三大市场板块拉动国内天然气新增需求量

现场采用 Ariel 压缩机的完整压缩橇

作者为 Ariel 首席执行官兼总裁凯伦·布赫瓦尔德·莱特,并经 American Oil & Gas Reporter 许可后重发。

尽管近年来致密砂岩油企业一直是美国活动的催化剂,但不要忘记,美国页岩(非常规)革命是始于天然气页岩。随着世界瞩目于石油市场,天然气能成为行业复苏的关键吗?

目前还不好确定,因为纽约商品交易所天然气价格已落入每百万英热单位 2 美元的区间,而且天然气钻井设备的数量处于历史低位。但在天然气的周期性世界中,变化是常态,而在周期的谷底又总会迎来新一轮的回升。目前,需求方的驱动因素已蓄势待发,可能会对天然气消费造成重大的影响。

对消费者来说,好消息是,保证供应已经不再是问题。非常规资源的开发已导致创纪录的天然气产量。美国能源信息署的数据显示,2014 年市场产品达到 27.3 万亿立方英尺,是目前所知的最高年产量,而 2004 年为 19.5 万亿立方英尺,2009 年为 21.6 万亿立方英尺。高涨背后的原因也很简单:按 EIA(美国能源信息署)数据,2009 至 2014 年间,页岩气井总开采量激增近 10 万亿立方英尺。

需求也在扩大,2006 年以来,美国年消费量攀升了 5 万亿立方英尺,2014 年更是高达 26.7 万亿立方英尺(每天 730 亿立方英尺)。据 EIA 估计,2015 年的使用量上升了 25 亿立方英尺/天,达 27.6 万亿立方英尺,而且预计今年将再增 11 亿立方英尺/天,达 28.0 万亿立方英尺。

然而,需求增量增长的速度还不足以赶上页岩企业的供应增长,因而造成失衡。但市场正在回应,要更充分地利用北美大量清洁燃烧的天然气。

高增长市场 

石化、发电和液化天然气出口三大增长领域将在重新调整供需方面发挥重要作用。一些估计数字显示,随着此类领域中新设施的投入运营,需求预计在未来 5 年内将出现两位数增长。

将天然气分子转化为石化产品、电力和可以运往世界各地的液体,将有助于为国内市场开辟一个新时代 — 一个以更强大、更稳定的营商环境和供需平衡为特点的时代。有了这些高用户量应用的额外需求,我相信天然气有能力将国内产业拉出这一低迷循环,激发行业内外的经济复苏。

越来越明显的是,石油和天然气是近年来美国经济中为数不多的增长领域之一。石油和天然气的高活动水平让诸多其他领域受益,因为制造和工业领域正位于能源领域之顶,是美国经济的基础。与廉价能源总能刺激经济的观点相背,石油和天然气行业的低迷正对美国整体经济产生不良影响。

如果其他经济环节自 2008 年来能表现强劲、基本上没有停滞,那么廉价的石油和天然气很可能会推动额外的增长。然而,鉴于页岩革命在整体经济、当前价格以及随后整个行业急剧停工的背景下产生的超大影响,其他所有领域也都在步其后尘。从中得到的经验,是发展国内石油和天然气供应会驱动许多其他经济领域,不仅是对能源行业、更是对国家有利。

出口:“美国自由”

2015 年的最后一天,就在法案通过、取消美国原油出口禁令之后短短数日,一艘油轮从德克萨斯州科珀斯克里斯蒂启航,将 40 年来的首批“液体‘美国自由’”运抵欧洲港口。现在,液化天然气 (LNG) 出口也出现了,这是另一种形式的液体自由。首批离开美国海岸前往海外市场的 LNG 货物于 2 月底从路易斯安那州 Cheniere Energy 的 Sabine Pass 码头出发,这对北美天然气行业和全球潜在消费者来说都是一个历史性机遇。

地缘政治很复杂,但美国的石油和天然气出口为其全球盟友提供了强大的战略优势。如今,他们有了石油输出国组织 (OPEC) 和俄罗斯垄断组织以外的替代,为其提供了本不会有的稳定供应和采购选择。

LNG 也为国内天然气打开了全球市场。美国首批 4 个出口终端计划于未来 4 年内启动运营:Cheniere 的萨宾帕斯工厂、Cameron 的路易斯安那工厂、Freeport LNG 的德克萨斯工厂以及 Dominion 位于马里兰州的 Cove Point 工厂。

