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頁岩氣大解讀

頁岩氣大解讀

劉俞青

國際總經

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840期

2013-01-24 09:59

改變全世界的能源新革命,正悄然而至……,有一天,油價將只剩下現在的一半?爭議的核電與當紅的綠能,都將黯然失色?通貨膨脹銷聲匿跡?美國重登製造業大國?這不是電影情節,而是你我正在面對的新世界。

剛下過一場雪,戶外冷颼颼,但美國德州南方的科圖拉小鎮街上,卻一片熱絡,到處張貼著徵人的招募啟事,許多工人在寒風中,仍精神奕奕地上工。這個小鎮的失業率已經跌破二%,多家能源公司調高薪資,還徵不到員工。

不只科圖拉,附近幾個小鎮都有這樣的繁榮景象,彷彿重現當年的淘金熱,如果和還陷在泥淖中的美國經濟相比,這裡顯然是熱翻了!支撐這個復甦奇蹟的關鍵,正是當下最熱門的能源「頁岩氣」(shale gas)。

 

你我生活將有巨變 更乾淨、便宜的能源 藏量可用六十六年


馬路邊有好幾座天然氣加氣站正在加緊趕工,因為天然氣一夕暴增,美國聯邦政府醞釀通過「解決美國新替代交通燃料方案─天然氣為綠色替代能源法案」(簡稱NAT-GAS法案);而德州政府已經宣布,從現在開始,許多巴士、車隊都要改成「天然氣汽車」,只要在車上加裝一個轉換裝置,以後就可以到新設的「加氣站」加氣,而政策之所以轉向,當然也是因為頁岩氣。

如今德州當地的天然氣價格,已經像溜滑梯般跌到「破盤價」──每千立方英尺三美元;同一時間,在台灣,天然氣的價格是十六美元,德州的價格還不到台灣的兩成。

不只天然氣價格,在能源供應充沛之下,連主要反映美國原油供需狀況的西德州原油(West Texas Interm ediate, WTI)報價,都從去年起逐漸和布蘭特原油價格脫鉤。如今西德州原油價格不僅早就遠離二○○八年時,每桶一四○美元的歷史高點,每桶只剩八十五美元上下;更重要的是,它比布蘭特原油價格低了約二十美元。

這些史上僅見的現象,不會是美國獨有,專家預測不用太久,德州的場景很可能就要飛越太平洋,在亞洲主要的都市上演;全球人民的生活,都可能因為油價、天然氣價格下跌,產生重大改變。我們可以不用再忍受滿街的汽車烏煙廢氣,還可以大幅降低日常的交通預算,過著更環保、乾淨,而且使用便宜能源的日子。

而這個逐步入侵、顛覆人類生活的主角,便是「頁岩氣」。

在Google搜尋輸入「shale gas」,會跑出將近五千萬筆的相關資料,可見這個議題在全世界掀起的熱度。過去一年多來,無論「頁岩氣」或「頁岩革命」(shale revolution),從媒體報導到學術研討會,甚至是各式的國際戰略談判桌上,都是最夯的議題。

截至目前為止,全世界可以勘測到、而且目前技術可以順利開採出來的頁岩氣產量,大約是六千六百兆立方英尺(trillion cubic feet),這個數字代表什麼呢?在目前全球的經濟量能下,對天然氣的需求,每年大約是一百兆立方英尺;換句話說,頁岩氣可以讓全人類使用超過六十六年!

以上推估,是最樂觀的預期,是在假設:第一,目前還在地底下的頁岩氣能順利被開採出來,第二,全球經濟沒有出現暴衝式成長之下,才會成立;但就算後者不成立,也就是說,例如中國十三億人都開始過起美國人的日子,中國對天然氣的需求量大增,按照目前的預估產量,也還能支撐數十年之久。

 

頁岩氣

 

頁岩氣

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開採技術有大突破 鑽入地下一千三百米 採出天然氣與石油


到底什麼是頁岩氣?簡單說,頁岩氣就是從過去開採不到的頁岩層中,以最新突破的技術所開採出來的天然氣。人類為此努力了至少十多年,終於在一九九八年,在水力裂解技術(hydraulic fracturing;簡稱fracking)上得到重大突破,從深達一千三百公尺地底下的「頁岩層」,透過水平式的裂解技術粉碎頁岩,再從岩層縫中,成功開採出天然氣,並連帶開採出原油,也就是頁岩油。

