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页岩气革命的真相
页岩气革命的真相
页岩革命的真相
(一):
影响多方面波及制造业
2013/10/21
【日经BP社报道】进入2000年代后,随着新的开采技术的确立,以前高成本的页岩层所含天然气及原油也能以低成本开采出来了。
2000年代后半期,美国页岩气和页岩油的产量激增,拉开了页岩革命的序幕。
天然气价格因此大幅下降,电费也有望降低,而且,多种有机材料的降价及汽车燃料的多样化也备受期待。
页岩革命今后还会引发什么?
本站将分数回介绍页岩革命的影响。
随着页岩革命的爆发,最近几年美国的天然气价格大幅下降(图1)。
然而,页岩革命的影响不仅仅只是这一点,页岩革命还促使制造业出现了多种需求。
图1:
美国、欧洲和日本的天然气价格走势
与欧美相比,日本的天然气价格要高出很多〔国际货币基金组织(IMF)调查〕。
东丽经营研究所产业经济调查部高级经济学家福田佳之指出,“预计美国的页岩气生产规模在2020年之前将扩大4000多亿美元”。
美国天然气协会预测,页岩气的开采和管道的生产规模在2020年之前将扩大981亿美元,美国化学工业协会也预测,以化工产业为中心,制造业8个业种的生产规模将扩大3400亿美元。
两者合计将超过4000亿美元。
这种动向对日本的制造业来说也是个巨大的商机,有关企业已经开始了多种行动(图2)。
日本制造业为页岩革命提供支持
图2:
页岩革命为制造业带来的商机
伴随页岩革命,需要制造大量设备。
这对日本的制造业来说是一大商机。
JFE钢铁公司2012年10月与商社兼松共同出资收购了一家加工页岩气和页岩油开采时所使用管道的美国公司,为将来页岩气和页岩油的生产扩大准备好了一处阵地。
另外,JFE钢铁出资50%的美国公司也增强了管道用钢管的产能。
新日铁住金开为LNG(液化天然气)罐用途开发出了新型钢板,除了日本的LNG储藏设施外,还计划向美国的LNG液化设施销售。
神户制钢所的美国子公司与西门子共同接下了年产200万吨的利用页岩气的制铁设备建设订单。
IHI的全资子公司IHIE&CInternational则拿下了约3000亿日元的天然气液化设施订单。
由于为IHI与美国大型建筑商共同承包的,估计IHI可占其中大约一半。
除此之外,IHIE&CInternational还从美国燃料公司拿到了利用页岩气制造合成汽油的工厂基本设计(FEED:
前端工程设计)订单。
对于以页岩气为原料、美国掀起建设热潮的石油化工联合企业,日本的化工企业似乎也打算正式参与。
出光兴产和三井物产正在考虑建设以由页岩气制造的乙烯为原料生产α-烯烃的工厂,三菱化学正考虑建设制造丙烯树脂原料的工厂。
随着天然气的降价,美国已开始从核能发电和煤炭火力发电向天然气火力发电转向。
因此,预计天然气发电所需高效率燃气轮机、锅炉和发电机等将迅速增长。
为应对这种需求,三菱重工业在美国启动了燃气轮机工厂。
美国或将成世界工厂
页岩革命带来的能源降价拉低了美国的电费。
另外,页岩气还是树脂和涂料等多种有机材料的廉价原料,因此,有机材料的价格也有望降低。
将来,能源、电力和材料价格都非常低的美国将成为极具魅力的生产基地,所以说,美国今后可能会成为世界工厂。
此外还有观点指出,页岩革命也可能为汽车带来巨大变革。
虽然目前不确定因素还很多,但使用天然气作为燃料的汽车今后也许会普及。
因为,以单位热量的价格来比较,目前美国天然气的价格还不到原油的1/4。