这四个终端加在一起,即拥有每天液化 70 亿立方英尺天然气以供出口全球的能力!每天 70 亿立方英尺的天然气显然数量巨大,占到 2014 年美国总需求量近 10%。而且更厉害的是,位于本土 48 个州的这些 LNG 终端尚处于不同的许可和建设阶段。从更宏观的角度看,LNG 出口有可能会刺激美国经济,并为大量的永久性高薪工作提供支撑。

那天然气作为原料的需求呢?据美国化学委员会统计,截至 2015 年 4 月,本土 48 个州中已公布或启动了 226 个石化建设项目,总投资 1,380 亿美元,并在 2023 年前提供 655,000 个永久性新工作岗位和 2,660 亿美元的经济产出。EIA 于 2014 年预计,到 2018 年底,这些新设施将增加 50%(或每天 600,000 桶)的乙烷需求,丙烷需求增加 4 倍(近 200,000 万桶/天)。

“回流”和新石化厂建设热潮中最引人注目的部分是,相比 15 年前,它是一个完全的逆转,当时石化公司(在所有消费者中对价格最为敏感)皆因认为短缺和价格高而纷纷离开美国。页岩气彻底改变了美国石化行业的格局,美国的每位消费者都将从这一转变中获益。

全国各地正在建设数百个燃气发电和石化设施,以及第一波的 LNG 出口终端,开辟了国内天然气市场的新纪元。此处所示为密西西比州 Southern Pines Electric Power Association 储气和输气工厂的一排大马力往复式压缩机。

此外,制造业正经历将“生锈地带”转变为新的增长与健康纪元的明显回流和复兴。制造业之所以对石油和天然气价格敏感,还因为用于生产的材料几乎都是以石化产品作为基材(如塑料),利用天然气作为工艺燃料(如钢),并消耗燃烧天然气产生的电力。

拥抱天然气

 实际上,随着天然气在发电领域用量的剧增,据波士顿咨询集团的一份报告估计,未来十年美国家庭平均每年将节省 150—190 美元的电费,在制成品和服务方面每年可节省 280 美元,而且到 2025 年,家庭取暖费用也能节省 230 美元。

天然气几乎终结了煤炭作为美国发电最主要燃料来源的长期主导地位。天然气发电量于 2015 年 4 月首次超过煤炭发电量。

最新的 EIA 统计(截止到 11 月)显示,自 7 月以来,燃烧天然气的发电量每月都超过了燃煤发电量,且差距还在不断扩大。11 月,天然气发电量达 1.019 亿兆瓦时,而煤炭发电量为 8780 万兆瓦时。相比 10 年前煤炭在电力市场所占份额是天然气的两倍还多,这真是燃料源方面的巨大转变。

向天然气的过渡已持续数年,而且开始时并没有任何关于燃料转用的政府规定。电力企业主动使用天然气有两个原因:

  • 其可作为最低成本的燃料与煤正面竞争。
  • 其可显著减少排放。实际上,天然气工厂每能源单位的碳排放量较煤低 45%,环境影响也小得多。

此外,联合循环燃气电厂的建设相对简单,从资本和长期运营成本角度来看也很有利。

仅就马塞勒斯和尤蒂卡地区而言,俄亥俄州有 6 座、宾夕法尼亚州和西弗吉尼亚州分别有 8 座和 3 座新燃气发电厂正在兴建。待几年后产能全部上线时,俄亥俄州的 6 座发电厂将能满足该州总电力需求的 78%。将此比例放到大背景当中,要知道,俄亥俄州一直都在煤炭消费量最大的州中位列前 4。2011 年,煤炭还占到全州发电量的 80% 以上。

环境效益

转用天然气还有一项很明显的积极成果:美国又在遏制二氧化碳排放以及硫、汞、灰和其他污染物的排放方面引领全球。2007 至 2012 年间,美国的二氧化碳排放量减少了 8 亿吨,降至 20 年来的最低水平。

尽管美国并未批准联合国的《京都议定书》,却是 2012 年唯一实现二氧化碳减排目标的工业化国家,主要原因即发电领域天然气使用量的增长。

煤炭被取代对于煤炭行业来说显然是坏消息。但转机在于宾夕法尼亚、西弗吉尼亚、俄亥俄和怀俄明等产煤大州都拥有丰富的石油和天然气资源,所以可让其劳动力从煤炭开采向石油和天然气生产转型。

事实就是如此,目前的电力行业天然气确实没有更好的替代品。天然气“绿色”环保且价格合理。煤炭在环保方面一直为人诟病,电力企业又因建设和监管成本巨大(以及公众的坚决反对)而无法建核电站。风能和太阳能等可再生能源解决方案存在明显短板,其中很重要的包括成本高、间歇性生产,也就是说,风能和太阳能发电场必须随时备有其他各类的发电燃料。

