作者:Debra K. Rubin,
Mary B. Powers, Michael Dumiak
位于加拿大不列颠哥伦比亚省的大型液化天然气出口终端项目的讨论,很可能正在该国液化天然气巨头之间进行。
随着一期项目进度完成超过70%,包括壳牌公司、马来西亚国家石油公司、中石油、三菱集团和韩国天然气公司在内的公司必须做出最终投资决策,为二期项目提供资金,这可能会产生超过310亿美元的项目总成本,如果一二期工程都建成,还将包括天然气开采和运输项目。负责该项目的官员,以及福陆与日挥株式会社的建筑合资企业,没有回应何时做出决策,只是表示将在2025年左右一期运营开始之前做出决定。
尽管过去液化天然气项目的扩张被视为减缓气候变化的掣肘,但许多人现在都在观望,因最近的全球事件引发对“能源安全”的担忧将如何影响二期项目的决策。
自2015年在不列颠哥伦比亚省偏远地区开始施工以来,这个加拿大最大的私人投资项目是在政府监管机构的批准下,使用天然气涡轮机,将燃料冷却至零下162摄氏度,以减少体积方便出口。
在此期间,加拿大不列颠哥伦比亚省启动了“不列颠哥伦比亚省清洁计划”,到2030年将排放量降低40%,到2050年达到净零碳排放,该计划权衡气候变化影响和项目经济性,转而使用更清洁但更昂贵的水力发电,这将需要数百公里的新输电线才能将电输送到沿海地区。
双重压力
现在,气候变化的紧迫性正与全球担忧的大事件发生冲突。
加拿大液化天然气公司副总裁特雷莎·沃丁顿表示:“我们与五家合资企业一起,继续评估二期项目扩张的时间表和范围。最终投资决策将考虑几个因素,包括总体竞争力、可承受性、速度、未来温室气体排放量和利益相关者的需求。”
尽管受到来自政府和气候变化环保人士的压力以及化石燃料在未来全球能源供应中的作用下,但燃料供应和成本波动迫使一些人重新思考可再生能源转型能有多快。一些观察人士认为,天然气是能源转型中不可或缺的角色,即使它存在不确定性。美国能源信息管理局局长乔·德卡罗利斯表示:“我们预计美国天然气产量将在2023年和2024年创下历史新高,从而导致美国国内天然气价格下降。”
能源巨头壳牌公司在2月16日发布的液化天然气展望中表示,去年全球液化天然气贸易总量为3.97亿吨,标普全球援引“行业预测”称,到2040年,天然气需求量将升至每年6.5亿吨至7亿吨。壳牌公司表示,包括英国在内的欧洲国家去年的液化天然气进口总量为1.21亿吨,比2021年增长了60%。壳牌公司补充称,2022年和2023年冬季气候温和,加上中国和南亚国家需求减少,欧洲得以避免天然气严重短缺。
壳牌能源营销执行副总裁史蒂夫·希尔表示:“战争对世界各地的能源安全产生了深远影响,并导致了市场的结构性变化,从长远来看可能会影响全球液化天然气行业。”
美国推进天然气项目
美国能源部表示,在美国,2022年天然气占其能源消耗的32%。近年来,在德克萨斯州的风能和太阳能建筑热潮之后,该州监管机构于今年1月批准了一项拟议计划,将更多的天然气发电纳入其国家电网中,作为一项必要的复原措施。该计划也招致了代理商的批评,并面临立法者的批准。
尽管遭到了环保团体和环保局的反对,田纳西河谷管理局在今年1月表示,将着手实施一项计划,以180万美元的燃气设施取代位于田纳西州的大型燃煤发电厂。美国环保局表示,该公司没有充分分析清洁能源替代品。然而,据美联社2月15日报道:“田纳西河谷管理局可以采取切实可行的行动……在满足关闭燃煤电厂的需求的同时改善环境”,该局拒绝对1450兆瓦联合循环天然气项目提出进一步质疑。
与此同时,这一趋势加剧了能源公司之间的持续冲突,这些能源公司从天然气复苏和推动生产中获得了巨大的经济回报。尽管有更多的减排投资,环保人士表示,生产商的清洁能源转型太慢,无法应对气候变化的紧迫性。
能源巨头收益创新高
