世界经济论坛：2011年能源展望
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| ——天然气的新时代（二） | |
2011-6-20
区域市场主导天然气世界
石油价格是大宗商品交易商和金融分析师的一个熟悉话题，也是新闻中频繁谈及的话题。从能源的角度来看，全球天然气市场规模是全球石油市场规模的70%。为何天然气价格就不能得到同样的关注呢？石油与天然气价格的定价机制不同，同时两种燃料在物理特性方面的差异也无法对此进行解释。石油可以以合理的成本进行远程运输，因为在常压和常温条件下，石油的能量密度（energy density）非常高。而运输的便利性又为发展一个流动性好的全球石油市场提供了支持。多源供应都以透明的价格服务着不同的市场。因为原油质量和运输成本的差异，全球石油价格大致呈正相关。
天然气市场则接近另一端。虽然天然气可以跨境交易，但天然气还没有一个统一的全球价格。运输天然气所必需的巨大的基础设施投资意味着，生产商和购买方所处的地理位置在决定天然气价值方面发挥着主要的作用。天然气供应商通常需要签署长期合同来为天然气开发、加工和运输基础设施融资（管道或液化天然气液化装置和储罐），并确保为开采的天然气提供一个市场。长期合同最符合希望供给有保障且面临流动性低的市场的天然气买家的利益。因此，买卖双方相互都需要且倾向于长期合同。对于天然气供应商和消费者而言，长期合同显然可以保证能源安全。
买卖双方的此类联系最终发展成为区域性天然气市场。目前存在3个不同的区域性天然气市场——北美、欧洲和亚洲。这三个区域性市场在资源的可得性以及运输基础设施方面的差异塑造了天然气在这三大区域性市场的定价和销售方式。各个区域性市场的监管理念和所包含的国家数量也影响了市场结构。北美市场由两个观念基本相同的国家组成。1欧洲市场由40个具有不同利益、企业众多且国内资源禀赋不同的国家组成。
其中，北美天然气市场是交易最活跃且流动性最好的市场。在路易斯安那的亨利港（Henry Hub），北美拥有一个交易活跃的现货市场，该港口是纽约商品交易所天然气合约的官方交货点。亨利港通过一个庞大的管道网络与大多数北美天然气市场相连（见图2）。规模较小的枢纽站位于美国全国的主要区域。北美市场平衡着天然气的供求格局并具有价格发现功能。期货市场允许买卖双方进行锁单操作（hedge positions）。
图2：服务于北美天然气市场的庞大管道网络
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来源：IHS剑桥能源研究协会
这一市场结构最符合“根据供求条件定价”的经济思想。然而，这种市场不可能到处都存在——缺少基础设施，没有足够的买家和卖家或对天然气运输的限制阻碍了许多地区的完全交易市场的发展。然而，英国天然气网的“国家平衡点（UK National Balancing Point，NBP）是一个活跃且流动性好的市场，发挥着欧洲天然气交易的主要定价点的作用。西北欧正在发展其他天然气现货市场，如荷兰的Title Transfer Facility（TTF）市场，尽管这些现货市场仍然处于发展初期。与亨利港不同，NBP并不是一个物理位置，而是场外交易和洲际交易所交易的天然气合约的一个虚拟定价和交货点。
欧亚大陆的供应性质影响着这些地区天然气定价和销售的方式。“在天然气市场中长期合同对保障长期供应安全至关重要，因为欧洲和亚洲市场并未提供一个强大的现货市场所需的流动性，”热拉尔•梅斯特拉莱（Gérard Mestrallet）在其论文《天然气在不确定世界的角色》中如此说道。在上世纪五六十年代天然气市场进一步发展时，天然气主要替代石油产品用于采暖和工业应用领域。由于没有流动性好的市场来提供价格发现功能，因此将天然气价格与石油价格联动就变得有意义。欧洲和亚洲地区大多数供应合同仍然使用与石油挂钩的天然气价格。此外，这些市场天然气价格的透明度较低，长期合同的价格通常是保密的。
