世界天然气价格影响因素研究

基金项目：本文的研究部分受中国石油集团重大专项课题“我国天然气区域需求与分析研究”资助。

作者简介：从荣刚（1982—），男，博士，瑞典隆德大学博士后，瑞典农业经济中心高级科学家，研究方向为宏观与产业经济建模。

第23卷第4期Vol．23，No．4

西部经济管理论坛West Forum on Economy and Management

2012年12月Dec．2012

世界天然气价格影响因素研究

从荣刚

1，2

(1．华北电力大学经济与管理学院

北京102206;2．瑞典隆德大学环境与气候研究中心

瑞典隆德22362)

摘要：天然气作为清洁高效的替代石油的能源，其开发和利用已经成为油气企业下一步发展的重点。然而，

随着金融危机的逐步蔓延，天然气作为重要的战略资源，其价格的不确定性进一步加强。因此，对影响世界天然气价格的一般因素和影响区域天然气市场的特殊因素进行分析和总结，有助于掌握天然气价格变化的趋势和特点，有利于规避天然气价格风险。本文在对影响天然气价格的一般因素(供给、需求、替代燃料价格和开发利用成本)进行总结归纳的基础上发现:(1)市场供给是影响北美天然气市场的主要因素;(2)市场供给和替代燃料价格是影响欧洲天然气市场的主要因素;(3)市场需求和替代燃料价格是影响亚太天然气市场的主要因素。

关键词：天然气价格;影响因素;区域天然气市场;需求;供给;替代燃料价格;成本中图分类号：F416

文献标志码：A

文章编号：2095－1124(2012)04－0061－09

世界经济的现代化很大程度上得益于化石能源的广泛利用。天然气已被作为现代社会重要的初级能源和工业原材料，

2010年世界天然气消费占总体能源消费的23．8%左右［1］

。与原油价格一样，天然气的价格

也大致经历了1973年石油危机之前的低气价时代（小于0．3美元/千立方英尺），

1973—2000年的中气价时代（0．3－2．5美元/千立方英尺），以及2000年后的高气价年代（大于2．5美元/千立方英尺）这三个阶段（如图1所示）

。

图1

1922－2011年美国天然气井口价变化趋势图

数据来源：EIA 。

由于地质条件的，天然气资源的分布极不均衡

［2］

。截至2010年底，天然气探明储量的74．2%集中

在中东地区和欧亚，而占总体天然气消费44．8%的北美洲和亚洲地区，其储量仅为世界总储量的14%。天然气作为重要的基础能源和原材料，其需求的短期价格弹性比较小

［3］

；作为一种战略物资，其又与国际政

治密切相关，在国防和领域发挥着不可替代的作用；同时天然气是可耗竭资源，这些都使得天然气产品的价格形成过程与一般商品的价格形成过程有区别。尤其是进入2000年以来，天然气的价格波动性加大，这引起了各国和大型油气公司的广泛关注。因此，对世界天然气价格的一般影响因素进行总结，并针对世界三大区域天然气市场（北美、欧洲和亚太）分别进行针对性分析，进而对未来天然气价格走势进行判断，具有重要的理论和现实意义。

一、世界天然气价格影响因素分析

天然气作为一种能源商品，其价格受到多种因素的影响，主要包括需求因素、供给因素、替代燃料价格、天然气开发利用成本等［4，5］。

（一）需求因素

从天然气的需求总量上来看，2010年世界天然气消费31690亿立方米，其中欧亚、北美和亚太分别消费了35．8%、26．9%和17．9%；从天然气的需求结构上来看，世界天然气的利用以工业、发电和城市燃气三大类为主，其中城市燃气又可细分为交通用气、民用燃气和商业用燃气［6］。以美国为例，其1935—2011年的天然气终端消费结构变化如表1所示。

