气市场的到来。正如20世纪是石油时代一样,21世纪将成为天然气的时代。

背景参考:

①天然气:是一种多组分的混合气态化石燃料,主要成分是烷烃,其中甲烷占绝大多数,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷。它主要存在于油田和天然气田,也有少量出于煤层。天然气燃烧后无废渣、废水产生,相较煤炭、石油等能源有使用安全、热值高、洁净等优势。

②页岩气,是从页岩层中开采出来的天然气,是一种重要的非常规天然气资源。页岩气的形成和富集有着自身独特的特点,往往分布在盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源岩地层中。较常规天然气相比,页岩气开发具有开采寿命长和生产周期长的优点,大部分产气页岩分布范围广、厚度大,且普遍含气,这使得页岩气井能够长期地以稳定的速率产气。

③煤层气:是指赋存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体,是煤的伴生矿产资源,属非常规天然气,是近一二十年在国际上崛起的洁净、优质能源和化工原料。

④致密气:(Tight Gas)是指渗透率小于0.1 md的砂岩地层天然气。

⑤经济可采储量:是在当前和可预知的经济条件下,一个权益区域中能够预期的具有商业价值的开采、加工和出售的估计产量。

⑥英国国家平衡点:http://wenku.baidu.com/view/3a430f1314791711cc791753.html




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