欧洲大部分天然气供应都是通过远距离运输来实现的，这种运输模式也对市场结构产生了影响。经合组织欧洲国家约一半的天然气都依靠进口，大多数是通过俄罗斯和北非的管道输送（见图3）。贯穿数个国家的长输管道对选址和建造尤其具有挑战性，有保障的需求对获得融资来发展产能以及交付基础设施至关重要。因此，包含“照付不议（“take-or pay”）”条款的长期供应合同在欧洲占主流。买方同意为天然气年最低供应量付款，通常占合同量的85%-90%，即使他们不需要天然气。卖方也可灵活地增加供应量，如果买方需要，可保证按照合同量的110%-115%供应。
图3：2009年欧洲天然气供应结构
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来源：IHS剑桥能源研究协会
增加欧洲现货市场和英国NBP现货市场的交易量以及增加液化天然气供给成为进口管道天然气的替代选择。这些额外的供应源正在影响着天然气的价格和合同条件，并使欧洲的长期合同的结构承压，第四章将对此进行更深入的探讨。
亚洲液化天然气市场与流动性好的天然气现货市场之间并没有任何联系，并且与石油挂钩的长期合同占主导地位。日本和韩国是世界上最大的两个液化天然气消费国，2009年两国的消费量占全球液化天然气进口量的约60%。这些国家本地的天然气资源很少，几乎完全依赖从东南亚、澳大利亚和中东进口液化天然气。建造液化和再气化设施所需的巨大投资也鼓励这些国家使用长期合同来确保收回这些成本。
液化天然气：天然气走向世界
与管道天然气相比，在更大程度上来说，基础设施成本是发展液化天然气的主要担忧。法国道达尔公司CEO马哲睿（Christophe de Margerie）在《液化天然气市场展望》中对这一关系进行了论述。“在液化天然气业务方面，考虑到投资的规模和打造一体化的价值链，生产国与消费国之间的长期合作伙伴关系尤其被证明是正确的，”他写道，“生产国需要确保他们的市场销路，而消费国则需要确保可靠的天然气供应。”历史上来看，需要大约可供30年使用的天然气供应项目证明投资天然气液化是合理的。带有“照付不议（take-or-pay）”条款的长期合同确保了供应商可以收回投资。
运输费用和距离也是液化天然气市场的关键因素。运输是液化天然气价值链中最大的可变成本（variable cost）。较远距离的运输虽然意味着更高的运输成本，但也意味着需要更多的船来确保一条航线充足的运力，这是因为运输时间更长。远距离运输液化天然气的运输成本从根本上将液化天然气市场细分为两个不同的区域，见图4。大西洋盆地（Atlantic Basin）包括美国东部和墨西哥湾沿岸地区（Gulf Coast）、加勒比海地区、欧洲和西部非洲。太平洋盆地包括东南亚、俄罗斯东部、澳大利亚、日本、亚洲大陆和北美太平洋沿岸等地。近来，南美也成为了液化天然气进口地区，其中位于南美东海岸的国家包括阿根廷和巴西，以及西海岸国家，如太平洋盆地的智利和秘鲁。鉴于中东国家的资源规模、液化技术以及运输能力，从经济学上讲，中东在为上述两大区域供应液化天然气方面居于独特的地位，这意味着中东地区的天然气生产国成为了两大盆地之间的联系纽带。
但有一个新因素可以增加液化天然气的供应，并提高液化天然气的竞争力。浮式再气化装置（Floating regasification units）正开始改变使用液化天然气所必要的需求规模和方式的假设。这种观念开始出现在阿根廷和巴西，而今已扩展到美国、英国、科威特、迪拜和意大利。浮式再气化终端让液化天然气供应商得以瞄准那些太小而无法适用传统型陆地设施的市场以及那些天然气需求季度性或偶尔飙涨的市场。液化天然气的这种运输系统不要求对接收市场进行太多的投资，但通过这种方式运输的天然气的单位成本要高于通过传统在岸液化天然气设施运输的天然气的成本。
