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美国油气运输基础设施发展现状及展望

2017-9-21 17:48:58 来源:中国矿业报 作者:王海华

勘探和生产的进展有助于从全球主要储量中找到并开采石油天然气。同时,石油产品的需求在世界各个角落均有所增长。但供需情况很少集中在同一个地方。因此,交通运输对于确保石油的可靠和负担得起的流动至关重要。油轮、铁路和管道已被证明是有效和经济的连接石油供需的手段。供应端管道和铁路将原油从生产区运送到港口的装卸站。然后,油轮将原油直接运送到与将原材料转化为有用产品的炼油厂相连的需求侧管道。

近年来,美国致密油供应持续增长,到2035年,美国的石油产量将增至1200万桶/天,天然气的增长将更为显著,2035年,天然气产量将从目前的720亿立方英尺/天增至1100亿立方英尺/天~1310亿立方英尺/天。天然气液也将随着天然气的生产而发展。日益增长的能源生产依赖于不断扩大的能源基础设施网络,包括铁路、管道及海上运输。

油轮

水路是将日常产品(从石油、粮食、煤炭和农产品到钢铁、沙子、化学品和其他建筑用品)运输到美国各地的最有效方式。目前先进的油轮是安全的结合电脑辅助设计的产物,更强大,机动性更强,更耐用。而海运(油轮或驳船)长期以来一直是某些特定地区(特别是从阿拉斯加到西海岸及从温哥华到美国)原油及其产品贸易的重要组成部分。对美国中西部地区及墨西哥湾沿岸的生产商来说,通过水路运输原油变得越来越具吸引力,2013年,有16%的原油通过水路运输到炼油厂。

管道

美国拥有超过19万英里的液体管道和超过30万英里的天然气管道,这是将石油产品转移到消费市场的主要手段(图1、2)。

图1 美国液体石油管道

图2 美国天然气管道

管道可以延伸数十至数百,甚至数千英里长。美国2013年总共有192396英里的液体管道,其中包括60911英里的原油管道、 63532英里的精炼的石油产品管道用于输送汽油、柴油、喷气燃料和其他精制的产品以及62742英里的天然气液管道运送丙烷、乙烷和其他工业原料。美国天然气管道网是一个高度集成的输配网,能够将天然气运送到48个州的几乎任何地点。它由210多个天然气管道系统和30万英里的州际和州内部输送管道组成。

通过管道运输原油或石油产品的成本,仅占其他运输方式成本的一小部分。通过铁路输送原油的成本一般是每桶 10美元到15 美元,而管道运输石油成本每桶低于5美元。

美国拥有广泛的天然气基础设施,可以有效地生产、储存和运输天然气。美国是世界上最大的天然气消费国,随着最近页岩气产量的增长,美国也成为世界上最大的天然气生产国。其发达的天然气管道系统将供应区的天然气输送到全国主要市场及较小的市场。虽然大多数管道都相对较短(几百英里或更短),但一些主要的输送管道可以延伸超过上千英里。

2014年,美国近50万英里的液体和天然气输送管道输送了162亿桶原油和石油产品以及27.3万亿立方英尺的天然气,安全率达到99.99%。美国需要更多的管道来跟上日益增长的生产和消费需求。

铁路运输

铁路基础设施支持石油天然气、制造业、农业等多个行业的交通运输需求。 铁路是运输原油和其他石油产品的安全有效的手段。

技术进步增加了页岩沉积中的原油产量,并使美国成为世界上最大的石油和天然气生产商。位于北达科他州、蒙大拿州和加拿大地下的Bakken组,其原油产量从2007年的约20万桶/天已上升到2015 年超过120万桶/天。因为美国的液体管道网络是为了将墨西哥湾沿岸生产和进口的石油与中西部地区的炼油厂和需求中心联接起来而建设的,没有管道将轻质的Bakken原油运输到那些需求极高的目的地,所以运营商一直在通过铁路将Bakken原油从生产区域输送到炼油厂,铁路最初只是用来将原油从Bakken运输到东部的炼油厂,随着Bakken原油产量增加,2014年铁路运输Bakken原油超过2.65亿桶,自2009年以来增加了16倍。其他地区的生产商也扩大了他们的铁路运载能力,将原油运输到东部和西部海岸的炼油厂,在短短几年间,在一些能源基础设施比较缺乏的地区,铁路已成为日益重要的替代管道的运输渠道,其在美国的装卸能力都在提高。有了这些源自国内的原油,从其他国家进口到东海岸炼油厂的原油已经下降。从美国国内页岩区带开采出来运输到西海岸炼油厂的原油也抵消了在加利福尼亚州和阿拉斯加州原油产量的下降。铁路将超过一半的这种原油运输到东海岸。Bakken原油通过铁路运输增加了东海岸的能源资源,并降低了家庭取暖用油、汽油和石油产品的成本。

由于其指数级的增长,之前被认为过于昂贵而无法与管道竞争的原油铁路运输受到了严重的关注。2008年,通过铁路运输的原油量可以忽略不计(少于9400辆卡车的原油装载量)。这种情况在2010年前后开始发生变化,从2011年开始显著加速到66000辆卡车原油装载量。2013年,超过43万辆卡车的原油通过铁路运输,在2015年,由铁路运输的石油约占美国石油产量的8%,安全率达到99.99%。

由于铁路可以将原油输送到任何地方,在缺乏管道设施的东西部沿海地区最具竞争力。铁路运输原油在北达科他州占主导地位,2013年,该州70%的原油都是通过铁路运输的,2013年10月达到每天80万桶的峰值,得克萨斯州、新墨西哥州、科罗拉多州、怀俄明州和犹他州,铁路运输量也在迅速增加。

未来发展趋势

一个安全、高效、适当维护的可靠的基础设施系统,可以通过减少拥堵、最大化效率和防止事故,降低向消费者提供石油和天然气及其产品的成本。美国的能源基础设施系统最初是为了将石油和天然气从沿海地区输送到炼油中心和内陆地区。如今,美国能源复兴是由内陆岩层中大量的能源资源所驱动的,这些岩层包括得克萨斯州的Eagle Ford和Barnett页岩,俄克拉荷马州的Woodford页岩,北达科他州的Bakken页岩,以及宾夕法尼亚州、纽约州、俄亥俄州、马里兰州和西弗吉尼亚州的Marcellus页岩。美国为了充分发挥其全部的能源潜力,需要维护现有的基础设施,并投资于新的基础设施,将美国的资源从这些内陆地区运输到炼油厂,最终提供给消费者。虽然受供需关系影响的石油和天然气价格的下滑为未来能源投资创造了一个具有很大不确定性的环境,但是根据API在2017年对石油和天然气基础设施投资的研究,认为美国东北部的Marcellus和Utica页岩区带及西得克萨斯州的Permian盆地页岩气和致密油产量的持续增长是油气基础设施发展的主要推动力,油气基础设施发展还将持续很长一段时间,对石油和天然气基础设施的强劲投资将对美国经济产生重大的积极影响。□

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