虽然页岩气大增产始于美国,但全球页岩气储量最多的国家其实是中国。
在中美这两个世界第一和第二大汽车市场,天然气汽车有望普及。
当然,由于天然气还存在在车上的装载性和基础设施建设等课题,普及的难度很大,但可以使用由页岩气制造的甲醇和合成汽油,以及利用GTL(GastoLiquids,天然气液化)技术制造的液体燃料等。
所以,汽车厂商必须尽快应对燃料多样化的趋势。
虽然有看法人为汽车方面存在这种戏剧性变化的可能性,不过目前并未出现明确的趋势,只是有这种可能性而已,今后的进展还不明确。
这种不透明性可以说是页岩革命的本质特征。
页岩革命首先始于美国的页岩气生产,然后推动了页岩油的增产。
这是页岩革命的第一阶段。
在接下来的第二阶段,页岩气和页岩油的大规模生产不仅在美国,还将扩大到中国、欧洲、加拿大和南美等全球范围。
如果廉价的页岩气和页岩油生产在世界范围全面展开,天然气和原油的价格将大幅降低。
不过,页岩气和页岩油埋藏在地下500~几千m深处,地下的情况不是轻易就能了解的。
无论天然气和原油储量多么丰富,如果开采成本太高就无法推进开发。
美国的页岩气和页岩油位于已有气田和油田的下层,对地层状态比较了解,也容易掌握开采成本。
但美国以外的很多地区都没有对地层状态进行详细调查。
因此,并不清楚何时能在何地开采多少页岩气和页岩油。
要想掌握页岩革命今后的进展,目前能做的只有汇总已经出现的情况,稳步追赶已经出现的行动。
正所谓欲速则不达,需要脚踏实地一步一个脚印地积累经验。
(二):
影响天然气及原油市场,中国储量大开采难
页岩气很贵?
页岩气和页岩油是指储藏在页岩层岩缝里的天然气和原油(图1)。
页岩是层状的易碎沉积岩,岩石中的微小空隙中储藏有天然气和原油(图2)。
以前没有低成本开采页岩气和页岩油的技术,但随着1980年代到2000年代上半期的技术革新,确立了“水压致裂法”*1,实现了页岩气的高效开采(图3),一举加快了页岩气和页岩油的开采步伐。
图1:
页岩层中储藏着天然气和原油
页岩层的微小岩缝中储藏着天然气和原油,长年累月地移动就形成了现有的油田和气田。
图由《日经制造》根据美国能源情报署的资料制作。
图2:
页岩的外观
页岩为层状易碎沉积岩,岩石中的极小岩缝中储藏着天然气和原油。
图3:
页岩层挖掘作业的现场
美国从2000年代下半期开始全面开采页岩气。
2012年,页岩气产量占天然气的40%。
AnadarkoPetroleumCorporation
*1 水压致裂法:
开采页岩气和页岩油必需的主要技术,是从地面以高压大量浇注掺杂沙子(支撑剂)和少量化学物质的水,使储藏有天然气和石油的页岩形成微小裂缝的方法。
水中的沙子进入页岩的裂缝中防止裂缝崩塌,这样就能从裂缝中稳定地提取天然气和石油了。
随着价格低廉的页岩气的大量产出,美国的天然气价格大幅下滑。
在页岩气生产全面开始前的2008年,天然气价格为8~13美元/MMbtu*2,而现在为3~4美元/MMbtu(图1)。
因为页岩气的生产在2012年度激增至美国天然气总产量的40%,迅速缓解了供应紧张的局面。
2 btu:
英制热量单位,1btu=1.054kJ,1MMbtu为100万btu。
但看一下页岩气的生产成本,就会发现了另一个情况。
据日本石油天然气和金属矿物资源机构(JOGMEC)调查部首席研究员伊原贤介绍,“与中东能以最低成本开采的气田相比,美国的页岩气生产成本是其3倍左右”,这令人颇感意外。
既然如此,页岩气为什么还具有成本竞争力呢?