图4：全球液化天然气贸易
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来源：IHS剑桥能源研究协会
液化天然气市场展望 法国道达尔集团董事长兼首席执行官 马哲睿（Christophe de Margerie） 天然气这种化石燃料拥有光明的发展前景。天然气有助于实现更清洁的能源生产。天然气的柔韧性（flexibility）以及其所排放的二氧化碳远少于煤炭的事实使天然气尤其适合发电。此外，天然气储量丰富，且地理分布上与石油储量相比更加多样化。 液化天然气是天然气市场最具活力的一个细分市场。虽然当前液化天然气消费量占全球天然气总消费量的比重仅8%，但这一相对较小的比重有望迅速增长，因为液化天然气需求的增长速度是天然气需求增长速度的2倍多。这一总趋势掩盖了地区间需求增速存在显著差异的事实。2010-2020年间，北美天然气需求有望以1.3%的年均增速增长。北美洲天然气供应将主要来自于本地，本地的常规天然气生产将减少，而非常规天然气生产将强劲增长。液化天然气将发挥有限作用。 液化天然气对欧洲和亚洲天然气市场而言至关重要。未来十年，欧洲天然气需求有望以1.7%的年均增速增长。北海天然气产量下滑将被管道天然气和液化天然气进口所抵消。亚洲天然气需求预计将以年均5.7%的速度增长。该区域天然气生产与管道天然气进口有望增长，但只有当液化天然气进口量增长近一倍时才可能达成供求平衡。亚洲以及欧洲（某种程度上而言）将由此巩固其作为领先液化天然气市场的地位。 全球天然气市场呈现出区域性特点，且以长期合同为主，各个地区的价格公式（price formula）各不相同。然而，目前天然气市场的区域分割性正在减弱。 与管道天然气不同，液化天然气的运输便捷，这主要得益于近几年日益发展的物流能力（包括液化天然气船和再气化终端）。而今在不同进口市场之间进行套利交易成为可能。因此，液化天然气在世界天然气市场中发挥着平衡的作用。迄今为止，仅有有限的天然气进行套利交易，但随着液化天然气在世界天然气消费中的比重增加，套利交易的重要性将上升。这将使以前相对独立的区域性市场之间的相关性增强。 当前天然气市场处于供给过剩阶段，这导致天然气现货价格下降。这是以下因素综合作用的结果:全球经济危机,及其对工业天然气需求产生的负面影响，以及新建大型天然气设施投入生产。我们不应该误解这一短期现象，因为这种现象将不会持续太久。我们认为，未来几年内目前的过剩产能将不复存在，这将导致天然气出现短缺，欧洲与亚洲在天然气资源方面的竞争也将加剧。 道达尔从全球天然气企业这个视角来了解液化天然气市场。随着卡塔尔天然气二期（Qatargas II ）和也门液化天然气项目在2009年启动，道达尔成为全球第二大液化天然气生产商，在中东、非洲、亚洲和欧洲都拥有天然气液化厂，在欧洲、亚洲和美国拥有再气化装置。根据道达尔目前的预测，在建或已决定建设的液化天然气项目可以满足2020年前液化天然气需求增量的仅1/3。我们还需要建设新液化天然气项目。涵括气田开发、液化装置、输送设施和再气化终端的一体化项目不仅复杂，而且成本高昂。该项目从最初的设计到最终的建成是一个漫长的过程。需要尽早决策以确保到2015-2020年必要的产能可以投入生产。要确保天然气市场的平稳和高效并增加天然气供应的多元化，就需要在消费国增加天然气进口设施，尤其是在欧洲和主要的亚洲市场建造液化天然气接收站。 在液化天然气业务方面，考虑到投资的规模和打造一体化的价值链，生产国与消费国之间的长期合作伙伴关系尤其被证明是正确的，生产国需要确保本国天然气的出口，而消费国则需要确保可靠的天然气供应。此外，液化天然气的发展大大有利于本国天然气产业的多元化。生产国与消费国之间的利益趋同解释了液化天然气市场长期合同和“照付不议（take-or-pay）”条款的作用。 发展液化天然气业务可能是提高能源效率和可持续性，以及增强消费国与生产国之间关系的最佳方式。液化天然气的柔韧性大大有利于最优地使用所有可用能源——这一要素将逐渐被认可并得到充分利用。 |
