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天然氣時代來臨!解析國內外天然氣政策發展趨勢

2018/11/13 |撰文:徐瑋成(台灣經濟研究院助理研究員) 字型: 小 大 點閱人次: 186

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LNG船照片
圖片來源╱FreightWaves

低碳高效率的天然氣發電是台灣達成「非核家園」的要角之一。本文將分析天然氣的全球發展趨勢,亦深入探討我國天然氣政策發展趨勢。


天然氣為低碳而且高效率的能源,有逐漸取代煤炭與核能成為各國發電主力的趨勢。我國已規劃2025年為20(再生能源)-30(煤)-50(氣)的低碳發電結構,因此,天然氣發電未來將成為我國發電的主要來源。

天然氣的用途非常廣泛,可以用於發電、燃燒熱源、石化原料、車用燃料等,其燃燒時所排放的二氧化碳、NOx、SOx、PM等空氣污染物比其他化石能源如石油、煤炭都來得少。不過,早期天然氣被視為開採石油的伴生物,廠商進行石油開發生產,時常忽視產油時帶出的天然氣,未加回收而直接燃燒排放,但隨著技術的進步,現在已成為國際上大力推崇的潔淨化石能源。

天然氣逐漸被世人所重視,世界各國開始積極開發、生產與使用天然氣,20年前(1998)全球初級能源消費以石油為主,占比約40.0%,天然氣占比約21.6%,至去年(2017)石油消費量占比卻下降至34.2%,天然氣消費量占比則上升至23.6%。天然氣於全球初級能源使用量與占比逐漸增加,顯見各國已逐漸朝擴大使用低碳污染之天然氣。

全球初級能源消費占比變化圖表
資料來源/BP Statistical Review of World Energy June 2018,本研究繪製

全球天然氣生產、消費皆呈正成長

近10年天然氣生產量除2009年因景氣衰退(金融海嘯)呈現負成長外,都呈現正成長的趨勢。在傳統天然氣生產大國俄羅斯之外,美國因「頁岩革命」(Shale Boom)成功後,天然氣產量大增,成為近年天然氣產量成長最快的國家;而中國大陸近年在四川與重慶地區也積極開發頁岩氣,也在山西、內蒙古與新疆等地區開採煤層氣,使中國大陸天然氣產量逐年攀升。此外,另有括卡達、伊朗、澳洲等國家天然氣產量增加,帶動全球天然氣供給持續上升。全球天然氣生產量自2007年的2.94兆立方公尺成長至2017年的3.68兆立方公尺,成長幅度為25.13%,年均成長率達2.27%。

以天然氣生產而言,產量最多的地區為北美地區(25.9%),其次分別為獨立國家國協(22.2%)與中東地區(17.9%);若以國家來看,全球前五大天然氣產地分別為美國7,345億立方公尺(20.0%)、俄羅斯6,356億立方公尺(17.3%)、伊朗2,239億立方公尺(6.1%)、加拿大1,763億立方公尺(4.8%)及卡達1,757億立方公尺(4.8%)。

全球天然氣生產前五大國與產量圖表
資料來源/BP Statistical Review of World Energy June 2018,本研究繪製

與天然氣生產相似,近10年全球天然氣需求量除2009年因景氣衰退導致需求量下滑以外,其他年度的天然氣需求量皆為正成長;全球天然氣消費量自2007年的2.96兆立方公尺成長至2017年的3.67兆立方公尺,成長幅度為24.08%,年均成長率達2.18%。

就天然氣而言,消費量最多的地區為北美地區(25.7%),其次依序為亞太地區(21.0%)、獨立國家國協(15.7%)以及歐洲地區(14.5%);若由國家來看,全球天然氣需求前五大的國家分別為美國7,395億立方公尺(20.1%)、俄羅斯4,248億立方公尺(11.6%)、中國大陸2,404億立方公尺(6.6%)、伊朗2,144億立方公尺(5.8%)、日本1,171億立方公尺(3.2%)。

另外,值得關注的是中國大陸近年天然氣需求急遽成長的現象。中國大陸自1986年煤炭消費量超越美國成為世界的最大煤炭需求國,往後20年中國大陸以煤炭做為推動經濟成長的主要能源,但大量燃燒煤炭造成中國大陸蒙受霧霾之苦。近年中國大陸政府積極改善全國空氣品質,尤以華北地區為主,進而推行「煤改氣」政策,使得該國近年天然氣需求不斷上升,中國大陸天然氣年消費量自2007年的711億立方公尺成長至2017年的2,404億立方公尺,成長量達1,693億立方公尺居全球之冠,是推升近年全球天然氣消費量重要的因素。

全球天然氣消費前五大國與消費量圖表
資料來源/BP Statistical Review of World Energy June 2018,本研究繪製

全球天然氣貿易持續成長 亞太地區以LNG為主

全球天然氣貿易主要分為管道天然氣(Pipeline Natural Gas, PNG)與液化天然氣(Liquefied Natural Gas, LNG);前者為透過天然氣管線輸送,盛行於歐洲、北美洲等大陸體系國家,為早期的天然氣貿易型式。