市场和动态价格导致能源巨头最近创纪录的经济收益。壳牌公司今年1月公布2022年调整后收益为399亿美元,是2021年的两倍。英国石油公司首席执行官伯纳德·鲁尼表示,在去年创下280亿美元的创纪录利润后,英国石油公司预计在2030年将石油和天然气产量降至2019年25%左右的水平,此前的说法是减产40%。美国总统拜登在2月7日发表的国情咨文中表达了对暴利和可再生能源缓慢推进的批评,但他也表示,“我们仍需要石油和天然气一段时间……至少再过十年,甚至更长时间。”美国能源部长詹妮弗·格兰霍姆在1月23日的新闻发布会上表示,“出口液化天然气对我们的盟友来说是一个巨大的帮助。”不过,她所在的能源部在《通胀削减法案》中拨款3690亿美元,用于清洁能源相关的投资和技术。
欧洲艰难抉择
德国长期以来一直依赖俄罗斯供应的天然气供暖和运营其工业,这是欧洲的关键经济引擎。尽管近年来欧洲大力远离化石燃料,在一项名为“能源转型”的举措下,德国和其他欧洲国家近年争相建设新的天然气进口基础设施。德国总理奥拉夫·朔尔茨去年6月在七国集团峰会上表示:“在这个过渡阶段,可能有一些投资是有意义的。”
两个浮式液化天然气储存和再气化装置目前在德国威廉港和卢布明港运营,在别处的第三个装置很快将开始将从美国进口的天然气输送至德国管网。
伍德麦肯兹咨询公司天然气研究主管贾尔斯·法勒表示,美国供应商“已经开始为德国提供多样化的供应”。到今年底,装置的总容量将达到170亿立方米,届时还有另外三个终端将投入运营。
德国的供应提振措施还包括延长一些燃煤电厂的寿命,原本有两座核电站计划在2022年关闭,现在至少在4月前保持这两座核电站处于备用状态。
非营利组织“德国环境行动”能源和气候政策顾问萨沙·博登说:“政府有一个艰难的决定要做,要么建造更多的化石基础设施,完全无视气候保护目标,要么在能源转型方面加大力度。”
在认清德国艰难处境的同时,该组织于去年9月提起诉讼,寻求将规划中的威廉港天然气管道运营有效期限缩短十年。各团体还对在沿海地点建造永久陆上液化天然气进口终端以取代浮式平台的计划表示担忧。博登说:“我们仍然缺少一个全面的能源概念,包括你想拥有多少液化天然气,以及从哪里获得。”
该国政府表示,现在建造的液化天然气终端将来可以进行改造,并转换为更绿色的能源,如氢气。但在研究了未来转化为绿色氢或无排放氨的潜力后,弗劳恩霍夫系统与创新研究所去年得出结论,未来的需求无法量化。分析人士还指出,由于在大型部件(如用于指定氢基础设施的换热器和储罐)方面缺乏经验,必须在施工中引入转换概念。为了促进需求,欧洲议会于2月9日支持了允许更多可再生和低碳气体(包括氢气)进入欧盟市场的提议。
随着俄乌战争进入第二年,欧洲液化天然气进口持续增加。芬兰有一个浮式装置,于今年1月开始商业运营。根据标普全球的数据显示,希腊、荷兰、意大利、爱尔兰、塞浦路斯和波兰还有进一步的计划。据说,欧盟国家的液化天然气进口量增加了58%,而美国是主要的出口国。
能源安全
根据彭博新能源财经的数据,美国未来五年的液化天然气出口能力将增加一倍以上,到2027年将达到1.69亿吨。一个名叫“液化天然气中心”的贸易组织称,自美国开始大规模出口液化天然气以来,去年是美国天然气合同最繁忙的一年。
自去年6月,美国德克萨斯州自由港液化天然气主要出口设施发生爆炸和火灾后一直关闭,这一事件影响了全球天然气价格。它每年出口约1500万吨,该设施已经进行了大修,今年2月获批开始有限的商业运营。
2月23日,标普全球的一份分析报告称:“自由港液化天然气出口设施的意外关闭……表明了美国与全球天然气市场的联系有多大。”其恢复运营“标志着在美国液化天然气出口历史上最大的一次中断已经结束,并说明了美国液化天然气终端作为全球能源系统中齿轮的重要性。”
