美国能源法精要：天然气行业现状

美国的第一个天然气公用设施是于1817年成立的马里兰州巴尔的摩气灯公司。画家莱姆布兰特·皮勒和他的合伙人在早年用煤气为他的博物馆和画廊提供照明。到1859年，美国有三百家煤气厂为大约500万用户服务。直到1920年至1945年间，在天然气管道技术能够实现长距离输送天然气，以及电力和煤炭分别在居民和工业用户中取代煤气之前，美国出现了大批小型的本地化的私有煤气公司。

天然气的燃料周期与石油相似，在19世纪晚期和20世纪的大部分时间内，石油和天然气通常被一起发现。这类天然气被称为“伴生气”，目前大部分天然气是不与石油共存的非伴生气。与石油和煤炭一样，天然气是一种化石燃料，由几百万年前的动植物和微生物的残骸形成。天然气也可以由现存的生物和垃圾形成，但目前使用的绝大部分天然气是存储在地质构造中的化石燃料。

在20世纪前期，石油是更重要的资源，天然气被看作石油勘探和生产过程中出现的令人讨厌的副产品。因此，天然气常被在井口烧掉，而不是被储存和利用。目前，天然气在美国的能源经济中居于非常重要的地位，天然气约占美国能源消耗的25%，天然气行业的年销售收入为500亿美元。天然气之所以持续作为重要能源有两个理由，一是相对丰富的供应，二是天然气是一种燃烧相对干净的燃料。例如，天然气燃烧所排放的二氧化碳只有煤的一半，所以它也被看作燃煤电厂很好的替代燃料。

天然气的计量单位可以是热量单位（百万英热单位，即mmBtu）或体积单位（千立方英尺，即mcf）。这两个计量单位大体可比，即一个百万英热单位与一千立方英尺所含热量相当。绝大部分天然气产自埋深不超过15000英尺（约4.6千米）的多孔沉积岩内。埋藏更深或储存在少孔沉积岩内的天然气，被认为是非常规来源天然气。天然气行业的经济性主要是开采成本较低的常规天然气，而开采非常规来源天然气，需要昂贵的开采技术，从而提高天然气的价格。任何依赖进一步勘探和开发国内天然气供应的能源政策，都必须考虑此不可避免的更高的开采成本。在强调国产天然气和联邦对此行业监管的同时，我们不应忽视全球的能源状况。

加拿大和墨西哥均生产大量天然气。加拿大是美国最大的天然气进口国，其供应数量占美国进口总量的98%。阿尔及利亚、墨西哥、澳大利亚和阿拉伯联合酋长国也对美国出口少量的天然气。从这几个国家的进口总量约占美国天然气供应量的16%。同石油进口一样，依靠进口天然气会造成国家安全和全球政治问题。天然气作为国际性资源，其进口稳定性问题已经日益关系国家安全和国际政治。

其他天然气来源包括液化天然气（LNG）和合成气（SNG）。液化天然气是将天然气通过低温液化，这种物质可以由特殊设计的油轮运输。多数液化天然气来自阿尔及利亚，它们约占美国天然气消耗的1%。当运输到目的地后，通过减压气化，其被送入天然气管道。因为液化天然气极易爆炸，任何对运输船的损坏都可能会造成灾难性的后果，在港口中装卸的过程更是如此。此外，由于液化天然气目前的开发成本很高，采用液化天然气取代天然气只具有边际可行性。

合成燃料是通过物理或化学办法对其他资源（如煤炭）进行处理来生产的，用来取代石油或天然气的固体、液体或气体燃料。其中，煤制气是目前最先进的合成燃料技术。煤制气的过程能够除去煤炭中的重金属和硫等有害物，使得煤炭合成气的燃烧更加清洁。由于天然气供应仍相对便宜，煤制气在经济上还不十分可行。目前，煤制气的使用不够普及，用户也缺乏由合成气取代天然气的动因。随着技术进步，合成气是未来的希望。

美国于1821年在纽约州的弗雷多尼尔（Fredonia）开发了第一口天然气井。当时，只有东部沿海生产天然气。目前，主要的天然气生产州是路易斯安那、新墨西哥、俄克拉荷马、得克萨斯和怀俄明州。如图6-1所示，陆上天然气井生产了美国约80%的天然气，其余由海上气井生产。

图6-1

天然气具有多种用途。居民和商业用户主要使用天然气取暖和烹饪。天然气也是造纸、金属、化学、炼油、玻璃制造和食品加工等很多工业行业的主要燃料。此外，天然气也是制造化肥、化学品、化纤、药品和塑料的重要原料。最重要的是，如摘自能源部能源信息署《2009年年度能源观察》^[3]的下面三张图表所示，天然气也成为越来越重要的发电燃料。各行业使用天然气的情况是：工业（32%）、居民（21%）、商业（14%）、发电（30%）、运输（3%）。

图6-2和图6-3说明了一段时间内各行业使用天然气的变化情况。请注意发电消耗的天然气的变化情况。

图6-2(www.xing528.com)

图6-3

预测表明天然气有很强的需求，而这些需求需要通过供应得以满足。根据推测，美国的天然气储量可以满足今后93年的需求。这种推测很难做到准确，也随诸如需求、新开发技术和新的天然气来源等影响因素的变化而变化。比如，公众担心对阿拉斯加和近海天然气的开发会造成环境问题。能源信息署在2011年的能源展望中估计，由于天然气价格走低，到2035年，天然气需求将占整个能源需求的24%，并将从2009年的22.7万亿立方英尺增长至2035年的26.5万亿立方英尺。^[4]

