專題 頁岩革命與日本的能源問題
頁岩革命中的日本能源戰略

柴田明夫 [作者簡介]

[2013.03.04] 其它語言:ENGLISH | 日本語 | 简体字 | FRANÇAIS | ESPAÑOL |

作者著眼於頁岩革命或將引發的能源市場的劇變,探索日本穩定採購資源的各種可能性。

目前,頁岩革命正在重新勾勒全球能源地圖。另一方面,日本政府就未來能源政策,提出將脫離核電、擴大可再生能源。為了實現上述目標,必須確保原油、LNG(液化天然氣)和煤炭等化石燃料的穩定採購,但政府對這一問題的認識十分淺薄,資源採購也缺乏戰略性。

如何看待頁岩革命的影響

頁岩革命一詞中的「頁岩」,指的是深埋於地下、堅硬且容易剝落的頁岩(Shale)中所含的天然氣和石油。早在20世紀70年代爆發石油危機之際,人們就已經知道了它的存在。但當時人們認為,如果原油價​​格達不到1桶200美元以上就難以進行開發。然而,進入本世紀後,Chesapeake和Anadarko等美國的主力石油企業實現了低成本開發。2006年,商業化生產正式拉開序幕,頁岩氣的生產成本迅速下降。天然氣價格在2008年達到每百萬Btu(英熱單位)12美元這一峰值水準後便一路下滑,到2012年時已降到了2美元水準。按熱量等價計算得出的原油換算價格僅為十幾美元。

頁岩氣的魅力在於其資源量極為豐富。據EIA(美國能源資訊署)稱,僅美國一國技術性的可回收資源量規模就可滿足全球60年的天然氣消費需求。除了美國外,中國、澳洲、南非、墨西哥和波蘭等32個國家的資源儲存量也備受期待。再者,砂岩氣(蘊藏在滲透率較低的砂岩等岩層中的天然氣)和CBM(煤層甲烷氣,即蘊藏在煤層中的甲烷氣)等非常規天然氣資源量甚至也達到了與常規天然氣不相上下的規模。

引發能源市場劇變的三個可能性

頁岩氣革命極有可能改變全球能源地圖。

第一,美國恢復產氣、產油國的身分,中東和俄羅斯的地位下降。國際能源署(IEA)於2012年11月12日發布了2012《世界能源展望》。該報告預測,因近年來頁岩油的增產,美國的產油量將在2015年前超過俄羅斯,達到日產1,000萬桶的水準,並將在2017年超過沙烏地阿拉伯成為全球最大產油國。順便提一句,美國2008年的產油量為日產680萬桶。另一方面,美國的石油進口量正在持續減少,據預測到2035年時,美國將基本實現石油自給,整個北美將成為石油淨出口地區。此外,美國還在擴大頁岩氣的生產,預計在2020年前將成為天然氣淨出口國。

在貿易方面,2004年以前,美國一直非常擔心天然氣供應不足,認為到2030年時將進口3億9,000萬噸LNG,這一規模是當時全球LNG進口量的2倍。因此,卡達、澳洲、俄羅斯紛紛啟動了針對美國市場的LNG項目,墨西哥灣沿岸的多個LNG接收基地也開始動工興建。但由於這場頁岩氣革命的影響,現在美國反而更多地產生了天然氣過剩的感覺,每年近4億噸的LNG進口需求已不復存在。具有諷刺意義的是,失去銷路的天然氣開始湧向遭受了核電廠事故的日本。

第二是對價格的影響。甚至有觀點認為,頁岩革命將導致原油價格在年內降至50美元。然而,這種觀點恐怕太過極端。頁岩革命原本就是因原油價格高漲而引發的。一個背景條件在於各種創新技術的組合。即水平鑽井(生產井垂直向下挖掘後,再沿頁岩層水平延伸)、水壓爆破(借助500-1000個大氣壓的水壓擊碎岩層)、壓裂(有效放置被稱為支撐劑的物質,避免破碎的岩層裂縫閉合)、微小地震波測定法(精確把握龜裂程度)等技術。據稱,只有原油價格在70-80美元以上時,採用上述技術生產頁岩油才合算,假如原油價格暴跌,恐怕頁岩革命也將受挫。

從這個意義上說,面對全球能源需求的擴大,以往的原油價格正在摸索符合新的需求規模的平衡點價格,或許可以說這是目前在美國出現的一種動向。這就是為什麼頁岩油產量不斷增加,但原油價格仍在80美元左右徘徊的原因。

第三,頁岩氣革命很有可能在環境領域提出新的問題。世界經濟再次依賴於龐大規模的化石燃料,很有可能導致大量排放CO2等溫室氣體。此外,頁岩氣、頁岩油的增產也很可能對生產成本較高的可再生能源的發展構成一股阻力。

