美国是当前全球最大的天然气生产国、消费国与液化天然气出口国,而这些地位是建立在页岩气革命的基础之上。在页岩气革命的推动下,美国乃至世界能源格局发生了巨大变化:美国天然气持续上升,美国国内天然气供需格局从供不应求转变为供给过剩,从净进口国转变为净出口国,同时美国电力供应发生结构性变化。本文旨在对美国天然气供需概况做一个梳理,分析美国天然气国内供需情况及进出口情况。
根据《世界能源统计年鉴2024》中的统计数据,自2011年起,美国天然气产量超过俄罗斯,变成全球最大的天然气生产国,2014年至2023年,美国天然气年产量占全球天然气年产量的20%以上,且2023年该占比约为25.5%。从近十年美国天然气的产量增长趋势来看,EIA多个方面数据显示,美国天然气产量从2014年的25.9Tcf(万亿立方英尺)增长至2023年的37.8Tcf,复合增长率为3.86%,其中,增长的主要贡献来自页岩气产量的持续增长。
按气藏类型划分,美国开采的天然气主要为伴生气、气田气、页岩气与煤层气。美国的页岩气革命始于上世纪九十年代末,经过十多年的发展,在2013年美国页岩气开采量首次超过伴生气,成为美国最大的天然气来源,并在此后稳居第一,页岩气革命也改变了美国乃至世界的能源市场格局,直接推动美国成为全世界最大的天然气供应国。根据EIA数据,2023年,伴生气、气田气、页岩气与煤层气的开采量分别占美国天然气开采量的12.3%、9.93%、76.21%和1.56%。
随着美国天然气产量的持续增加,美国天然气的进口依存度较低,近十年稳定在7%-11%的区间内,美国进口的天然气有三种形式——管道气、液化天然气(LNG)与压缩天然气(CNG),其中以管道气为主,且近十年来,管道气进口量占总进口量的96%以上。美国管道气进口来源国有加拿大与墨西哥,而LNG进口来源国主要为特立尼达和多巴哥。
值得注意的是,美国作为世界最大的天然气供应国,且从2017年起,天然气产量已超越消费量,但为何还会有进口天然气的需求呢?原因有两点:(1)美国生产的天然气并不完全用于国内消费,存在一部分用于出口;(2)美国的邻国加拿大是一个能源资源丰富的国家,天然气探明储量约为2.46万亿立方米,是美国最大的能源进口来源国。近十年,来自加拿大的天然气进口量占美国总进口量的96%以上,几乎全部通过管道进口。美国从加拿大进口的大部分天然气来自加拿大西部,并运往美国西部和中西部地区,由于管道和储存设施容量充足,加拿大天然气供应商能够迅速增加流量,有助于在供需失衡期间稳定美国市场,降低天然气供需的季节性波动,以及为美国部分地区(如西部)的提供了稳定的供应来源。例如,在2021年2月的冬季风暴期间,美国天然气生产受到较大影响,产量出现了显而易见地下降,导致从加拿大的进口增加到9.5 Bcf/d,以满足美国的需求,这是自2011年2月以来的最高月均水平。
自2017年起,美国国产天然气产量超过国内消费量,且成为天然气净出口国,美国天然气外需占比从2010年的4.5%转变为2023年的18.9%,表明天然气出口量增长较快,是美国天然气需求的重要部分,因此,下面我们将美国天然气需求分为国内消费与出口两大部分来研究。
美国不仅是世界最大的天然气供应国,还是最大的天然气消费国。根据《世界能源统计年鉴2024》中的统计数据,2014年至2023年,美国天然气年消费量占全球天然气年消费量的21%左右,且2023年该占比约为22.1%。EIA多个方面数据显示,近十年美国天然气消费量总体呈低速增长的趋势,美国天然气消费量从2014年的26.6Tcf增长至2023年的32.6Tcf,复合增长率为2.06%,低于产量增速。天然气国内消费量的增长大多数来源于于天然气发电需求增加,这是由于随着美国燃煤机组的老化,燃煤机组的发电效率下降,燃煤发电机被使用天然气和可再次生产的能源的发电逐步取代。2023年,美国天然气发电量占总发电量的43.1%,而全球中等水准仅为22.5%,且从目前美国发电的能源结构来看,天然气是美国发电占比最高的能源,排名第二位的是核能,核能发电量不及天然气发电量的一半。