挪威雷斯塔能源公司预计,2025年全球石油和天然气承包商市场将达到1万亿美元,并在未来几年保持高位。国际能源论坛秘书长约瑟夫·麦克莫尼格尔表示:“多年来,能源安全已经过时,但今天,能源危机将其重新提上了全球议程。”他表示,到2030年,年度上游石油和天然气投资将达到6400亿美元,以确保充足的供应。
十多个液化天然气项目已获美国联邦监管机构批准,但尚未建设,其中大部分项目位于墨西哥湾沿岸,包括能源传输伙伴公司的“查尔斯湖”液化天然气项目、风投环球液化天然气股份有限公司的CP2项目、桑普拉基础设施公司所属的预估105亿美元亚瑟港液化天然气一期项目——柏克德工程公司去年在那里签署了一份固定总价EPC合同,以及“下一个十年”公司的里奥格兰德港口液化天然气项目。
谢尼埃能源公司对科珀斯克里斯蒂液化天然气工厂的扩建于去年获批。风投环球首席执行官迈克尔·萨贝尔在最近的一次能源行业会议上表示:“这提醒我们,很不幸,我们还不足以过渡到间歇性电力系统,在我们能够存储能源之前,我们将拥护可再生能源。”
合理质疑
美国面临卡塔尔快速发展的液化天然气出口基础设施的竞争(中国是其主要客户),以及仍然不稳定的供应链和劳动力问题对完工的影响。由于大型出口终端的建设需要长达五年的时间,新堡垒能源公司等开发商正在美国和墨西哥湾沿岸建设模块化浮式液化天然气出口终端项目,使用改造的自升式钻井平台作为基地。
许多人都在关注美国联邦能源监管委员会在项目审批方面的行动。1月,它拒绝了美国的一个环境组织“塞拉俱乐部”提出的推迟预估价值100亿美元的里奥格兰德液化天然气终端计划。
开发商声称在天然气冷却过程中使用碳捕获技术将使这个项目成为“世界上最绿色的液化天然气项目”,而塞拉俱乐部对这种说法持怀疑的态度。该组织表示,冷却仅占工厂排放量的7%,而上游和下游影响未得到解决。
美国联邦能源管理委员会一直在根据最近的行动加快拟议的液化天然气项目环境审查,但最终任命一位新的主席来取代理查德·格里克可能会重新启动一项现已停滞的政策,使整体温室气体排放成为项目审批中的一个更大的因素。
天然气供应协会和液化天然气中心的一位发言人表示:“我们的会员投资了碳捕获和氢气等新技术的尖端开发,并开发了用于预防泄漏和检测的增强无人机监控等技术。天然气认证项目也为进一步减少排放提供了另一个机会。”
休斯敦大学能源转型研究所创始执行主任、壳牌公司原首席科学家约瑟夫·鲍威尔指出,要进行低成本的变革,比如更换或修改气动工艺设备。标普全球公司估计,美国25%的天然气是通过碳含量认证销售的,而几年前还不是这样。
但一些人士和开发商在报告和法庭上都在争论认证的真实性。环境保护基金负责能源转型业务的副总裁丹·格罗斯曼表示:“有很多石油和天然气公司为自己生产的甲烷打包票。有些人甚至将其称为‘负责任的天然气’或‘低碳甲烷气体’。如果不是基于经验和测量数据的标准化方法,对认证者和运营商的声明应该持合理的怀疑态度。”
博莱克威奇公司能源和加工行业部门副总裁迈克尔·克利福德指出,由于天然气被认为是最清洁的化石燃料,捕获无组织排放并不是一个高度优先事项。“但现在,人们对温室气体的影响有了更好的理解,在整个天然气价值链中,减少这些排放量的机会和义务确实存在。”
伯恩斯和麦克唐纳公司液化天然气项目经理达里·伯内特补充道:“液化天然气作为备用,以保持天然气的可调度性,但站在未来的角度,它还不够清洁。”
甲烷排放
甲烷排放将成为一个特别引人关注的问题,特别是随着美国环境保护局(EPA)推进新的监管限制措施。麻省理工学院工程学教授德西·普拉塔表示:“尽管甲烷在大气中的含量较低,但在未来十年中,甲烷的破坏程度将与二氧化碳相同。目前甲烷脱除领域远远落后。”
法国电力公司的格罗斯曼对德克萨斯州帕米亚盆地的甲烷燃烧进行了大量监测,他希望对液化天然气供应链(尤其是运输)的甲烷泄漏进行更多的研究,以及“全面的规范”,如美国环保局正在敲定的内容。
环保团体声称,规范的支持者提交了40多万条评论。塞拉俱乐部能源运动高级主管凯利·希恩表示:“在公开评论期内,大众对环保局的意见反馈毫无疑问集中在:环保局必须尽快加强并最终确定最严格的甲烷规范。”