表11935－2011年美国天然气消费结构变化

年份工业用气所占比例（%）发电用气所占比例（%）居民用气所占比例（%）商业用气所占比例（%）1935年59．69．323．77．4

1945年61．110．920．37．7

1955年46．615．829．08．6

1965年43．717．128．610．6

1975年39．718．028．014．3

1985年37．319．328．015．4

1995年43．616．324．715．4

2000年38242315

2005年32292415

2010年29．933．821．914．4

2011年30．434．121．214．3

数据来源：EIA。

从美国天然气终端用户的消费结构来看，居民和商业用气保持稳定，分别占终端用户总消费量的23%和15%左右。工业用气和发电是美国天然气消费的两大用户。从1995年到2011年，用于发电的天然气消费量明显提升，工业用消费量明显下降。从天然气利用较为成熟的美国来看，将天然气用于发电将是天然气市场的发展趋势之一。

1．天然气需求的主要驱动因子是经济发展。影响天然气需求的重要因素之一是经济发展水平。天然气消费量与经济发展速度一般呈正比例变化，只是这个比例在不同国家和不同时期有所不同。世界经济增长是推动天然气消费的主要动力。在过去的12年（1998—2009年）里，世界经济平均年增长5．8%，同期天然气的消费年增长率达到了2．4%。

如果从天然气需求增长的GDP弹性来分析，1998—2008年世界天然气需求的GDP弹性大致处于0．27－0．58的范围内，平均值约为0．46，也就是说，GDP增长1%，世界天然气需求大致将增长0．46%，这也说明世界单位GDP产出的天然气消耗量平均来说在逐年下降。2009年，受国际金融危机的影响，当年天然气需求的GDP弹性为－6．8，这一方面是由于经济增长缓慢所致，另一方面是由于天然气的需求有较大下降所致。

从人均水平上来看，天然气的需求一般遵循“S型”曲线增长规律。以美国为例，20世纪50—70年代初，美国天然气市场进入快速发展期，人均用气量随人均GDP增长持续上升。20世纪70年代中期以后，美国天然气市场趋于成熟，人均用气量趋于稳定（见图2）。

第4期从荣刚：世界天然气价格影响因素研究2012年

图21950－2009年美国人均用气量与人均GDP

数据来源：美国统计局，EIA。

2．天然气需求跟人口增长呈同方向变化。居民生活对天然气既存在直接需求，又会通过产业关联形成对天然气的间接需求。因此，人口总量的增长会拉动对天然气的需求［7］。以美国为例，其天然气消费需求增长和人口增长呈现出较强的正相关性，在1952—2010年这58年里，共有42年人口增长和天然气消费需求增长呈现出一致的趋势。因此，一般来说，人口的增长会对天然气需求的增长起到一定的促进作用。

3．城市化进程是天然气需求增长的重要支撑。城市燃气是天然气的重要利用领域，具体包括：城市（尤其是大中城市）居民炊事、生活热水等用气；公共服务设施用气等。城市人口规模及天然气管网基础设施是城市燃气需求的重要影响因素。

我们对2008年56个主要的天然气消费国进行分析后发现：其中43个国家天然气消费增长率和其城市化增长率呈现出相同方向的变化。随着世界各国城市化进程的推进以及城市居民生活质量的提高，对清洁高效的天然气的需求将进一步增加。

城市化率与天然气需求在一定程度上也呈现出“S型”曲线规律。当城市化率达到一定水平时，人均用气量呈快速增长态势，当城市化进程趋近饱和时，天然气的消费量也随之保持稳定。以美国为例，当城市化率大于50%但小于70%时，人均用气量大幅攀升；当城市化率达到70%以后，人均用气量相对稳定。

4．低碳和市场改革凸显天然气优势。随着全球气候变化问题的日益严重，环境保护和温室气体减排已经成为各国经济发展中重点关注的问题［8］。天然气作为一种清洁、高效的能源，其在现代能源发展中发挥着越来越重要的作用。根据美国能源信息署（EIA）的报告，天然气的排放因子是石油的2/3，煤炭的1/ 2；与燃油和燃煤相比，加工处理后的天然气排放的二氧化硫、氮氧化物以及粉尘也要少得多。在气候变化的大背景下，天然气作为一种低碳能源，其环保优势得以充分体现，这也促进了天然气需求的增长。

