乌克兰战争促使更多美国页岩气输往欧洲 - 《华尔街日报》
Benoît Morenne, Dave Cole and Dan DeLorenzo
欧洲各地的城市正依靠从德克萨斯州和路易斯安那州油井中开采的页岩气维持照明和家庭供暖,美国对欧洲大陆的液化天然气出口量已达到创纪录水平。
自俄罗斯坦克驶入乌克兰后,这个欧洲最大的天然气供应国几乎完全切断了对欧管道输气。这一削减迫使欧洲以前所未有的规模转向美国液化天然气,数百艘满载液化气的油轮正驶向欧洲海岸。大宗商品数据公司Kpler数据显示,2021至2022年间美国对欧液化天然气出口量增长逾一倍。
这些进口能源,加上温和天气和抑制需求的天价,帮助化解了可能重创欧洲经济、让民众在黑暗中挨冻的灾难性冬季威胁。许多欧洲买家仍对大规模采购化石燃料心存顾虑,因为欧盟已设定雄心勃勃的减排目标以缓解气候变化影响。
目前欧洲被迫增加美国液化天然气进口,这深化了跨大西洋贸易联系,也强化了美国作为能源超级大国的角色。
但要让美国的天然气分子在意大利发电厂燃烧、在西班牙用于烹饪或在德国生产化肥之前,它必须经历从地下抽取、处理、管道输送、冷冻、装船运输再重新气化的过程。这段跨越阿巴拉契亚和墨西哥湾沿岸气田的旅程,需要数千英里的管道网络、造价数十亿美元的巨型冷冻设施以及一支全球特种运输船队。
以下是这次航程的概况。
天然气生产
如今,美国生产商主要在德克萨斯州西部和新墨西哥州的二叠纪盆地、阿巴拉契亚地区大部分地下的马塞勒斯页岩,以及横跨东德克萨斯和西路易斯安那的海恩斯维尔盆地钻探天然气。根据能源信息管理局的数据,今年1月,这些地区占美国页岩气产量的约70%。
高管和分析师预计,这些盆地,尤其是海恩斯维尔,将在本十年下半年为墨西哥湾沿岸一系列计划中的出口终端提供所需的大部分天然气。“你需要阿巴拉契亚和海恩斯维尔来满足液化天然气的需求,”天然气生产商西南能源公司的首席执行官比尔·韦说。
为了获取天然气,钻井队将连接有破岩钻头的管道插入地下。工人通常垂直钻探约2英里,然后将钻头转向水平方向,在页岩中钻探约2英里。然后,压裂队接管工作,操作强大的泵将水、沙子和化学品注入井中,以破碎页岩并提取天然气分子。
在路易斯安那州切萨皮克能源的一个压裂现场,工人将数百万加仑的沙子、水和一些化学品泵入井中,以破碎岩石并释放天然气。照片:罗里·多伊尔为《华尔街日报》拍摄### 天然气处理
当碳氢化合物返回地表后,石油和天然气在专用容器中分离(如有必要)。随后,天然气通过小口径管道输送至处理厂。在此过程中,会去除水分以及硫、硫化氢和二氧化碳等杂质,这些杂质会降低天然气的热值或腐蚀管道。同时还会分离出丙烷和丁烷——天然气加工的副产品——用于单独销售。
天然气运输
当天然气达到"管道输送标准"后,生产商需向中游企业支付费用,通过覆盖全美的300万英里输气网络进行运输。全美约1,700台气体压缩机负责计量并推动天然气在管道中流动。天然气的最终目的地可能是地下储气库、分销公司、发电厂或液化设施等。美国约十分之一的天然气产量用于出口。
据西南能源公司高管透露,该公司阿巴拉契亚和海恩斯维尔产区近三分之一的产量直接销往墨西哥湾沿岸的LNG工厂。
天然气液化
美国目前运营着七座价值数十亿美元的液化工厂,日出口能力超过130亿立方英尺——占美国天然气产量的十分之一以上。标普全球数据显示,到2030年新建工厂投产后,预计该产能将提升至约230亿立方英尺,这将需要钻探更多新气井。