但美国石油协会在其评论中指出,尽管美国环保局对其先前提出的监管要求作出回应,但“我们仍然对当前提案的成本效益、技术可行性和许多方面的法律合理性(包括其生效日期)表示严重关切”。
麦克德莫特国际公司负责运营的高级副总裁瓦塞姆·汗敦促对规范采取“整体方法”,该公司曾为包括自由港在内的多个液化天然气和其他天然气设施提供工程施工服务。他说:“规范框架的一些愿景实际上不切实际或无法实现,或者说只是短期内无法实现。”
英国石油公司已采取行动,在帕米亚的运营中控制甲烷燃烧和其他温室气体排放,并在2020年建造了价值13亿美元的“大满贯”设施。对石油、天然气和其副产品,通过储罐、管道和设备的集中式收集、运输和处理,以直接方式运输给客户,并在关键节点设计排放控制。尽管根据早期数据,英国石油公司在帕米亚的甲烷燃烧率高于同行,但该公司表示,截至2021年,其甲烷燃烧量为产量的2%。该公司还预计,到今年底,帕米亚95%的油井将实现电气化。
今年1月,这家石油巨头还完成了一笔价值40亿美元的交易,收购了“古生菌”能源公司,一家生产和销售垃圾填埋气作为可再生天然气的公司。英国石油公司天然气和低碳能源执行副总裁安杰·伊莎贝尔·多岑拉特指出,该公司继续关注清洁能源,包括美国海上风能投资。她表示:“低碳,即氢和可再生能源,已获得十年期的300亿美元的产能扩张资金。”
电气化
博莱克威奇液化天然气解决方案负责人贾斯汀·埃尔里奇表示,电气化可能是不断扩大的液化天然气行业最普遍的脱碳策略。虽然在过去几十年中用于小型工厂制冷,但“这一技术现在被应用在规模越来越大的项目中,如果你能从可再生能源中获得电力,显然这是一个很重要的减碳措施。”
他说,他的公司参与了加拿大不列颠哥伦比亚省规模较小的雪松液化天然气终端的工程设计,该项目旨在利用该地区可获得的水电资源,并使用场外模块化建设。埃尔里奇还认为,天然气管道中的电气化利用将取代燃气涡轮机,“在这种情况下,当天然气失去压力时,需要压缩天然气,让它沿着管道向下流动。”
博莱克威奇的克利福德也注意到以生物质为原料生产合成天然气的项目。他表示,这些项目正处于规划阶段,明年可能开始建设。克利福德说:“这些项目中的大多数在天然气净化方面都面临着一些前所未有的挑战,需要在效率上进行改进,使其更经济。”
此类项目虽然规模较小但潜力巨大。伯恩斯和麦克唐纳建筑公司提到,为威斯康星州东南部的两个公用设施正在建设燃气调峰电站的EPC工程,以取代管道扩建项目。在那里,天然气将以液化形式储存,保障可靠的供应。项目经理伯内特表示:“小型调峰设施的设备正在进行更多的研发。”
与此同时,在加拿大液化天然气项目现场,福陆项目负责人伊恩·斯旺贝克指出,压缩机不使用水力发电“是加拿大液化天然气公司的一项设计策略”。但他也表示,目前的涡轮机和压缩机“是新一代,燃料效率更高,产生的温室气体更少”。他说,在现场,“无论我们做什么,我们都会给环境造成影响,但我们希望尽量减少这种影响。”
加拿大液化天然气公司首席执行官杰森·克莱因去年就对该项目的能源转型耐久性表示乐观。“最干净的分子将是最后一个存在的分子,”他说,“我们就像是这种清洁分子。当人们开始变得非常挑剔时,无论是受碳价还是其他因素的影响,最清洁的液化天然气将是世界上最后存在的液化天然气。”
价值50亿美元,位于加拿大不列颠哥伦比亚省斯夸米什市的沃德福液化天然气出口终端即将开工,麦克德莫特国际公司正在管理一个仅使用水力发电的项目前期工程。
麦克德莫特国际公司高级副总裁瓦塞姆·汗表示:“我们已经确定了许多路径,可以将建设液化天然气厂的相关排放量减少60%至70%,其中一些可以立即实施,有些可能在五年内实施,有些则需要十年。不会仅有一个解决方案,这将是不同解决方案的组合。这是整个行业为实现减排目标所做的努力,而且一定会实现。”