欧佩克看到了非欧佩克在世界石油供应中的作用越来越重要,在《世界能源和石油展望2007》中专门对非欧佩克的石油供应作了展望,这里摘要介绍这部分内容。
为做好非欧佩克国家石油供应展望使用了很多方法。短期展望依靠目前上游活动的详细监测资料;中-长期评估依靠按国家预测的油田生产概况自下而上的方法,即详细评估已知开发项目;长期评估依靠与资源基础相关的累积钻探和发现的逻辑曲线而制定的原油供应概况。最后评估非常规石油、生物燃料和非欧佩克的天然气液(NGLs)的发展。
1.原油和天然气液(NGLs)供应展望
参考情景中最初几年非欧佩克国家原油加上天然气合成油供应的数据是以投资项目的国家专业数据库为基础。非欧佩克供应预计2007-2008年以平均120万桶/日的年增长速度增长,2009-2010年每年以75万桶/日的速度增长。非欧佩克的产量增长由300多个清洁开发(greenfield)和老油田(brownfield)开发支撑着,其中大部分在建设之中。按地理环境的中期展望,预计海上(浅海和深水)石油产量是累计增长量的主要部分,海上石油是过去20年中非欧佩克国家石油供应增长的主要来源。
直到2010年,以俄罗斯和里海地区为主要来源的非欧佩克发展中国家的供应增长大于对北海地区供应减少的预测补偿,因此非欧佩克原油供应从2005年的4500万桶/日增长到2010年4800万桶/日,这仅占非欧佩克液态供应总增加量不足60%。里海地区的增长预计主要来自阿塞拜疆和哈萨克斯坦,这两个国家从2005年起的5年合计增长超过100万桶/日。俄罗斯增加近100万桶。拉丁美洲和非洲的原油产量共增长100万桶/日,主要由于巴西和苏丹的产量较高。
非欧佩克国家长期原油供应展望使用的方法中重点是分地区的资源基础、累计钻探和预期的发现速度和待发现剩余储量的相互关系,以及由此产生的储产比(R/P)。对各地区而言,美国地质调查局的原油和天然气液(NGLs)可采总储量(URR)的平均估计值用作可能生产的最大累计石油资源量;石油被发现的速度根据与累计发现有关的累积勘查钻探的增加曲线(logistics curve)来确定;显现的生产途径用以核实稳定储产比,作为保证模型中内部连贯性和供应标准长期可持续性的方法。
表1介绍了分地区的可采总储量(URR),根据美国地质调查局的平均估计值。这些数据用的是美国地质调查局最新的世界石油评估,反映了到2025年可能增加储量的潜力。但是如果预测期延长到2030年,最终有可能调高增加储量的预期标准。这进一步证实了预测期内资源基础足以满足需求增长的结论。
为了勾画与资源基础相适应的长期生产路径的目的,为所有地区取得常规储产比值(R/P),这样的连贯性检验使用由勘查努力而内部产生的新增储量,而且还必须反映证实储量和可能发现石油长期生产的可持续性,因此检验长期可持续性的关键在于形成常规储产比(R/P)的替代值,“储量(R)”被定义为可采总储量(URR)减去累计产量。这意味着这些比率是2030年后影响产出状况的深层因素,该方法仅限于评估原油和天然气液。
原油和天然气液的展望见表2。非欧佩克国家原油供应在初期呈持续增长状态,未来10年实现产量近4800万通/日的稳定产量。长期上,经合组织国家降低的产量在一定程度上由里海国家和俄罗斯增长的产量弥补。非欧佩克原油和天然气液供应总量到2030年刚好实现4540万桶/日,相当于2005年的水平。
参考情景的数据中,俄罗斯产量安排为10年内最终稳定在约1100万桶/日,比2005年的生产水平增长200万桶/日。里海地区原油产量被预期说明甚至更大的增长,到2030年达到500万桶/日以上,比2005年的产量增加300万桶/日。重要的基础设施很快就绪,可以让该地区的大油田继续扩建。而长期上,未来管道的可用性可能成为一个制约因素。俄罗斯如果资源开发从西西伯利亚和乌拉尔地区转向基础设施欠发达的东西伯利亚和北部地区,那么情况大致相同。哈萨克斯坦和阿塞拜疆的产量增长将使里海的原油质量得到改善,源于哈萨克斯坦的轻质/低硫的卡沙干(Kashagan)油田投产。