天然气在气候变化和减排中的作用 俄罗斯天然气工业股份公司旗下的天然气出口公司(Gazprom Export)总经理，俄罗斯天然气工业股份公司（Gazprom）管理委员会副主席 梅德韦杰夫（Alexander Medvedev） 我们必须承认天然气在减少二氧化碳排放方面发挥的重要角色。俄罗斯天然气工业股份公司完全支持减少二氧化碳排放的目标，并认为这对实现避免气候发生重大变化这一最终目标至关重要。 为了实现脱碳（decarbonisation）或增加产量和使用无碳能源所采用的任何方法都带来了实际的威胁。通过以“更清洁“的化石燃料替换“较脏”的化石燃料，这些方法使以一种务实且高效的方式实现二氧化碳排放目标的机会不复存在。优先使用无碳燃料发电使所有化石燃料都处于相同的不利地位，无论这些化石燃料的环境友好性。更为稳健且现实可行的方法是建立在将天然气发展成为石油和煤炭的“更清洁”替代燃料的基础上的。 天然气为气候变化问题提供了一个具有成本效益的解决方案。解决气候变化问题的成本高，必定使总能源开支的增长高于当前水平。 欧盟预计的经济收益取决于完全实现节能目标。虽然能源效率非常重要，但解决这个问题又必须实际可行。过去20年的经验表明，欧盟等发达国家每年的能效提升不会超过2%（以单位GDP的能耗来计算）。在过去10年间，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，尤其是与内部市场、供应安全和气候变化目标相关的要素，是非常理想的目标。作为天然气这一最清洁且最高效化石燃料的供应商，俄罗斯天然气工业股份公司支持采取措施鼓励向低碳发电转型。 与此同时，经济形势也限制了公共部门和私营部门的开支，缩小了向那些无竞争力或试验性替代品以及可再生能源提供公共补贴的空间。同时，倘若消费者不得不承担其所产生的所有额外费用，那么将越来越须担心其对欧盟产业竞争力影响。 这意味着：与以往相比，我们更加需要进行客观且在经济上可行的分析，以及说明可用技术和燃料在减少二氧化碳排放方面的成本和收益。我们希望,欧盟委员会最终的政策建议将较充分地考虑到这些因素。我们认为，此类分析将清楚地表明,天然气作为一种相对清洁、低成本、可靠和柔韧性燃料的中长期优势。我们的研究发现，通过将1/2的煤电厂替换成现代化的燃气轮机电站（gas-turbine units），欧盟可以实现2020年二氧化碳减排目标的50%。此外，欧盟能源结构中天然气比重每提高1%,二氧化碳减排量将超过3%。 另外，我们还可能将天然气用作发动机燃料（engine fuel），可以直接使用（以液化天然气和压缩天然气的形式），也可以通过天然气合成油（GTL）技术而制成合成柴油燃料使用。在可预见的未来，这些技术将成为交通运输业的重要组成部分；他们也将加剧石油和天然气的市场竞争。鉴于国际贸易中的天然气合成油数量可观，市场将推出一个独立指标来衡量原油的价值。这方面的竞争将缩小同石油产品篮子挂钩的天然气合同价格与现货市场价格之间的差距。欧洲将天然气作为发动机燃料的广泛使用将使所有天然气供应商受益，并降低欧盟大量进口柴油燃料的需求相关的风险。 |