這關鍵的一步,是由美國德州小鎮上,當時高齡近八十歲的喬治.米契(George Mitchell)老先生,率先提出來。為了把頁岩氣從教科書上的知識化為真實,米契忍受孤獨、甚至嘲諷,固守在德州的礦區旁努力十多年,終於突破障礙。

之後,美國又經過十多年的琢磨,無論技術還是生產設備都不斷精進,如今開採過程已經可以做到模組化的生產;換句話說,開採頁岩氣已經正式進入製造業時代,不再是難事。

曾親赴美國德州頁岩氣礦區現場,經過層層安全檢查,近距離觀察頁岩氣井開採的工研院產經中心組長曾繁銘告訴我們,每一個頁岩氣的礦區,大約會開挖一百到二百個大小不等的氣井,每個氣井需要數十位工人開挖。最近幾年,因為大量的頁岩氣不斷被開採出來,因此不僅設備越來越精進,工人技術也越來越熟練,這些工人們因此成了「逐氣井而居」的游牧民族。

上帝送給美國這項大禮,「太陽選擇從西邊升起」,讓因財政、經濟問題而焦頭爛額的美國政府,終於抓到浮木、看見曙光。

 

美國重返工業大國 製造六十萬個工作 全球重工業往美靠攏


去年一月,美國總統歐巴馬發表國情咨文,其中兩句話就說清楚美國的態度,「這個國家需要更完整的能源策略,一個更乾淨、便宜,能創造新工作的能源產業。我們的天然氣足夠用一百年,政府將盡力發展安全的能源政策,專家相信這將在十年內創造六十萬個新工作。」歐巴馬所指的就是頁岩氣。

歐巴馬不是說說而已,目前美國開採出來的頁岩氣,已占美國所有天然氣開採量的四分之一,這也是美國境內的天然氣價格直直落的主要原因。根據美國能源署(EIA)的預估,到二○年,美國就會跨過「自給自足」的門檻,正式成為天然氣的出口國;而到三五年,頁岩氣加上頁岩油的開採總量,將使美國不用再進口能源,成為百分百能源自足的國家。

這是老美長久以來的「超級大夢」!如果能源能夠在戰備以外,還能達到自給自足,甚至進一步出口,美國就再也不用看中東等產油大國的臉色過日子了。在兩年前,頁岩氣還沒有大量被開採出來之前,美國人「連想都不敢想」,但才不過短短兩年光景,一切都不一樣了。

另一個令美國人振奮的原因是,頁岩氣已為美國帶來工業復興,一場產業大遷徙正如火如荼展開。

一家位於頁岩氣的產量大州──路易斯安那州、新奧爾良市市郊的乙烯廠,原本已於○九年關廠,但去年中重新投產,公司更計畫在德州建新的廠房;因為便宜的天然氣生產出便宜的乙烯,連帶旺盛了石化的下游產業。

全世界和石化相關的上中下游產業,幾乎都想盡辦法進駐美國德州、路易斯安那州等頁岩氣大州設廠;就連化學品、鋼鐵、鋁、水泥與造紙等能源密集度高的產業,都正從全球各地,往美洲大陸靠攏當中,為的就是就地取得更便宜的電力、能源。

美國境內的波士頓諮詢公司(BCG)指出,「到一五年前,美國將比德國、日本和英國等擁有五%到二五%的成本優勢。」這一切,都是因為頁岩氣。

而與台灣息息相關的是,台塑美國公司的三大廠區之中,最重要、也最大的工廠就位在德州,台塑的廠區附近正是有名的鷹灘頁岩礦區(eagle ford shale gas),台塑美國因此就近取得低廉的原料成本。日前,台塑美國已經宣布投入十七億美元擴廠,打算興建天然氣蒸餾分流工廠,將頁岩氣直接拉管接進德州輕裂廠進料,預計此舉可以為台塑美國省下五成的成本。

不過台塑美國多由王家個人投資,台塑僅占持股二二%,因此台塑
美國因為頁岩氣的獲益,多半由王家人受惠。
 

能源版圖將大洗牌 美國開採自足無虞 中日韓爭奪開採權


值得台灣關注的是,由於能源是戰略工具,替代石油的天然氣大量開採,勢必扭轉全世界的能源分布,進而改變國際局勢,導致政治板塊移動。

目前頁岩氣的開採技術雖然已經進入製造業的流程,但這一切,仍僅限於美國境內。也因此,目前美國聯邦政府將此技術拉高到攸關國家安全戰略層級的極專業技術,其他國家除非能自行突破技術,否則短期內想超越,恐怕還得看老美的臉色。