在西欧,提高石油采收率预计将延长北海地区油田的服务年限,但这一地区将继续减产。新的发现规模较小,技术上更具有挑战性。西欧地区新增产量预计在巴伦支海这个油气相对富集区域。但是产量增长有可能受到典型北极环境的环境条件和开采的挑战。因此西欧的原油产量将从2006年的550万桶/日降到2015年的400万桶/日以下,到2025年减少到不足300万桶/日。此后随着油气储量稳步减少,北海地区将成为一般性轻质/低硫原油生产,且原油质量也在下降。
在北美,美国低地48州和阿拉斯加的常规陆上原油产量还将继续稳定降低,这里的减产不同程度地由墨西哥湾海上深水的中高硫原油产量增长弥补,因此,原油质量逐渐恶化。预测期内,美国和加拿大供应的常规原油下降,在20年内降到700万桶/日。本展望受到美国当前进行的是否开放目前对勘探和开发封闭的地区的政治讨论的影响,这些地区包括美国西部部分地区、北极圈自然野生动植物保护区(ANWR)和阿拉斯加西端。参考情景认为不会有来自这些地区的产量。北美其它地方的供应就是墨西哥,预计墨西哥经历长时间的稳产期,到2015年之后开始减产。
拉美地区的非欧佩克原油供应在预测期内增长200万桶/日,到达近600万桶/日的稳产期。产量增长主要来自巴西的海上深水项目,随着新项目增加了质量较低原油的产量,如高硫重质的巴西深水原油,使拉美地区的石油重度将降低。
在亚洲,参考情景显示,预测期内的原油供应在2010年之后将逐渐减少,亚洲国家的供应下降不包括中国,中国长时间稳定在近于目前的产量,但也有些提高产量的可能性。中国的海上石油资源在很大程度上处于未开发状态,主要位于渤海和南中国海等水深在400米之内的水域。南中国海的钻探井数比墨西哥湾钻井数少6倍多,而面积是墨西哥湾的8倍,勘查工作正在开展。2007年5月,渤海湾浅水有一个重大油气发现,证实估量估计27亿桶,预计将在2012年投产,初期最高产率为20-25万桶/日石油或天然气液。
中东和非洲地区非欧佩克国家的产量增长将主要来自西非海上,未来10年内将进入500万桶/日稳产期。非洲的向世界石油市场供应的石油主要是轻质低硫原油,这一点未来也不会改变。刚果和赤道几内亚的深水和浅海项目将支撑着这个供应趋势。
2.非常规石油
目前,世界自然禀赋的非常规烃类资源超过常规石油资源。中长期上,预计多种形式的世界非常规石油供应将大量增长,如超重油、来自天然气合成油和煤液化的合成石油、油砂和油页岩等。预计生物燃料也将具有越来越重要的意义。
非欧佩克国家的非常规石油在2005-2030年对供应增长的贡献接近600万桶/日(表3),到2030年达到7300万桶/日。其中单个对供应增长贡献最大的是加拿大油砂。尽管加拿大有1.6万亿桶沥青,但其中仅100亿桶储量在开发之中,加拿大油砂项目以高资本密度和成本超量为特征,其成本根据矿区位置、开发规模、负担的大小和使用的工艺不同而不同。
加拿大油砂的供应从2005年的100万桶/日增长到2015年的300万桶/日和2020年的380万桶/日,预计这之后将继续增长,到2030年达到500万桶/日。煤液化和天然气合成油的供应量预计也将增长,特别是美国、中国、南非、澳大利亚等国家。天然气合成油(NTLs)项目的特征也是资本密度高和成本超量,成本的变化取决于矿区位置和场地特有条件、工厂规模、产品改质设施的等级和规模、可共用的基础设施和技术的可得性。此外,与液化天然气生产过程比较,天然气合成油(NTLs)的生产过程碳效率低、低热效率和高耗能。煤合成油(CTLs)项目比天然气合成油的资金密度更高、碳效率和热效率更低。而且,煤液化加工过程产生副产品CO2比从石油中提取和精炼产生的液体燃料的生产过程产生的CO2量大得多。如果煤液化的方法在没有碳封存和碳捕获(CCS)措施的情况下被大规模采用,那么CO2排放量就会大大地增加。
非欧佩克国家天然气合成油产量预测为:2010年约为6万桶/日,2015年约为20万桶/日,2020年35万桶/日,到2030年有可能达到50万桶/日。煤液化的供应量预测将从目前15万桶/日增长到2010年的30万桶/日,到2015年大约为55万桶/日,2020年约为80万桶/日,到2025年有可能达到120万桶/日,2030年达到150万桶/日。预测供应主要来自中国和美国。