认识天然气机会 荷兰皇家壳牌石油公司 (Royal Dutch Shell)首席执行官 傅赛(Peter Voser) 我们认为本世纪上半期全球能源需求可能翻番。同时，我们也认识到同期全球单位能源的温室气体排放必须大幅降低。在这种的情况下，天然气作为一种储量丰富、价格适中和更清洁能源将发挥重要作用。然而，要充分发挥天然气的潜力，各行业必须与ZF密切高效地合作，建立有利于天然气发挥作用的政策框架。 过去几年，天然气的供应得到很大的提高，这主要得益于北美致密气、页岩气和煤层气的繁荣。过去三年，北美已发现的天然气资源增加了一倍多，足够满足约一个世纪的消费需求（按照当前的消费水平计算）。非常规天然气繁荣的影响不仅限于北美：能够为世界其他国家和地区供应液化天然气（起初只供应给美国），并激励其他国家寻找新的天然气资源。如果天然气资源开采及时，那么不断增长的全球天然气供应，加之液化天然气产业的发展，应该有助于提升天然气的竞争力。 作为一种较清洁的发电原料，天然气在环保方面具有较高的资质，尽管仍然必须对致密气和页岩气生产过程中产生的水进行专业化管理。现代化的燃气联合循环发电厂的二氧化碳排放量将比超临界燃煤电站少50%，比老式燃煤蒸汽轮机电站（steam turbine coal-fired plant）少70%。用现代化的燃气发电厂取代老式燃煤电站是迄今为止减少二氧化碳排放最有成本效益的中短期解决方法。倘若美国要将现有的天然气汽轮机的利用率提高一倍，从约40%提高到约80%，它将减少燃煤电站近1/5的二氧化碳排放量。利用天然气发电而非煤炭发电来满足日益增长的电力需求是未来关键性十年减少二氧化碳排放的最廉价、最可靠、最快且最全面的方法。 上述这些发展应该给ZF和投资者长期发展天然气带来信心。北美、欧洲、亚洲、拉丁美洲和中东都面临着不同的能源压力，但对天然气未来发展的信心大增将让全世界的天然气消费者和供应商受益。 在新兴市场，经济的持续增长将导致各经济部门对天然气的需求增加。在经合组织国家市场，这很大程度上取决于天然气在电力部门中所将发挥的作用。金融危机后，重要的是，与其他发电站相比，新燃气电站的建设速度将加快，且其资金成本也将更低——是每兆瓦煤炭发电成本的1/3，不到核能或风能成本的1/5。此外，与煤炭或核电站不同，燃气电站是风能或太阳能等间歇性能源发电的适当补充。 这些特征使天然气成为世界实现更清洁发电和未来能源可持续发展的一个重要因素。为了给天然气创造发展空间，ZF和监管机构拥有多种政策工具帮助在天然气、可再生能源、核能和碳捕获和存储（CCS）之间打造一个清洁电力联盟（clean electricity coalition）。 设立高碳价的碳市场是团结这一联盟并刺激对必要技术进行投资的最有效途径。倘若透明的碳定价机制能够高效地运作，那么很明显，碳足迹小且资本密度低的天然气对发电而言最具吸引力。结合碳捕获和存储，事实也将证明从更长远来看天然气是非常强劲的低碳竞争者。除了负担得起的低碳电力之外，天然气加上碳捕获和存储技术所生产的氢气不仅能够满足工业需求，还能在燃料电池汽车和热电联产电厂中使用。 然而，鉴于在相当长的一段时间内二氧化碳定价体系还不完善，因此不透明的标准和要求等政治妥协至少应试图复制二氧化碳定价的成果，并首先实施成本最低的解决方案。虽然在一些体制下，缺少强有力的碳价以及雄心勃勃的可再生能源发电目标带来了高昂的制度成本，同时还延长了老式燃煤电站的使用年限。这样一来，实现相同水平减排目标所需承担的电力费用更高。 在当前不确定的环境下，保持对提供成本最低解决方案政策的强烈关注以及鼓励未来在各种新技术组合中取得最具成本效益的进展都是至关重要的。天然气提供了一种解决当今面临的紧迫的能源挑战的方法，加上碳捕获和存储技术，天然气将为未来提供一个划算的低碳解决方案。 |
（未完待续…）
英文链接：http://www.weforum.org/reports/energy-vision-update-2011-new-era-gas?fo=1
作者：世界经济论坛，IHS剑桥能源研究协会；国研网编译 来源：世界经济论坛 2011年
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