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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%。
*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。
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