答案是,页岩气是在美国国内开采,然后用管道运往美国的需求地;而跨海的中东地区的天然气必须以极低温度液化、缩小体积后,在保持极低温度的情况下用船运输,成本当然会因此而上升。
这就是生产成本是气田3倍的页岩气能够使美国天然气价格下降的原因。
在页岩气全面开采之前,美国被认为是天然气进口大国。
仅凭来自邻国加拿大的管道供给并不能满足需求,美国还推进了在中东将天然气压缩成LNG后运到美国的项目。
因此,美国接连在卡塔尔建设了天然气液化设备,并在美国东海岸建设了LNG储藏设备。
平均下来,LNG液化的成本大约是3美元/MMbtu,运输成本为3美元/MMbtu左右,燃气价格中总共有6美元/MMbtu左右的附加成本。
在美国市场上,来自中东的LNG如果售价10~13美元/MMbtu就完全能盈利,但加上6美元/MMbtu附加成本的话,在之后陆续展开的与页岩气的竞争中则处于非常不利的地位。
这样一来,从中东进口LNG的项目无始而终。
随着页岩气生产的扩大,曾被视为天然气进口大国的美国将摇身一变成为天然气出口国。
这使得全球天然气市场发生了巨变。
2017年美国LNG将进入日本
向美国的出口之路被堵死的中东LNG把视线转向了欧洲(图4)。
以前,欧洲的天然气主要是从俄罗斯通过管道供应,现在又增加了中东的LNG。
另外,随着美国从煤炭火力发电转向天然气火力发电,煤炭的供应紧张局面也得到缓解,价格降低的美国煤炭也流入了欧洲市场,并引发了价格竞争。
图4:
美国扩大页岩气生产的影响
页岩革命对全世界产生了很多影响。
对日本来说,今后可能会产生天然气价格下降的好影响。
图由《日经制造》根据资源能源厅的资料制作。
但这一切暂且还都和日本毫无关系,日本仍然在购买昂贵的LNG。
不过,这种情况已开始出现改变的迹象。
因为,预计美国产LNG将从2017年前后开始出口到日本(表)。
以目前的价格来计算,美国产LNG的价格为将近4美元/MMbtu,再加上液化和海上运输的6美元/MMbtu的成本,日本的进口价格约为10美元/MMbtu。
而日本2012年进口天然气平均价格为17美元/MMbtu(日本能源经济研究所调查数据),由此价格可降低约4成。
日本2012年的天然气进口金额约为6.2万亿日元,降低4成的话,可削减约2.5万亿日元费用。
不过,美国的天然气出口采取审批制,因此不可能满足日本的全量进口需求。
但只要能确保廉价的供应商,就会成为与中东和非洲等地的供应商交涉的有力武器。
页岩油的成本是传统原油的10倍
美国的页岩革命不仅限于天然气,页岩油的产量也在快速增加,2008年约为50万桶/日,到2012年增加了3倍,达到200万桶/日(JOGMEC推测)。
不过,页岩油在生产成本方面还存在课题。
据JOGMEC的伊原介绍,目前页岩油的生产成本是现有原油的约10倍。
“成本最低的中东大油田,原油约为5美元/桶,而页岩油约为50美元/桶”。
但除去雷曼危机之后那段时间,最近几年的原油价格一直保持在70~110美元/桶,因此开采页岩油依然合算,而且其收益性要比天然气高。
因此,美国的页岩革命正在从天然气向原油过渡。
原油无需液化和极低温运输,没有这部分成本,因此页岩油并未引起美国原油价格的大幅降低。
200桶/日的产量与原油的总产量相比也是微乎其微,不会成为大幅改变世界原油交易的因素。
东丽经营研究所的福田表示,“也许有降低原油价格的效果,但这种效果可能只在美国才有”。
页岩气储量庞大
接下来介绍一下今后可能发生的事情。
美国的页岩革命会怎样发展下去呢?
这一点可以参考国际能源署2012年11月在“世界能源展望2013(WorldEnergyOutlook2013)”中发布的预测。
美国将超过沙特阿拉伯和俄罗斯成为世界最大的天然气和原油生产国。
天然气方面将于2015年超越俄罗斯,原油方面将于2017年超越沙特阿拉伯。
那么,始于美国的页岩革命在全世界会扩大到什么程度呢?
仅美国一国扩大页岩气和页岩油生产,就对全世界的能源市场和制造业产生了巨大影响,如果世界各地都开始大幅增产廉价的页岩气和页岩油,其影响无法估量。
目前最受关注的是,何时以什么样的价格供给多大量的页岩气和页岩油。
这一点很难准确预测,基本数据可以参考美国能源情报署2013年6月10日发布的《全球页岩气和页岩油资源量评估报告》。
对全球主要的页岩层(41个国家的137个页岩层)进行评估后发现,从技术上来说,页岩气的可回收资源量
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