充滿矛盾的日本新能源政策

在這樣的形勢下,日本政府於2012年9月19日召開內閣會議,決定參照能源與環境會議的「能源與環境創新戰略」(創新戰略),調整未來的能源政策。創新戰略提出了三大核心內容,即要在進入2030年後的10年裏,(1)儘早擺脫對核電的依賴,(2)完成綠色能源革命,(3)實現能源的穩定供給。可是,這三點相互之間存在許多矛盾,能源資源的穩定供給是實現(1)和(2)的必要前提,而該戰略對如何確保穩定供給這一問題缺乏認識和戰略性考慮。

該戰略一方面提出零核電口號,表示將嚴格執行核電廠40年使用年限的規定,但另一方面又允許獲得原子能管理委員會安全認定的核電廠重新啟用。針對儘早建立核燃料循環體系和放射性廢料的最終處置庫等重啟核電廠的必要條件,仍僅僅停留在陳述現狀的程度。雖然提倡大規模引入地熱、太陽熱、河水熱能等可再生能源,但財政預算毫無頭緒。儘管承認廉價穩定的供給能源的重要性一如既往沒有改變,但其內容卻是以大力使用火力發電和汽電共生等為中心的。

然而現實狀況是,在核電廠運轉率下降的背景下,各個電力公司主要依靠提高火力發電廠的運轉率來維持電力供應,導致對石油、天然氣和煤炭的依賴程度不斷升高。要實現創新戰略,最重要的問題是如何在這一期間穩定而廉價地採購到石油、煤炭、LNG等化石燃料。然而,此次制定的戰略,在長達15頁的報告書中僅用了10行文字談及確保化石燃料的問題,不得不說該戰略對此太過缺乏認識。

依賴中東的格局不變

回顧被稱為「石油世紀」的20世紀,石油市場充滿變數,大體可分為4個階段:(1)20世紀60年代之前的國際大石油公司聯盟(壟斷)時代,(2)70年代的OPEC(石油輸出國組織)時代,(3)80年代的已開發國家能源消費時代,(4)90年代的市場(原油價格低迷)時代。

20世紀70年代,日本曾經歷了兩次石油危機,當時是如何推進能源戰略的呢?以下圖表比較了過去兩次石油危機和本世紀以來石油價格飆升對日本經濟造成的影響。根據該圖表,我們可以列出以下幾個特點。

1)20世紀70年代時,原油在一次能源中的占比超過70%,近年來已降至40%的水準。作為補充,天然氣與核能的占比分別提高到了19%和12%左右,能源結構開始趨向多樣化。其中,作為一種不受產油國政策影響的穩定發電源,核能得到了長足發展。
2)儘管原油的占比有所下降,但對中東的依賴度依然高達76-80%,在「擺脫中東依賴症」方面毫無進展。在儲備天數上,70年代以民間儲備為中心,或是67天,或是92天;近年來,則主要是政府儲備,天數也增加到了192天。
3)在原油價格的上漲率方面,70年代石油危機爆發前的價格僅為每桶3美元,危機爆發後暴漲12倍,達到每桶42美元;而2007年以後則從58美元升至147美元,僅上漲了1.5倍。不過,漲幅較大,約為100美元。
4)1980年度,原油進口額在總進口額中所占的比例為43%,近年來降至18%。原油進口量從2億8,861萬kl(公秉)逐步減少到2億1,442萬kl,而日圓匯率則從273日圓兌一美元升至82日圓兌一美元,漲幅超過300%,這一點的影響非常顯著。

總而言之,日本是依靠採用天然氣和核能作為替代能源、提高日圓匯率和增加儲備天數等方法來應對原油價格上漲問題的,嚴重依賴中東原油進口的格局並未改變。

歷史上兩次石油危機及其對日本的影響

  第一次石油危機
1973.10-1974
第二次石油危機
1978.10-1982
原油價格高漲
2007.1-2008.7
東日本大地震
2011.3-5
危機原委 第四次中東戰爭→OAPEC減少石油出口 伊朗革命→石油出口中斷 新興國家需求增加‧OPEC供應餘力下降 地震造成供求不穩‧核電廠事故影響
石油在一次能源中的占比 77% 71% 43% 42%
中東石油依賴度 78% 76% 80% 77%
原油價格的上漲
與危機前價格的最大差值
阿拉伯輕油
3→12美元/桶4倍
阿拉伯輕油現貨價格
12→42 3.5倍
WTI
58→147 2.5倍
WTI
102→99 下降3%
原油進口價格
期間最高 日圓/升
CIF
21.5日圓
CIF
57日圓
CIF
92日圓
CIF
58日圓
汽油零售價格
期間最高 日圓/升
114日圓 177日圓 185日圓 153日圓
原油進口量
萬kl
28,861
73年度
27,714
79年度
22,441
08年度
21,443
10年度
儲備天數 67天
民間67天,政府0天
92天
民間85天,政府7天
182天
民間85天,政府97天
193天
民間79天,政府114天
原油進口額在總進口額中的占比 23%
73年度
43%
80年度
22%
08年度
18%
10年度
匯率
日圓/美元
298日圓
1974.8
273日圓  
1982.11
107日圓
2008.7
82日圓
2011.3