此外,目前頁岩氣開發還有環保的問題。因為開採過程中,為了讓天然氣衝出地表,除了灌入氮氣,還需要灌入大量的水和有害的化學物質,可能對地球造成汙染。因此到目前為止,包括法國等許多歐盟國家,都對頁岩氣持觀望的態度;甚至還有一說,認為美國對外公布的頁岩氣開採成本,「根本沒有把環保成本估算進去」。

但被美國經濟壓得快喘不過氣的歐巴馬,無論如何都要力挺開採頁岩氣。且從技術、產量各方面看來,頁岩氣幾乎已經確定成為下一個十年,世界各國搶奪能源的主戰場,因此全球主要能源進口國莫不卯起來向美國「示好」。包括日本、韓國、中國等國,去年都不惜巨資,購併美國及加拿大的能源公司,為的就是要買下頁岩氣的開採技術和礦區的開採權。

其中,中國中海油公司去年砸下重金,花了一五一億美元買下加拿大的尼克森(Nexon)能源公司,是中國史上最大的跨國購併案。不過,截至目前,所有美國能源公司的購併案,都還卡在美國能源委員會,沒有一件批准,由此也可看出美國當局多麼重視頁岩氣這個「珍寶」。

其實獲得頁岩氣這項大禮的不只美國,因為全世界頁岩氣最大蘊藏量的國家並非美國,而是中國。但一來中國技術還不到位,二來中國的蘊藏區都在地勢比較險惡的高原區,因此目前為止,雖然也在四川附近設定了頁岩氣示範井,但還沒有官方的產量數字開出。

然而,中國在下一個「十三五」計畫中已經具體明列,「將大規模開採頁岩氣」,而根據美國能源署的預估,「中國將在十年之內順利開採出頁岩氣」。如果這些預測都成真,美中兩大國聯手,頁岩氣將確定成為全球能源戰場的聚光點。

就算中國頁岩氣的開採存有變數,但保守估計,只要美國對能源進口的依存度大為降低,將動搖全球的地緣政治。其中,受影響最大的,首推中東產油國。


全球「瘋」頁岩氣 台灣的能源政策呢?中、日、韓搶頁岩氣大作戰

中國
》官方目標
國家能源局頒布「頁岩氣發展規畫」,明確規範「十二五」期間攻克勘探開發關鍵技術,「十三五」大規模開發頁岩氣。
》市場動作
中國海洋石油公司以151億美元現金,收購加拿大能源公司尼克森,以取得開採頁岩氣的相關技術。
中國天然氣石油公司將耗資54億加幣,與加拿大能源公司安卡納合作開採頁岩氣。

日本
》官方目標
2012年4月,日本首相野田佳彥訪美,向歐巴馬直言:「日本的公司對於從美國進口頁岩氣非常有興趣。」
2013年起,經濟產業省將與石油資源開發公司合作試驗生產。
》市場動作
三菱與三井公司和美國的山普拉能源公司合作,預計2016年出口800萬噸的LNG(液化天然氣)到日本。
住友與東京瓦斯公司和美國的多明尼恩能源公司合作,預計2017年出口270萬噸LNG到日本。

韓國
》官方目標
韓國知識經濟省計畫目標:2020年前讓頁岩氣進口達到全部天然氣進口的五分之一。
》市場動作
官方的韓國瓦斯公司向加拿大的Kitimat LNG購買頁岩氣,預計2020年起每年進口350萬噸LNG。
計畫投資20億美元在澳洲格萊斯敦的開採頁岩氣前導計畫。

 

產油大國減產反制 中東情勢恐動盪 美國繼續維持影響力


「從二次世界大戰之後,中東國家的政治秩序就看美國的地區利益而定,當地的王室之所以可繼續穩定執政,也是因為他們一直以來依賴美國的支持。」英國RUSI智庫研究員喬希(Shashank Joshi)說。喬希還認為,如果美國一旦走向能源自足的境界,勢必減少涉足中東地區,此時中國和印度這兩個對中東能源依存度高的國家,可能會趁機介入,中東當地的政治局勢,可能因此動盪。

