專題 FUKUSHIMA(福島)後的能源戰略
“頁岩氣革命”與日本

森川哲男 [作者簡介]

[2011.12.08] 其它語言:ENGLISH | 日本語 | 简体字 | FRANÇAIS | ESPAÑOL |

頁岩是泥岩的一種,頁岩中含有頁岩氣。頁岩氣的增產給美國天然氣的供求關係帶來了急劇變化,這一變化正影響著歐洲天然氣市場。本文考察了這種“頁岩氣革命”的世界性變化將給遭受地震災害後的日本及亞洲帶來的影響。

頁岩氣在日本也受到日益廣泛的關注。甚至連“頁岩氣革命”這個詞彙也出現在了報端乃至電視節目之中。另一方面,因受東日本大地震引發的福島第一核電廠事故及其餘波的影響,截至2011年9月,日本全國54座核電廠中尚在運轉的核電廠只剩下11座。由於液化天然氣(LNG)火力發電成了主要的替代供電源,故震災之後,作為發電燃料的LNG進口量急劇增加。同時,作為非常規LNG,日本還有進口液化頁岩氣的設想。

本文擬先說明頁岩氣以及頁岩氣革命的內容,然後分析這場革命的發源地美國以及歐洲的現狀。另外,本文還將明確在福島第一核電廠事故餘波影響下,日本LNG的需求量增加到怎樣的程度,探求頁岩氣革命對震後日本天然氣供應以及對亞洲天然氣市場帶來的影響。

何謂頁岩氣革命

所謂頁岩,指泥岩中具有堅硬、薄片狀、易剝離性質的岩石,在這種頁岩的孔隙或者裂縫中所蘊含的甲烷氣即是頁岩氣。這種儲集岩不是常規的砂岩,而是頁岩、泥岩。對於頁岩氣,儘管自古即認識到了它的存在,但是與常規天然氣相比,一直因其開發成本高而未得到重視。


頁岩
出處:美國能源部,Modern Shale Gas Development in the United States: A Primer、2009年4月、p.14

正式開發頁岩氣,始於新世紀後的美國。上世紀90年代,美國的天然氣價格低廉穩定,帶來了天然氣需求的堅挺上升,而另一方面,又導致了開發新天然氣田的動機衰退的結果。進入2000年後,美國業內認識到國內天然氣產量滿足不了日益增加的需求,於是出現了價格的大幅波動。在這樣的局面下,作為新的天然氣供給源,美國最初的設想是進口管道天然氣和LNG。尤其是LNG,截至2006年,曾計劃新設60處接受基地。

在進口項目的增加引起世人關注的同時,頁岩氣開發技術取得了新的進步。具體地說,就是掌握了頁岩氣開發的兩項關鍵技術——水平鑽井法和水力壓裂法。日本的石油天然氣・金屬礦物資源機構(JOGMEC)對此兩種技術分別作出下面的說明。水平鑽井,即“沿封存著石油或天然氣的岩層開鑿採掘井”;水力圧裂,即“通過向原油或天然氣所在的地層施加圧力,造成人工裂縫,改善原油、天然氣難以流動特性的技術”。水平鑽井與通常的垂直井、傾斜井相比,能夠更多地擴大與岩石的接觸體積,另外,通過水力壓裂,可以確保頁岩破碎後天然氣的流路。這兩項技術應用於原油開發已經有數十年的歷史,這次成功地應用在頁岩氣開發上,大幅度降低了生產成本。也就是說,原本作為替代供應源擬進口的管道天然氣和LNG,在與頁岩氣的成本競爭力上發生了逆轉。

水平鑽井法和水力壓裂法示意圖

出處:伊原賢“論非常規原氣生產相關技術”(石油天然氣・金屬礦物資源機構[JOGMEC]網頁)

因為已經認識到頁岩氣資源的存在,與進口天然氣相比較,遂產生出巨大的成本逆轉效應。 2000年,美國頁岩氣生產量不足10Bcm(1Bcm=10億立方米),2009年則猛增至95Bcm。如此一來,美國成為世界最大的天然氣生產國。另一方面,原來估計將大幅增加的天然氣進口量,在2007年達到峰值後轉而開始下降。美國能源部在2007年至2011年間,修正下調了2030年LNG的預期進口量,約達9,100萬噸。

目前,與其說美國的天然氣供需趨於緩和,不如說是達到了堪稱供過於求的程度。在這種狀態下,近年來,日本甚至出現了從美國進口LNG的計劃。比如,Cheniere Energy公司的Sabine Pass計劃,進展快的話,將於2015年開始出口,另外,尚有其他多項擬出口LNG的項目。據報道(注1),2011年9月亞洲太平洋經濟合作組織(APEC)的能源交通部長會議期間,日美兩國召開了雙邊會談。會談中,日本經濟產業省牧野聖修副大臣向美國能源部朱棣文部長提出希望促進美國批准向日本出口LNG。

頁岩氣革命是否將成為世界性趨勢?