大地震後LNG進口量激增

然而,2011年3月11日發生的東日本大地震及核電廠事故導致日本的能源政策又化為了一紙空談。針對人們擔心電力將長期供應不足這一問題,各家電力公司均表示將通過提高火力發電廠的運轉率來維持電力供應,因此,必須確保原油、天然氣和煤炭等能源的穩定供應。

實際上,大地震後,LNG(液化天然氣)進口量的增大在能源層面緩解了日本的電力不足問題。 2011年,日本的LNG進口量為7,521萬噸,較上一年的7,056萬噸成長了6.6%(圖表4)。由於價格高漲,進口額較上一年增加了50%以上,2012年以後這一趨勢仍在持續。其中,從卡達進口的LNG成長迅猛。順便提一句,該國曾大幅擴張過針對美國的LNG出口能力。但大約從2006年起,美國頁岩氣革命迅速發展,使得天然氣供應過剩的感覺日益凸顯,卡達也因此失去了出口對象。正是日本採購了這部分過剩的現貨LNG。

憑藉化石燃料的最佳結構來實現穩定供應

作為能源市場的穩定因素,頁岩氣革命備受期待,日本或許有必要從戰略角度考慮其影響。尤其是現在,日本進口LNG的購買價格比歐美國家高8-10倍。這是因為,歐美直接採用管道輸送天然氣,而日本則是基本上進口液化天然氣。LNG是在零下162度的極低溫條件下形成的液化天然氣,體積約為同量氣態的600分之1。進行LNG貿易,必須開展天然氣的勘探、開發和生產、鋪設管道、建設液化裝置、確保LNG專用船舶、建設再氣化接收基地等,需要尖端的技術和龐大的資金。

因此,LNG的買賣契約通常長達20-25年,導致在交易上缺乏靈活性。而且,當買方因為某些情況無法接收契約規定的數量時,仍然要按照契約數量履行支付義務(「必付合約(take-or-pay contract)」)。條件苛刻,交易形式非常不靈活(反過來,從穩定供應的角度來說則是比較理想的)。由於LNG項目具有連續性、訂單特殊性等特點,所以供應方與需求方必須建立互信、協作關係才能確保項目的順利開展。儘管這將有利於實現穩定供應,但價格無論如何都會升高。由於頁岩氣革命的影響,預計今後現貨市場將會迅速擴大,或許我們也應該積極研究在現貨市場上進口LNG的問題。

我們還有必要將煤炭作為戰略資源予以重新審視。在日本,儘管煤炭很便宜,但燃燒煤炭不僅會排放出較多會造成全球暖化的CO2,還會釋放引起大氣污染的物質,廢渣處理也很麻煩,總是給人一種極不討好的印象。然而,據BP(世界最大私營石油公司之一——譯註)統計顯示,全球煤炭消費量2010年為3,555百萬噸(石油換算),較2000年的2,292百萬噸成長了60%。其成長率在全球一次能源消費中高居第一。這是因為中國等新興國家的經濟發展快速帶動了能源需求。另一方面,作為一種能源資源,煤炭擁有一些獨特優勢:已確認儲存量極為豐富,可開採年限達200年之久,在世界各地均有廣泛分布。我們必須通過引進IGCC(整體煤氣化循環發電系統)、CCS(CO2回收儲存)技術等方式,推進煤炭的清潔利用,使之與石油和LNG形成最佳配比結構,由此實現化石燃料的穩定供應。

  • [2013.03.04]

資源與糧食問題研究所代表。生於1951年。1976年東京大學農學系畢業後,進入丸紅工作。任職於鋼鐵第一本部、調查部等部門,2002年擔任丸紅經濟研究所首席研究員。2006年任該所所長,2010年任該所代表。2011年成立資源與糧食問題研究所,就任代表。著作有《原油百美元時代的經濟成長戰略》(朝日新聞出版)、《資源遭遇了什麼?》(TAC出版)、《糧食危機侵襲日本!》(角川SS Communications)、《如何防範糧食危機》(日本經濟新聞出版社)等。

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