所以我们又说回来了,每个可再生能源设施背后还是需要天然气、煤炭或核电站。资源重复既不高效,又不环保,也做不到成本中立。

与其去补贴既不高效又不是那么环保的风能和太阳能,不如利用天然气资源奠定美国能源未来的基础。即使加上所有压缩机站、管道线路和连接至燃气发电厂的供应链中的井位,其生态足迹也远远小于太阳能或风力发电厂。一个天然气工厂即可实现数千英亩风车的电力输出。

实际上,要让风能满足我们 100% 的电力需求,整个美国大陆要每 900 英尺就设一台风力涡轮机。此外,许多人质疑,所谓的绿色可再生能源,是否要以每年近 300 万只鸟和蝙蝠的死亡为代价。

巨大的保有量

10 年之前,天然气钻井要占到所有钻井的 80%。业界仍在评估马塞勒斯、尤蒂卡、鹰福特、海恩斯维尔等企业的水平钻探和多阶段完工已获取资源的量。

因为技术不会停滞,所以我无法确定能否准确估算出 10 年内的供应量。但有一点很明确,北美拥有巨大的天然气保有量,足以保证多代人的充分供应。

所以说,资源已得到证实,供应基础设施已经到位,新市场也在壮大。钻探商只是在等待相应的价格信号。

15 年前,每千立方英尺 4 美元的气价被视为“底线”。只要低于 4.00 美元,运营商一般都不会开新井。这其中的变化早已天翻地覆,在钻井经济转为负值的情况下,新的触底价格又是多少?

我们非常清楚:随着 2015 年天然气价格的回落,美国天然气钻井设备数量出现自 1987 年 Baker Hughes 开始追踪天然气与石油钻井设备以来的首次跌破 300。到 2 月的第二周,仅余 102 个钻井设备在钻探天然气。

很难得出钻井数量与供应量之间的关联,因为页岩企业的新型钻井设备的生产效率提高了得多。马塞勒斯和尤蒂卡就是明证。这两家企业去年的钻井设备数量都减少了 50%,但 2015 年的产量却达到了创纪录水平。

我认为钻探效率仍将不断提高。但即便是在过去 5 年中每井生产率都翻了两番的马塞勒斯,据 EIA 数据显示,自 6 月以来,该地区的产量也是逐月下降,预计来年 1 月的日产量将下滑 2.25 亿立方英尺。这在马塞勒斯 152 亿立方英尺的日产量中只占很小的一部分,但也是相对趋势线的一个值得注意的偏离。

尽管 2 月份第一周美国干燥气体总产量较 2015 年同期略有增长,但据 EIA 预测,由于钻井数量减少的负面影响,美国年产量增速(从去年的 5.7% 降至 2016 年的 0.7%)将大大放缓。

从天然气供需两方面的数据来看,我认为我们已处于或接近衰退的谷底。大形势不会一夜之间改变,但随着目前处于建设最后阶段的新石化、发电和液化 LNG 设施开始运行,供需之间的差距也将缩小。

该行业正在基础设施方面进行大规模投资,以将页岩中的油气输送到几乎任何需要的地方。在过去 10 年中,美国已经建造了数千英里的输送管道,并增设了足够的新加工产能,使每年的气体加工量增加 30% 以上。

每当行业度过一段低迷期,其实力也会由此增强。无论运营商、服务企业还是制造商皆为如此。此行业中令人惊叹的创新者不仅懂得如何少花钱多办事,还明白如何让它更好、更便宜。

作为制造商,重要的是我们要在经济低迷时期留住并继续培训员工、提升制造工艺、应用新技术并提高生产率。过山车行至最底时,就要再次开始上行了。

随着需求的持续增长,情况好转势所必然。此行业已取得长足进步,而我们才刚刚开始开发美国的页岩气资源。

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凯伦·布赫瓦尔德·莱特

凯伦·布赫瓦尔德·莱特是全球最大的分体往复式气体压缩机制造商 Ariel 公司的首席执行官、总裁兼董事长。她于 1980 年入职 Ariel,随后担任行政部副总裁,并于 2001 年升任首席执行官兼总裁。在莱特的领导下,Ariel 的规模翻了两番还多,无论在北美还是全球范围内的影响力都大大增强。慈善活动中也经常出现她的身影,包括管理 Ariel 基金会,为国家慈善机构以及众多的学校、学院和大学提供支持。莱特毕业于 St. Olaf College,在 2005 年总统制造业顾问委员会成立时担任副主席,并且是美国石油学会董事会成员。