美國是世界最大的天然氣消費國,美國的天然氣供需緩和後,大幅度下調了天然氣進口預期量,這也為國際天然氣市場帶來巨大影響。尤其重要的是,當初設想向美國出口的LNG,由於雷曼衝擊後經濟不景氣的影響,轉而流入了天然氣需求減少的歐洲,從而波及到部分天然氣的價格決定方式。

天然氣價格決定方式因進口地區不同而異。美國的天然氣價格,是由作為樞紐站的天然氣管道匯集地以及作為城市門站的州際管道和州內管道結合地、也就是天然氣交易地點的供需行情形成的。另一方面,在歐洲,美國式的樞紐站價格和原油參考價格並存,前者主要是英國及比利時、後者主要在歐洲大陸各國採用。儘管天然氣需求減少了,但是,歐洲國家的買主大量買進現貨LNG。這是因為,面向歐洲大陸各國出口的管道天然氣,是參照原油確定價格的,所以在樞紐站確定價格的現貨LNG,更具備價格上的競爭優勢。再有,因為以原油參考價格買進的管道天然氣的進口量受到抑制,買主與管道天然氣賣主之間開展了現有合同的價格交涉。結果是俄羅斯天然氣工業股份公司與德國大型能源企業E.ON達成協議,2010年起3年內,俄向德出口天然氣的10~15%以樞紐站價作參考;荷蘭與挪威的主要天然氣出口公司Gasterr能源公司和挪威國家石油公司(Statoll)也效法了這一做法。當樞紐站價低於原油參考價時,實際上就意味了降價。最近,俄羅斯天然氣工業股份公司有關負責人也發言表示,允許價格決定方式的變更。

現在,除美國之外,幾乎還沒有生產頁岩氣的國家。但是,頁岩氣開發計劃正在世界各地舖開,其中最引人注目的是歐洲。目前,波蘭、德國等正在討論開發頁岩氣。尤其是在波蘭,自2010年前後起開始了勘探活動,快的話2014年就有望開始商業性生產。

就美國掀起的頁岩氣革命是否將在歐洲再現的問題,目前以否定意見居多。其論據有多種。比如,歐洲目前正討論擬開發頁岩氣的地區,勘探歷史短淺,有關開發技術知識的積累尚未達到美國那樣的水準;尚未完善像美國那樣的促進頁岩氣開發的稅收優惠政策;在美國,礦物資源所有權屬於土地所有者,這就為開發帶來極大的能動性,而包括歐洲在內的其他國家,礦物資源是歸國家所有的;擔心破壞環境的意識強烈等等。

但是,歐洲是天然氣消費大戶,期待在本地實現頁岩氣大規模生產的意願極其強烈。 EU更是從能源安全的角度出發,擔心對進口天然氣的依賴程度會不斷攀升。特別是2006年及2009年發生了俄羅斯烏克蘭天然氣爭端之後,加強了歐洲各國對依賴進口俄羅斯產天然氣的戒備心理。如果在該地區掀起頁岩氣革命,能夠降低對俄羅斯的依存度,並有望在歐洲構建抑制俄羅斯影響力的框架。但是否能夠實現這場頁岩氣革命,最為重要的,是在解決環保問題的基礎上如何使歐洲開發的頁岩氣與現有的天然氣供應源在價格上能夠形成競爭優勢。

另一方面,在亞洲、太平洋地區,頁岩氣開發尚處於討論階段。中國、印度、澳洲、印尼等國被認為極具發展潛力,但都尚未達到商業性生產地步。在這個意義上說,頁岩氣革命尚未進入亞洲太平洋市場。

日本的LNG需求與頁岩氣

東日本大地震引發了福島第一核電廠事故,受其影響,核電廠停止運行,進而導致了日本全國性電力供應不足。作為替代供電源,LNG火力發電的重要性空前增強。 2011年6月,日本能源經濟研究所(IEE)發布了日本發電用LNG需求量預測,與2010年度相比,2011年度最大增加1,500萬噸、2012年度有可能最大增加到2,000萬噸。但是,根據截至2011年8月的統計推測,日本電力公司的LNG火力發電站運轉率低於IEE 6月時的預測,所以至少在2011年度,可能不會達到上述增加量。

進入2011年後,向日本出售的LNG價格呈上升趨勢,但是,這主要是因原油價格上漲而致。雖然現貨LNG價格也在地震後出現上升傾向,但是,考慮到這是因為受地震影響隱性增加購買量過大所致,目前的價位變化尚屬比較平穩。如果考慮到以卡達為中心的巨大剩餘生產能力以及世界經濟前景黯然難料等因素,很難設想出現極為窘迫的LNG需求事態。再者,卡達產生剩餘生產能力的一個主要原因,是美國國內頁岩氣的增產,如此可以說,日本間接地成為頁岩氣的受益者。

亞洲頁岩氣的開發,目前尚處於討論階段,故難以判斷其具有多大的潛力,但是對於來自美國和加拿大的液化頁岩氣,可望在一定程度上得以實現。但是,不論是亞洲地區的頁岩氣,還是進口北美地區的液化頁岩氣,它們能否在亞洲市場掀起一場“頁岩氣革命”?這除了需要克服環境方面的制約之外,很大程度上取決於頁岩氣與現有天然氣、LNG供應源相比,是否具有價格競爭上的優勢。

(原文日文)

 

(注1)^ “政府擬從美國進口LNG……替代核電廠,穩定電力供應”(《讀賣新聞》2011年9月13日晚報);“經濟產業省副大臣表示,期待從美國購買LNG”(《日本經濟新聞》2011年9月15日早報)
另外,日美雙邊會談互換了正式文件“Fact Sheet on U.S.-Japan Clean Energy Cooperation”《日美清潔能源合作概要(暫名)》

  • [2011.12.08]

財團法人日本能源經濟研究所石油天然氣部門天然氣組經理。 1996年畢業於日本立命館大學國際關係學系。 2002年完成英國雪菲爾大學能源商業碩士課程後,進入日本能源經濟研究所。 2011年7月起任現職。

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