長期關注東亞問題的中華科技大學副教授周玠也提出類似的擔憂,他說未來中國和中東、中國和俄羅斯等國的關係勢必更加緊密,全世界的板塊角力,都將重新調整。

而中東國家很可能以「石油減產」作為反制之道,不過,另一英國智庫、國際戰略研究所的高級研究員瑞特曼(Nicholas Redman)指出,中東任何的反擊或制衡,最終都會影響全球經濟;所以就算美國不再依賴中東能源,也會對中東地區保持一定的影響力。

隨著更便宜的天然氣、石油的效益不斷擴散,對全球經濟更大的意義是:幾乎可以確定向過去「高油價」的時代說掰掰;去年底最新的高盛證券報告指出,因為頁岩氣的產出,「會把油價的限制降低,最後變為常態。」

因此當「能源匱乏」不再是國際間的主要議題,全球將一步步走向「低通膨」的經濟,這個轉變意味著,過去因為資金氾濫的「抗通膨」觀念,都將大轉彎。

就像巨石引發的水波漣漪,一股因為頁岩氣而起的效應,正在一層層不斷對外擴散。美國不僅因此能源成本大減,而且還逐漸拿回全球能源的發球權,甚至還因此再度引爆新工業革命,帶動美國經濟,降低失業率。

 

台灣能源政策落後 爭取便宜能源 台電、中油毫無動作


「隨著美國經濟脫離泥淖,美元走強的趨勢將會明顯具體,而美國聯準會(Fed)將會逐漸終結貨幣量化寬鬆政策(QE)的情勢。」瑞銀全球外匯策略研究主管毛希丁為文表示,美國市場的投資價值將會從谷底攀升,投資人應該密切注意。

目前美國境內有兩股不同的聲浪正在拔河,一邊極力認為應該將便宜的頁岩氣留在國內,作為工業生產使用,使美國的出口品未來在全球更具有競爭力;但另一派認為,應該立刻將便宜的天然氣賣到全世界。儘管兩種理論各有堅持與優劣,但另外一種更大的聲音則認為,長期而言,「出口便宜的天然氣」是不可逆的趨勢。

從台灣的觀點來看,以目前美國的天然氣價格大約在每千立方英尺三到四美元,根據中油公司估計,如果再加上管線運輸成本,大約是每千立方英尺五美元,等於賣到台灣手上,在十美元以下,「和現在台灣的天然氣成本十六美元相較,至少有四成的差距。」中油天然氣事業部主任陳玉山表示。

簡單地說,如果現在中油公司就立刻飛到美國德州下訂簽約,並且順利進口,那麼台灣就有比現在便宜至少四成的天然氣可使用。此舉最重要的貢獻,就是能夠立即改善現在台電公司的電力結構,以便宜、安全的天然氣,取代原油,甚至核能發電,剛好得以順勢解決核四廠引發的社會紛爭。

但令人納悶的是,根據了解,截至目前為止,台電尚未對此提出任何新的能源發電政策,對天然氣的採購下單也未見任何改變。頁岩氣在全球引發革命之際,台灣,似乎置身事外。

但全世界不會因為台灣而不改變,頁岩氣的革命已經在美國各地發酵,而蝴蝶效應所及,全球從官方到產業都動起來了。這場能源大戰已經開打,美國站上最佳攻擊點,中國蓄勢待發,日、韓已經做好準備,我們衷心希望,台灣,沒有缺席。

 

頁岩氣

▲頁岩氣開發後,全球各國能源政策都將因此重整,核能發電比重將降低,只有台灣置身事外?

(攝影/陳永錚)

 

頁岩氣

(攝影/聶世傑)

 

頁岩氣


頁岩氣藏量豐富 足可用66年

頁岩氣就是「蘊藏在頁岩層裡的天然氣」,而頁岩層是指4千到5千萬年前的老沉積岩,由湖泊環境的沉積物轉變成含有碳氫化合物的岩石;因此頁岩氣可說是「藻類的化石」。過去因為技術遲遲無法突破,因此雖然探測得知蘊藏,卻始終開採不到,一直到1998年,喬治.米契研發出最新技術,頁岩氣才正式問世。依目前的全球用量,頁岩氣蘊藏量足以提供未來66年的天然氣消耗。

 

頁岩氣

 

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