与此同时，世界上许多国家和地区也正在积极推进电力市场与天然气市场的改革，其引入市场竞争机制，减少干预及管制，使国营能源事业转向民营化，消除进入障碍与［9－12］。市场改革与整合会增加消费者购买天然气时的贸易及价格弹性。天然气市场及相关市场的改革使天然气在发电方面有较大优势，可与其它化石燃料充分竞争。这不仅有利于全球环境保护，也有利于提高各国的能源供给安全。

（二）供应因素

影响商品价格的另一个方面—天然气的供应因素也起着极为重要的作用。2010年世界天然气产量为31933亿立方米，其中欧亚、北美和亚太分别生产了33%、26%和15%。影响天然气供应的主要因素有资源禀赋、技术进步、天然气基础设施建设等。

1．资源禀赋程度是保障天然气供给的重要因素。各国天然气的供给与其自身的资源禀赋程度息息相关［13］。随着勘探开发技术的不断进步，世界范围内的天然气探明储量并没有随着产量增长而减少，反而呈2012年西部经济管理论坛第4期

现出逐年上涨的趋势。1980年世界天然气探明储量仅为80．97万亿立方米，随着技术的不断进步，欧洲和中东的天然气探明程度加大，到2010年，世界范围内的天然气探明储量已经达到187万亿立方米，比1980年增加了132%。

随着世界天然气已探明储量的不断上涨，天然气的总体供给能力得到了有力的保障。从储采比上来看，北美还可以开采12年，中南美46年，欧亚61年，非洲71年，亚太33年，中东还可以开采100年以上。从世界整体水平来看，天然气还可以开采58．6年，这大大高于石油可开采年数（46．2年）。如果相关基础设施投资可以得到保证，现存天然气资源将可以满足2050年前世界天然气的需求。

2．技术进步为天然气的大量供给提供了有力的支撑。天然气行业的快速发展离不开技术进步［14］。技术进步降低了天然气开发利用的成本、提高了转化利用的效率。从空间上来讲，技术进步使天然气开发从陆上拓展到了海洋；从类型上来讲，技术进步使天然气的开发利用逐渐从常规转移到非常规。

海洋这个巨大的能源宝库中，蕴藏着极其诱人的天然气资源。根据美国地质调查局评估，世界（不含美国）海洋待发现天然气资源量为78．5万亿立方米，占世界待发现天然气资源量的46%。在已发现的大量油气田中，仅架的油气田就有近2000个。随着海上油气勘探技术的不断进步，海洋将是未来获取天然气资源的主战场。

面对世界快速增长的油气资源需求，非常规天然气在发达国家能源结构中的贡献在逐步增大。根据多家国际能源机构在不同时期对常规油气和非常规油气资源进行的多次评价可知道，常规油、常规气、非常规油和非常规气各占总油气资源量的四分之一左右（见表2）。如果表2中的非常规气部分包括天然气水合物和浅层生物气资源，其所占全球油气资源量的比例将远超过常规油、非常规油和常规气资源量的总和。

表2全球油气资源量

数据源

常规及非常规油气资源量及其所占百分比

常规油非常规油常规气非常规气

备注

USGS2000 BGR1998 WEA20003．361．562．522．01

36%17%27%21%

常规油与常规气数据来自USGS2000；非常规油数据来自

BGR1998，包括重油和油砂；非常规气数据来自WEA2000，包括

煤层气和致密砂岩气

IEA2008

3．56．52．325．21

20%37%13%30%非常规油包括重油、油砂和油页岩，非常规气包括煤层气、致密砂岩气和泥岩气

IHS20088．74．85．524．73

37%20%23%20%

非常规油包括重油、油砂和油页岩，非常规气包括煤层气、致密

砂岩气和泥岩气

数据来源：USGS（美国地质调查局），BGR（德国联邦地理科学和自然资源研究所），WEA（世界能源理事会），IHS（IHS–The Source for Critical Information and Insight，http：//www．ihs．com），IEA。

3．基础设施的大量建设为天然气的供给提供了稳定的支持。天然气运输的两种主要方式为管道运输和LNG运输。而天然气管道和LNG油轮等天然气配套基础设施的快速发展，为提然气供给能力提供了保障。

