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天然气便宜吗?
1999年3月,一桶石油的价格为11美元。在20世纪末,能源专家表示,人类正在进入一个廉价且供应充足的石油时代。《经济学人》杂志曾经预测,每桶石油的价格要降到5美元;阿尔及利亚能源部长也曾经宣称,石油价格可能会跌到2美元~3美元一桶。
一桶石油的容量约为159升。据美国能源信息署报道,美国炼油厂能从每桶石油中提炼出72升的汽油。1999年,汽油的生产成本曾达到每升2.64美分~6.6美分。在汽油未和消费者见面之前将汽油的价格翻倍以获利,但即使这样,你看到的汽油零售价格合每升5.3美分~13.2美分。
底特律曾经生产出历史上耗油量最大的汽车。通用汽车公司旗下的悍马汽车,是一个时代的标志,是当时的顶级耗油大王,也是身份的象征。当时,从事汽车和能源行业的每一个人对能源价格走低的趋势都很自信,甚至那些能够通过金钱获取最详尽信息和分析结果的人对此也深信不疑。
当然,历史还是发生了变化。随着新世纪的来临,石油市场价格迅速上涨,而且上涨趋势一直持续,到2008年7月,石油价格达到最高点147美元/桶(见图8.4)。在进入新世纪的前8年里,石油的价格涨了14倍。这个价格是《经济学人》杂志所预测价格的近30倍,更是阿尔及利亚能源部长所预测的50至70多倍。显然,石油天然气市场是非常不稳定的,因为他们从根本上还是资源型商品,其价格是瞬息万变的。
水力压裂工艺改变了天然气市场。美国的天然气批发价格已经降到了20年来的最低点。曾经在1999年预测千禧年石油价格会更便宜且供应量充足的那一批业内专家,现在又预测说,到下一个千禧年时,天然气价格会更便宜且供应量充足。
美国能源信息署的数据显示,天然气井口价已经从1970年的0.18美元/千平方英尺涨到2012年的2.66美元/千平方英尺(见图8.5)。尽管出现了所谓的水力压裂法技术革新,天然气的价格自1970年以来已然上涨了14.8倍。而同期太阳能光伏的成本则下降154倍。与1970年以来的天然气相比,太阳能的成本优势提高了2275倍。
对水力压裂技术的不断投入,使得天然气成本从2008年的高点7.97美元降到2012年的2.66美元。气电早已经开始了代替日渐过时的煤电的步伐,而且已经在电力市场占据一席之地。天然气行业像1999年所面临的情形一样,各种预测蜂拥而来,而且又有希望成为下个千禧年的廉价能源。如果天然气价格在未来几年或十年保持如此低的成本水平,会发生什么?
市场并不擅长预测化石燃料的价格,最多能预测几分钟后的未来。天然气的价格尤其不稳定(见图8.6)。从1970年到2020年,太阳能的成本优势将提高400倍。假设现在的天然气价格保持到2020年不变,那么自1970年起,太阳能的成本优势和天然气相比,前者将是后者的5911倍。假设天然气价格重新回到其2000年~2012年间的平均价格(4.90美元),那么从1970年到2020年,太阳能相对于天然气的成本优势将提高10884倍。
以上数据都是美国天然气的井口价格。然而,并不是每一个国家都会有机会使用页岩气,因为只有那些地质条件符合要求的地区才能使用水力压裂技术。也就是说,一些国家可以生产更多的石油和天然气,而其他国家依旧不得不进口采用水力压裂技术生产的石油和天然气,承受昂贵且极具波动性的全球价格。需要考虑的另一点是,天然气一般只是批发时才便宜,其分销成本哪怕在同一个国家也是很高的。在美国,天然气出口的成本要高于开采成本,优势。