从消费领域上看,美国国内天然气需求大多分布在在发电与工业。2023年,根据EIA数据,美国天然气各消费部门的占比为:电力部门占40%,工业部门占32%,居民部门占14%,商业部门占10%,交通运输部门占4%。从消费区域来看,美国各地均有使用天然气,2023年美国天然气消费量前五大州为德克萨斯州、加利福利亚州、路易斯安那州、宾夕法尼亚州和佛罗里达州,它们分别占美国天然气总消费量的15.7%、6.4%、6.1%、5.7%和5%,合共占比为39%左右。其中,消费量排名前四的州均为美国天然气主产区,而佛罗里达州并不是天然气主产区,但由于它是美国第二大电力生产州,其发电主要依赖天然气,所以佛罗里达州是美国天然气的主要消费州。
2023年美国天然气出口量约为2014年的5倍,创下了平均每天209亿立方英尺的纪录。其中,LNG出口增长较快,至2023年LNG出口占美国天然气出口总额的一半以上,其余部分是通过管道出口到加拿大和墨西哥。
管道气出口方面,美国管道气的出口目的国只有加拿大和墨西哥,自2015年起墨西哥成为美国管道气的最大出口目的国。从近十年的出口增长趋势来看,管道气出口总体呈增长趋势,复合增长率达8.1%,其中,主要增量由墨西哥贡献,对加拿大的出口量低速增长。美国出口到加拿大的大多数管道都经过东北部的纽约和中西部的密歇根州;自2017年以来,随着墨西哥中部和西南部的更多连接管道投入到正常的使用中,从西德克萨斯州到墨西哥的天然气管道出口稳步增长,以满足墨西哥持续增长的用电需求。
LNG出口方面,在仅仅10年时间内,美国的LNG出口从2014年的16Bcf(十亿立方英尺)飙升到2023年的4343Bcf,复合增长率达74.86%,并在2023年超越卡塔尔和澳大利亚,成为全世界最大LNG出口国。其中,在2016年以前,美国LNG年出口量不超过70Bcf,到2016-2021年期间,美国LNG出口保持快速地增长,年增速在30%以上,但在2021年后,出口增速放缓。美国LNG出口量及增速的变化,可以很好地反映美国天然气的发展历史:自页岩气革命以来,美国天然气产量持续增加,国内供需格局从供不应求逐步转向2015年附近的供需平衡,同时全球天然气消费量也在维持增长,美国天然气出口需求逐步提升,但2015年以前美国本土48州并不具备出口国产LNG的能力,惟独阿拉斯加Kenai终端站出口少量国产LNG,即当时美国的天然气液化能力会比较低。然而,从2016年起,多个美国LNG出口终端建成并投入到正常的使用中,液化能力快速提升,使得LNG出口量在2016-2021年复合增长率高达80%。随着2022-2023年新增液化产能放缓,LNG出口增速也随之下滑。
美国LNG出口目的地大多分布在在欧洲与亚洲,欧洲(包括土耳其)仍然是2023年美国液化天然气出口的主要目的地,占美国出口的66%,其次是亚洲占26%,以及拉丁美洲和中东合计占8%。从航运路线来看,出口欧洲的LNG船通过北大西洋航线,而出口亚洲的LNG船则主要有三条航线)通过巴拿马运河,横穿太平洋;(2)跨越北大西洋,通过苏伊士运河与红海;(3)跨越南大西洋,经过好望角。
2023年,欧洲继续进口LNG,以弥补之前俄罗斯管道天然气供应的损失,进口美国LNG最多的国家是荷兰、法国和英国,合计占美国液化天然气出口总量的35%(4.2 Bcf/d)。在Gate LNG再气化终端扩建和两个新的浮式储存和再气化装置(FSRU)投产后,荷兰的LNG进口量有所增加。德国于2023年开始进口液化天然气,当时有三座新的FSRU投入到正常的使用中,EIA预计另外四个终端(其中三个是FSRU)将在2024年至2027年期间投产。亚洲方面,日本和韩国从美国出口的LNG各达到0.8 Bcf/d,在2023年美国各国的LNG出口量中排名第四和第五。与2022年相比,日本、中国和印度从美国进口的LNG合计增加0.6Bcf/d。菲律宾和越南于2023年开始进口LNG,菲律宾仅在10月和11月从美国进口LNG货物。拉丁美洲方面,由于巴西继续主要使用水力发电,去年美国对巴西的液化天然气出口继续下降。
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