有关调查数据显示，全世界正在建设的新油气管道和计划建设的管道总计为70421英里。其中，处于计划阶段的项目共计62056英里，处于不同建设阶段的管道共8365英里。按照地区划分看：加勒比海地区的南美/中美国家共计11438英里，西欧和欧盟共1183英里，非洲9144英里，中东65英里，前苏联和东欧共14462英里，亚太地区共26849英里。

LNG油轮的快速发展也使液化天然气的大量供给成为可能。据LNG Shipping Solutions数据显示，LNG 油轮的年增加量已经从1965年的1艘/年增加到2005年的20艘/年，总体的运输能力在2005年已超过了2000万立方米。

天然气储存的重要方式之一就是地下储存。以美国为例，在过去20多年里，其地下天然气储运能力有了很大程度的增强，从1998年的8124067百万立方英尺上升到2008年8498535百万立方英尺。天然气储第4期从荣刚：世界天然气价格影响因素研究2012年

存技术和能力的提高，使得天然气的供给更加灵活和安全。

（三）替代燃料价格

由于天然气潜代燃料具有与天然气类似的使用特性，因此，与天然气相关的一些替代燃料的价格，也在一定程度上影响了天然气产品的定价。在天然气长期合同中，欧洲和亚洲的一些国家部分参考油价进行定价。如俄罗斯Gazprom和法国GDF签订的购气合同，价格公式以3个月平均油价为基础。即使从天然气市场化程度很高的美国来看，其气价与油价也存在一定关联性。

从历史趋势来看，天然气比原油的性价比高，按同样热值计算，目前国际市场天然气价格比原油低。2008年美国零售市场汽油价格平均在320美分/加仑至380美分/加仑之间，居民和商用天然气价格在0．012美元/立方英尺至0．014美元/立方英尺之间，按照124000Btu/加仑和1028Btu/立方英尺的热能折算，单位热量天然气价格要比汽油低一半以上。

（四）成本因素

天然气的开采成本是影响天然气价格和产量的重要因素之一，也是天然气定价的价格底线。美国天然气井的钻井成本从1949年以来呈现出上涨的趋势，2006年的钻井成本平均在193万美元/口（见图3）。天然气开采成本的不断攀升是助推天然气价格上涨的重要因素之一。

图3剑桥能源上游成本指数

数据来源：剑桥能源研究会。

据剑桥能源分析，美国非常规天然气开发的平均成本为3－4美元/千立方英尺；康菲能源公司认为非常规天然气开发的盈亏平衡价为5美元/千立方英尺；Sandridge公司分析认为：目前美国产量最高的巴涅特页岩气田，其主体部位经济开采下限在7美元/千立方英尺，预计长期天然气生产成本为6－7美元/MMBtu。尽管受金融危机影响，近期能源上游成本有所降低（见图3），但是受资源勘探难度加大的影响，预计未来天然气价格将呈总体上升态势。开采成本高的非常规资源在天然气供给中的占比将越来越大。

二、不同天然气市场价格的主要影响因素分析

天然气作为一种重要的战略商品和未来能源的主力军，其价格受到需求、供应、替代燃料价格和成本等多种因素的综合影响。但是受各国家、地区的资源禀赋、天然气市场发达程度、能源和地缘政治等因素的影响，不同地区的天然气价格主要影响因素有所不同。

（一）市场供给是影响北美天然气市场定价的主要因素

北美天然气市场自给程度和市场化程度较高。2008年，北美市场的天然气产、销量均为7570亿立方米（见图4）。美国约16%的国内天然气消费量来自管道进口，这中的99%来自加拿大；LNG进口量仅相当于消费量的2%，绝大部分来自于特立尼达和多巴哥。天然气贸易主要是短期贸易，市场流动性强，天然气价格以现货价格为主。

2012年西部经济管理论坛第4期

图4北美（美国和加拿大）天然气市场的天然气产量和消费量

数据来源：2010年《BP能源统计年鉴》。

对于美国天然气市场价格而言，供应、需求、生产成本和替代燃料价格四大影响因素发挥着综合作用。从需求端来看，在过去的近30年里，居民用气价格最高，其次是商业用气，工业和电力用户年均价格相对较低（见图5）。