非常规石油的另一个重要来源是来自油页岩的页岩油。世界油页岩资源潜力很大。美国地质调查局估计世界原地油页岩分布在约26个国家,总资源量3.3万亿桶(约折4500亿吨)。但是,未来10-15年内还不可能有大规模商业性油页岩开采,之后可能有些商业项目投入生产,2025年的可能产量为20万桶/日,2030年40万桶/日。
综上所述,非欧佩克国家从圈定资源获得的非常规石油供应被预测为2010年250万桶/日,2015年约为370万桶/日,2020年约为510万桶/日,2025年约为630万桶/日,2030年约为730万桶/日。其中单个最大贡献将来自加拿大的油砂。
但是还有一些重要的挑战可能降低增长的速度:交通基础设施可能限制输出的可行性,使用合格劳动人员、可能的缺水、能源消费和成本剧增,以及实用性和天然气成本等都可能对制约产量产生影响。而温室气体排放相关的可能成本是其中部分项目的重要挑战。除了温室气体的挑战,该工业在一些地区还面临其它环境限制,包括降低地表水质量、土壤和水体的酸化。
3.生物燃料
生物燃料是用以描述被加工成更方便使用的燃料形式的原生物质的术语。生物燃料通常用于交通领域的液态生物燃料,也可以指的气态和固态燃料,这里重点介绍交通领域的液态生物燃料。
生物燃料的消费量在世界许多地区逐渐增大。目前生物燃料在世界液态交通用燃料中占1%,主要在欧洲、北美和拉美地区。推动生物燃料迅速发展的动力来自供应安全、环境保护、农业政策、地方经济发展和技术进步等。这些动力的相对重要性各国和各地区间各不相同,但是目前的高石油价格和有关保证能源安全各种政治宣言推动了生物燃料工业的发展。
生物乙醇是世界上使用最广泛的生物燃料,2006年世界产量还不足70万桶/日。世界生物乙醇产量过去的30年中增长显著,2002-2006年产量翻了一番。巴西和美国两国的生物乙醇产量占世界产量的80%以上,生物乙醇消费量占世界消费量的75%以上。巴西的甘蔗生产的生物乙醇一直在世界上处于领先地位,主要供应不断成熟的国内市场和不断增长出口市场,如欧盟、印度、中国和日本。美国2004年超过巴西成为世界最大的生物乙醇生产国,2006年产量约32万桶/日,目前正在以空前的速度迅速扩大生物乙醇的生产。主要原因之一是美国2005年能源政策法拒绝为在汽油中混合甲基叔丁基醚(MTBE)的石油公司提供债务保护,因此,打开大门让乙醇产量快速上升替代减少的量。
除巴西和美国之外,欧盟的生物乙醇产量2005年增长了70%,主要由于德国、西班牙和瑞典的产量增长,而且出现了匈牙利、立陶宛和捷克等一些新的生产国,中国、印度尼西亚和马来西亚等亚洲国家也越来越对生物乙醇的生产感兴趣。
生物柴油是交通领域另一个重要的液态生物燃料,与石油生产的柴油混合用于常规内燃机。2006年世界生物柴油产量约7.5万桶/日,在交通燃料消费总量中的份额很小。但在欧洲这是最重要的生物燃料,占生物燃料总产量的88%。德国的生物柴油生产具有领先地位,产量占欧洲产量的一半以上,法国、意大利、奥地利、捷克、波兰也是欧盟重要的生物柴油生产国,其它国家也开始开发生物柴油工业。
目前,生物燃料几乎全部以玉米、糖和油料作物为原料生产。生物乙醇以糖和/或淀粉为原料,包括糖用甜菜(法国)、甘蔗(巴西)和玉米(美国),在发酵车间生产;生物柴油以油料作物如大豆、油菜、向日葵、麻风树(jatropha)或以废弃食用油等其它油源为原料,经酯化作用生产。这些常规生物燃料的生产工艺具有成熟的技术,进一步提高的可能性比较小,如工艺优化和/或扩大规模。对于常规生物燃料而言,使用它们的技术障碍主要出现在燃料在车辆上的终端消费。
主要植物问题不是糖或淀粉,而是纤维素、半纤维素和木质素,所谓的第二代生物燃料技术,包括气化生产似柴油产品和用纤维素和半纤维素生产可发酵糖,由于主要技术和这些技术面临的成本挑战,它们仍处于研发阶段。
生物燃料生产成本由于原料、转化流程、生产规模和地区的不同而差别很大。通常,常规生物燃料比油为原料的燃料成本高,按照能量成分,乙醇目前比各地区生产汽油的成本高,只有巴西生产的乙醇可以与汽油竞争。美国生产的乙醇比巴西的甘蔗制乙醇贵得多,欧洲用谷物和制糖甜菜生产的乙醇更贵。以油料作物生产的生物柴油与柴油竞争力似乎比乙醇与汽油的竞争力好得多。但是在美国,生物柴油比乙醇在价格上更没有竞争力。