切尼尔能源公司位于路易斯安那州的萨宾帕斯设施是全球第二大LNG设施。当天然气通过四条管道抵达后,会被输送到六个液化单元(或称"生产线"),每个单元的规模约相当于小型机场航站楼。
首先,燃料需经过进一步处理以去除在超低温下会冻结的杂质。随后,它通过涡轮发动机、压缩机及200多台冷却风扇。类似家用冰箱的制冷剂分三个阶段将气体冷却至零下260华氏度,使其液化。此时气体体积已缩减至初始的1/600。液化天然气随后被储存在足以容纳货运飞机的巨型储罐中。
通过管道将液化天然气输送至专门设计的船舶进行装载,这些船只长度约与埃菲尔铁塔高度相当。约20小时的作业中,液化天然气通过专用管道注入船舶储罐。据能源部数据,去年12月萨宾帕斯港共发出41船次货物。
能源部指出,一艘船的运载量可满足超过4.3万户美国家庭全年供暖需求。
液化天然气运输
得益于美国出口合同中的灵活条款,买家可将货物运往液化天然气售价最高的地区。去年欧洲天然气价格创历史新高时,该洲截获了原定运往亚洲的货船,导致巴基斯坦等国紧急寻找替代燃料,同时让贸易商获利颇丰。壳牌集团第四季度经调整后的98亿美元盈利中,液化天然气业务部门贡献了主要部分。
据钱尼尔能源公司披露,其两处出口设施2022年生产的4400万吨液化天然气中,约72%运往了欧洲。
合同期限通常为15至20年,这是为了向为液化天然气工厂提供融资的银行保证出口商能够偿还贷款。去年天然气抢购潮促使多家欧洲公司承诺长期采购以保障供应,但高管和分析师表示,甲烷(天然气的主要成分)燃烧时排放的碳对环境的影响令欧洲大陆企业对签署更多协议感到不安。
“这有点像一种爱恨交织的关系,“咨询公司Berkeley Research Group的董事Marcellus Catalano说。
液化天然气运输
经过海上运输后,液化天然气在陆地上的再气化工厂或另一艘能将液体转回气体的船只上卸载**。**未来几年,欧盟计划建设数十个设施;该集团估计,到2030年,停止进口俄罗斯天然气将使其基础设施成本至少增加3150亿美元。为了加快基础设施建设,欧洲正在租用作为浮动再气化工厂运营的船只。根据德国公用事业公司Uniper SE的数据,在德国威廉港,这样一艘船将提供足够的燃料,替代该国约11%的俄罗斯天然气进口。
插入电缆保护管。随后,控制线路的电缆被拉入电缆保护管。照片:Marzena Skubatz为《华尔街日报》拍摄在工厂中,热交换器将液体加热使其重新气化。随后向气流中注入气味剂,使原本无味的天然气能够安全使用。气体在输送前会经过计量装置。
液化天然气消费
随后,天然气被注入管道,输送到地下储气库、工厂、发电厂和家庭。
能源咨询公司伍德麦肯兹研究总监尤金·金表示,暖冬和从美国进口的大量液化天然气帮助欧洲恢复了健康的储气水平。但如果液化天然气价格持续下跌,挪威潜在的天然气出口中断、中国经济复苏以及东南亚重新加入货物竞争,可能会耗尽欧洲的库存。在这种情况下,“补充库存的压力将会更大”,他说。
德国伦茨基希镇,2022年12月。图片来源:filip singer/Shutterstock联系作者:[email protected](贝诺瓦·莫雷纳),[email protected](戴夫·科尔),[email protected](丹·德洛伦佐)
本文发表于2023年3月4日印刷版,标题为《德克萨斯州的天然气如何成为法国的烹饪燃料》。