图8.6呈现的是美国居民用户使用天然气的价格。请注意表中的几个细节。第一,价格一直在波动。波动性一直在加剧,价格区间在给定年份里变得越来越大。在两年的周期里,价格能翻倍,然后又跌去一半。第二,请注意2008年7月,天然气价格达到最高706美元/千立方米(同期石油的价格也达到了最高点)后价格是如何回落的。不过,尽管“水力压裂技术革新”在过去几年里制造了价格低点,但天然气的价格仍然是20世纪90年代的两倍。所以,消费者并未从所谓的技术革新中受益。
对比一下天然气价格和信息技术或太阳能光伏的价格。因特网的主要受益者是消费者,而非生产商。那么,在价格方面,信息经济和技术定价一定比资源经济更能使价格长期持续地下降。
太阳能与天然气价格
与其他的液体(石油)和固体(煤)化石燃料不同,天然气海运比较困难,这也是为什么天然气市场都是区域性的。2012年,美国国内天然气价格降到最低水平,国际能源署的数据显示,欧洲天然气的进口价格是美国的5倍,而在日本则是8倍。
为了从海上出口天然气,需要对天然气进行压缩处理或液化处理。而承运的船只必须是特制的,运到后还要进行解压或再气化处理(见图8.7)。进出口天然气要求两个港口都要使用压缩天然气(CNG)或者液化天然气(LNG)设施,而这些设施的花费是巨大的。
仅澳大利亚一个国家的石油、天然气公司就投入了2000亿澳元(1790亿美元),用于建设液化天然气厂。雪佛龙公司曾透露,其Gorgon液化天然气厂将花费520亿澳元(466亿美元)。
我们将上述成本与可满足全澳大利亚电力需求的太阳能光伏电厂的建设成本做一下对比。对于澳大利亚天然气发电和太阳能发电之间的成本比较,本人引用以下澳大利亚能源业的实际情况予以说明:
澳大利亚的年发电量:根据澳大利亚资源和能源经济局的统计,2009年的发电量为2416亿千瓦时。
日照辐射量:2100千瓦时/m2/年。
太阳能电池板的效率:15.9%。
光伏发电设备的安装费用:每瓦1.62美元。
光伏发电设备每瓦的安装费用可能会让美国人大吃一惊。澳大利亚的这个价格要远低于美国。SolarChoice的数据显示,2013年7月,澳大利亚5千瓦的住宅太阳能系统,安装费用平均为每瓦1.76澳元(1.62美元),而澳大利亚珀斯市的安装费用则低至每瓦1.38澳元(1.27美元)。
如果采用上述平均安装费用,那么只需投资1860亿美元的太阳能发电设施,就可以满足整个澳大利亚的电力需求。如果按照珀斯市的安装费用计算,那成本就更低了(每瓦1.27美元),1460亿美元就足够了。
公用事业规模的太阳能项目造价要远低于住宅太阳能项目,所以成本低不是毫无根据的。而且,太阳能的成本还在快速下降。所以,最终的数字很有可能要低于1860亿美元。
根据我的计算,如果全部用太阳能光伏电厂给澳大利亚供电,那么所需费用接近(1860亿美元)或者低于(1460亿美元)石油天然气行业目前向几个液化天然气厂(1790亿美元)注入的投资。
请记住,这1790亿美元的投资仅仅用于天然气液化,这只是传统能源价值链中的一步(见图8.7),其中并不包括开采成本、管道铺设到港口的成本、海运成本、再气化成本以及在天然气接收端铺设更多管道的费用。
传统能源价值链的每一步动辄就需要数百亿或者上千亿美元的投资。而且,这还只是把天然气从地下送到发电厂的费用。建造发电厂、燃烧天然气发电、通过输气管道和配气管道输送天然气以及将天然气送到千家万户,还需要额外的成本。
天然气从地下获取,最终转换为电能驱动家用电脑,所经历的过程漫长而又曲折。擅长用复杂装置完成简单任务的美国著名漫画家鲁布˙戈德堡,如果获得无限多的纳税人的钱去建造发电厂,那么他很有可能就会想到采用化石燃料供应链的那套装置。
综上所述,天然气发电比太阳能发电的成本高,而且高的出奇,尤其是还要加上水力压裂开采和管道泄漏对空气、水和土壤的环境破坏成本。
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