生物燃料可持续研讨中的一个重要主题是,大规模为能源目的生物质利用和贸易对全球在各个方面的影响:在土地利用变更、与食物供应及其他生物质利用的竞争、多样化和对水资源的竞争等方面
当生物燃料生产大规模替代食物生产,就会出现各种严重的社会影响。2007年联合国报告中特别强度这一点,报告更加关注的问题是车辆燃料转向使用生物燃料将对社会和环境产生重要影响。因此,对于获取食物生产的资源为增加生物燃料生产的结果应该谨慎地进行评价。
生物燃料在生产期间减少温室气体排放量和化石燃料能源消费的值变化很大,差别是由于生产工艺、生产地点、技术的状态和利用不同原料,以及不同种类或数量的化肥和副产品的利用的等原因。总之,生物燃料与其他选择方案比较似乎在减少温室气体排放量方面的作用较小由于。例如根据欧盟资助的2003-2005年启动的VIEWLS(清洁燃料的清晰评述)项目,在目前的技术条件下,生物燃料缓解气候变化的成本范围为每吨CO2当量200-1300欧元/,对于如木质纤维素生物乙醇、F-T法合成柴油和生物二甲醚(bio-DME)等方案而言,长期成本范围为每吨CO2当量200-350欧元。
假设由于农业生产率提高和转化加工的效率提高,降低了常规生物乙醇和生物柴油的成本,而且预计主要消费国的税收政策和对农业的政策继续对生物燃料提供支持,加上采用强制使用生物燃料的目标。另一方面,参考情景中假设第二代生物燃料未进入商业化利用。
全球生物燃料产量到2030年增长超过220万桶/日达到280万桶/日(表4),平均年增长率为5.9%,按照绝对量计,生物燃料产量增长最大的是美国。美国2005年能源政策法中,“可再生燃料标准”要求是到2012年的生物燃料消费量增长到75亿加仑(48万桶/日)。但是,公布的乙醇产能项目显示这个目标可能提前实现。但是最终玉米制乙醇的产量会由于土地的可得性或与食物竞争、价格上意料之外的影响等原因受到限制。
巴西政府宣布了提高生物乙醇产量的计划,计划2005-2010年产量增长40%,巴西的公司计划投资90亿美元新建许多糖厂以提高乙醇产量,同时打算到2020年时将出口量翻一番,达到80万桶/日。但是基础设施和后勤方面的制约可能限制甘蔗种植和乙醇出口。
在欧洲,生物燃料的指令设立预计2005年生物燃料占2%,2010年占5.75%的目标(按能量计)。但2005年的目标未能实现,实现混合使用的生物燃料仅占1.4%。如果沿着目前的趋势发展,到2014年才能完成5.75%的混合目标,意味着50万桶/日生物燃料。欧洲委员会在2005年生物质行动计划中宣布,兼顾使用进口的和国内的生物燃料是首选方案。因此在目前的参考情景中,欧盟的产量假设为长期上不再增长。
中国认为生物燃料生产是安全经济和多样化能源政策的重要的和战略组成部分,对食物自给自足带来的影响的关注已经减缓了生物燃料的发展。中国生物燃料发展政策是到2010年生物乙醇产量将增长到近9万桶/日,生物柴油增长到4万桶/日。尽管生物燃料工业是新兴产业,但中国政府的生产目标明确,预测到2020年生物燃料要满足交通领域能源需求的15%,合计为25万桶/日。
假设目前的生产技术、原料供给和政策支持等发展趋势持续下去,主要来自食物和能源竞争方面的压力被假设为在2010年之后不断得到缓解。不过,目前的政策倡导或许能改变目前的情景。2007年早些时候,欧盟采用了新的目标,要求成员国完成到2020年生物燃料在欧盟交通领域汽油和柴油的消费总量的最低混合份额为10%,目标中混合的生物燃料种类可以是可持续的、即将实现商业化使用的第二代生物燃料。美国政府最新建议的“10年降低20%的目标”包括指令的替代燃料标准项目,该项目设立了提高替代燃料消费的宏大目标,其中替代交通燃料到2017年达到350亿加仑(约230万桶/日)。
在假设消费国加速政策推动的高值情景中,欧佩克对生物燃料的预测是到2030年的生物供应达到500万桶/日,因此实际上通常对石油产品,特别对于欧佩克石油的需求更低。