2017年天然氣交易量為1.13兆立方公尺,PNG交易比重為65.31%、LNG為34.69%,相較於2016年成長5.88%。其中,2017年全球PNG市場交易量為7,407億立方公尺,較2016年增加3.68%,交易量依舊集中於歐洲大陸。而全球前5大PNG進口國以德國的進口量最多(12.8%),其次依序為美國(10.9%)、義大利(7.3%)、土耳其(5.8%)及墨西哥(5.6%);而亞洲國家中,中國大陸則為進口最多PNG的國家;全球前5大PNG出口國,以俄羅斯居首(29.1%),其次依序為挪威(14.7%)、加拿大(10.9%)、美國(8.9%)與荷蘭(5.8%),而亞洲國家中,緬甸是出口最多PNG的國家。

隨著技術的進步,天然氣生產商開始將天然氣進行液化,以液態方式透過船運輸送至全球各地,LNG不受到地理條件的限制,為各國的供應商拓展天然氣貿易的版圖,現行LNG貿易主要盛行於亞太地區。

2017年全球LNG市場交易量為3,934億立方公尺,較2016年增加了10.3%,主要進口國位於亞太地區,占全球總進口比為72.1%。全球前5大LNG進口國以日本進口量最多(29.0%),其次依序為中國大陸(13.4%)、韓國(13.0%)、印度(6.5%)、台灣(5.7%),中國大陸因政府大力推動國內天然氣消費,與實施「煤改氣」政策,使LNG進口量攀升,2017年中國大陸超越韓國,躍升成為全球第2大LNG進口國,其天然氣進口大國的地位愈見穩固。

全球前5大LNG出口國以卡達居首(26.3%),其次依序為澳洲(19.3%)、馬來西亞(9.2%)、奈及利亞(7.1%)及印尼(5.5%);美國雖現行出口量未能與上述國家相比,但未來將成為LNG出口的新興勢力。美國過往主要以管道天然氣的型式進行天然氣貿易,然而近年該國天然氣產量充足,並搭配各液化出口廠的興建與啟用,突破傳統PNG的貿易模式,透過LNG的出口將天然氣銷往全世界,因穩定的產量與各液化出口廠未來將陸續啟用,美國預計於2020年後將成為全球LNG第3大出口國,顯現無論是天然氣生產、消費與貿易,美國未來於全球市場皆扮演舉足輕重的角色。

焦點回到亞洲鄰近國家,日本、中國大陸與韓國均推動提升天然氣用量的政策。日本自福島核災後,將天然氣發電視為填補核能發電的主力,燃氣發電量逐漸提升,順勢帶動LNG進口量,雖近年重啟核能機組,但進口量仍維持一定規模;中國大陸為增進國內天然氣消費與改善空氣污染情形,推動「煤改氣」政策,期望工業用戶與民眾能轉變傳統依賴煤炭使用的習慣,雖然因推行過程過於躁進,使得該國2017~2018年冬季期間一度發生「氣荒」的情形,但也顯現中國大陸政府推行天然氣政策的決心;韓國總統文在寅於在任期間,宣示將減少核能發電,並逐漸降低火力發電中燃煤的發電占比,將以天然氣作為發電主要來源,逐步提升燃氣發電占比。


台灣:天然氣呈現顯著性成長

我國因地理環境因素,天然氣資源稟賦不足,需要自國外進口液化天然氣。國內天然氣來源可分為進口的液化天然氣與自產天然氣,而自產天然氣產量日漸減少,需仰賴自國外大量進口液化天然氣以滿足國內天然氣需求。目前國內進口天然氣約占99%,國內自產天然氣僅占1%。

觀察近10年資料,2008年國內液化天然氣進口量為903萬噸,2017年國內液化天然氣進口量已達到1,651萬噸,年平均成長率為6.93%,顯示國內天然氣消費需求大幅成長,液化天然氣的進口量自然逐年大幅增加。

台灣天然氣進口量變化(2008~2017)圖表
資料來源/能源統計月報-液化天然氣進口來源(2018/10/15),本研究繪製

根據經濟部能源局統計資料,2017年全國發電量約為2,703億度,天然氣發電量占比為34.6%。

考量天然氣比煤炭可大幅減少碳排放量,與再生能源相比,則不會受天候與季節因素的影響,能穩定提供電量,因此,為達成非核家園與節能減碳目標,政府推動能源轉型政策,將2025年目標設定為燃氣發電占比50%,燃煤發電30%,再生能源20%,亦即台灣將逐漸減少燃煤發電量,未來以天然氣做為基、中載電力機組,逐步成為我國發電主力。

除了提高天然氣發電占比外,政府為減少空氣污染的情形,推動工業鍋爐汰換政策,將企業原本使用的燃油、燃煤鍋爐,逐步汰換成燃氣鍋爐,將天然氣作為工業鍋爐燃料,可以大幅降低過往使用重油與煤炭產生的空氣污染物,包括硫氧化物、氮氧化物、塵埃與空氣懸浮微粒。

基於上述兩項政策的推動,天然氣未來將於台灣能源領域扮演關鍵角色。台灣目前依靠中油公司永安與台中天然氣接收站進口天然氣,兩座接收站液化天然氣進口能力為每年1,600萬噸。為提升天然氣的進口能力,台灣兩大國營企業-中油公司與台電公司皆推動天然氣接收站投資計畫,包括推動第三接收站、台中港接收站與協和接收站,預計2025年國內將有5座接收站可供使用,進口能力將可提升至2,620萬噸/年,可滿足國內天然氣需求。


關鍵字:天然氣,潔淨化石能源,PNG,LNG

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