图6-4

天然气行业被分为四个主要部分：生产商、管道（运输商）、本地分销公司（也被称为本地公用设施公司）和最终用户。美国目前有超过20000家的天然气生产商，其规模从家庭“作坊”到全球性大企业均有。独立的天然气公司（而非主要的一体化公司）钻探了大约85%的气井。该行业中有包括英荷皇家壳牌公司、英国石油公司、埃尔帕索天然气公司等二十几家主要的生产商。管道在天然气分配中起关键作用。由大约150家管道公司经营着28.5万英里的管道，其中大约18万英里是跨州管道。

管道公司提供天然气的运输和销售两种服务。对其提供服务的另一种说法是，这些公司采购和销售天然气，并提供运输服务。在下面将要描述的情况下，管道公司的购销职能使其能够实施市场支配力量。由投资者拥有的管道公司占有90%到95%的市场份额。与地方性的输配电公司一样，地方性的天然气分销公司的规模通常不大。

鉴于天然气行业中众多的参与者，你可能已经意识到，该行业在很大程度上不是一个垂直一体化的行业。通常，生产商和勘探商是姊妹公司，也有一些公司同时进行勘探和生产业务。不多的生产商也是管道公司的关联公司。生产商开发和开采天然气（和石油）。整个生产周期还包括钻探新的气井、采集天然气，并在对其进行处理之后销售给管道公司或天然气收集公司。

一旦气井投产，生产商或另一类被称为收集商的公司将建设管线与单个气井联系起来，并通过该管线将天然气销售给可能的买家。气井附近的一家处理厂或工业用户会购买此天然气，跨州的或州内的管道公司也可能收购天然气用于异地销售。或者，独立的天然气购买方将购买的天然气集合后，销售给跨州或州内天然气管道公司。

州内天然气管道公司通常具有双重角色。作为批发商，管道公司从生产商处购买天然气，将其从井口运送到销售地，并批发给销售地的分销公司或零售给当地的工业用户。管道公司运输和销售其所拥有的天然气的业务被称为捆绑业务。这部分天然气的买方支付的价格包括天然气的采购成本和管道运输成本。此外，管道公司也提供单一的运输服务，即仅作为生产商或收集商与工业用户或分销商之间的运输商。在这种情况下，管道公司不购买天然气，而只对天然气的运输收取运输费。只受所在州监管的州内管道被称为“Hinshaw管道”，这些州内管道不受《国家天然气法》^[5]的管辖。

向居民、商业和工业用户分配天然气由本地分销商完成。这些分销商通常是私有的公用设施公司，按照州公用设施委员会规定的费率，从天然气的最终用户那里收取服务费用。因此，这些分销商提供的是传统公用设施公司的服务。它们具有为规定地域提供服务的义务，其收费必须是公平、合理和非歧视性的。

目前的天然气行业结构重整，出现三项值得关注的重大发展。第一是出现了天然气中心市场和运输枢纽（natural gas market centers and hubs）。就管道公司仅作为运输商（而不是批发商）的业务而言，中心市场和运输枢纽为天然气客户（也被称为运输商客户）提供不同管道公司之间运输链接和短期供应平衡等原本由管道公司提供的服务。第二是出现了现货市场（spot markets），中心市场和运输枢纽为现货市场的发展提供了定价信息和交易服务，见能源信息署的《天然气中心市场和运输枢纽的2008年情况更新报告》^[6]。第三（也是最重要的）是2008年发现的国内天然气储藏中最主要的发现是美国东北部马塞勒斯页岩构造中的储量，虽然页岩气储藏涵盖北美地区大片地域，包括加拿大的6个省以及美国的23个州。预计的页岩气储量异常丰富，分析师认为美国将由此成为主要的天然气出口国。仅在马塞勒斯地质构造中，估计天然气储量达450万亿立方英尺（约12.7万亿立方米）。鉴于美国国内天然气供应已经从2003年的35万亿立方英尺（约9910.9亿立方米），增加到2009年616万亿立方英尺（约17.4万亿立方米），这些天然气有望能满足美国20年的需求。参见约翰·W.罗的《页岩气的新兴影响》^[7]和两党政策中心和美国清洁天空基金会的《确保天然气市场稳定工作组报告》。^[8]

尽管天然气的二氧化碳排放量只有煤炭的一半，但天然气仍然需要从地下开采。当前，最受欢迎的开采方式是大容量水平井水力压裂法。水力压裂需要将大量的掺入沙子和化学物质的水，灌入页岩层进行液压碎裂，以释放天然气。这种钻井方式会产生数千甚至数万立方米的废水，这些废水中通常会含有腐蚀性盐，以及苯、放射性元素等致癌物质。简言之，水力压裂会造成严重的环境问题，比如以前没能预料到的高放射性物质。见伊恩·厄比纳的《监管松懈的天然气井废水污染了河流》《天然气钻井的有毒废物》^[9]（这篇报道中有美国环保署应对水力压裂风险的机密文件）。

虽然天然气现货市场的存在已有时日，但监管环境限制其发挥功效。随着产业结构的重整，该行业从长期合同转变为现货市场销售。在过去该行业处于严格价格管制和规模膨胀阶段时，生产商和管道公司之间的长期合同是有经济意义的，它能够确保双方的经营和计划不受价格波动影响。当前，由于价格管制已经放开，管道也开放接入，现货市场的销售变得更加重要。