图5按用户类别分的美国天然气年度价格走势

数据来源：EIA。

从供给端来看，美国非常规气资源量巨大。2008年底，美国非常规气待发现资源为25．97万亿方，占待发现资源总量的51%；非常规气探明储量为3．96万亿方（见表3），其中，页岩气的探明储量达到32．8万亿立方英尺，煤层气的探明储量达到20．8万亿立方英尺。

表3美国天然气待发现资源量

类别未发现资源量（万亿方）探明剩余可采储量（万亿方）小计（万亿方）

常规气25．262．0127．27

非常规气25．973．9629．93

总计51．235．9857．21数据来源：EIA。

随着技术快速进步，美国非常规天然气开发获得重大进展，产量快速增长。2008年美国的天然气产量为5822亿立方米，其中非常规天然气产量约3027亿立方米，首次超过常规气产量，占到了天然气产量的53%左右。从中长期来看，美国的天然气供给有强大的资源保障。

从生产成本方面来看，美国非常规天然气开发平均成本为3－4美元/千立方英尺；目前美国产量最高的巴涅特页岩气田主体部位经济开采下限在7美元/千立方英尺，整个巴涅特页岩气田经济开采下限为8．7美元/千立方英尺；预计长期天然气生产成本为6－7美元/MMBtu。

从替代燃料方面来看，由于北美市场90%以上的天然气发电用户可使用多种燃料，40%以上天然气工业用户有能力迅速从天然气转向其它燃料，这使得北美天然气与其它替代能源具有很大的可替代性，其价格能较为灵敏地反映市场供需变化。

总体来看，美国的天然气市场相对较为成熟，需求增长有限，而供给尚有较大的潜力。因此，北美天然气市场价格将更多地取决于天然气未来供给增长的速度。

（二）供给和替代燃料价格是影响欧洲天然气市场定价的主要因素

与北美天然气市场不同，欧洲天然气市场的自给程度较低。近30年来，欧洲市场天然气产量增长缓慢，而消费量增长较快。

图6欧洲（不包括前苏联部分）天然气市场的天然气产量和消费量

数据来源：2010年BP《能源统计年鉴》。

从图6中可以看出，20世纪70年代欧洲的天然气生产和消费大致处于平衡状态，但之后与增长缓慢的产量相比，欧洲天然气消费量增长迅速。2008年欧洲天然气自给率只有不到50%。因此，供给能力是欧洲天然气定价的主要影响因素之一。

与较低的天然气自给率相比，欧洲天然气的市场化程度高，天然气价格形成“双轨制”，即天然气定价既参照NBP等交易中心价格，又与油价挂钩。由于欧洲多数国家的天然气自给率低，其天然气供应多数依赖进口。天然气贸易主要依赖长期合同，期限一般在15年以上，价格一般都与国际油价或油品的价格挂钩联动。在欧洲天然气工业发展过程中，以市场净回值（Netback Value）为基础并与石油产品价格建立指数化关系的天然气产业链定价方法起了至关重要的作用。因此，替代燃料价格将是未来欧洲天然气价格的主要影响因素之一。

从历史数据我们也可以看出，近10年来，欧洲天然气价格保持快速上升态势。2008年，欧盟天然气进口到岸价为12．61美元/MMBtu，按名义值计算，是1998年的5．6倍。从天然气与替代能源（煤炭、原油）之间的价格走势关系来看，油气价差有所扩大，气煤价差明显扩大。2008年，欧洲市场油气价差为4．15美元/MMBtu，气煤价差为6．39美元/MMBtu（见图7）。

图7欧洲原油、天然气和煤炭价格走势图

数据来源：2010年《BP统计年鉴》。注：原油为布伦特年均价，热值按1桶=5．8MMBtu折算；煤炭为

西北欧市场价，热值按1吨=24．06MMBtu折算。

另一方面，欧洲的能源更加倾向于使用无碳能源，而非天然气这样的低碳能源。因此，未来欧洲的能源需求可能更多地求助于核电、风电、太阳能发电等。中长期的欧洲能源也可能成为影响天然气价格的主要因素之一。

（三）需求和替代燃料价格是影响亚太天然气市场定价的主要因素

与北美和欧洲天然气市场不同，亚太天然气市场自给率早期较高，但是近年来逐渐降低。消费量与产量的差额在1998年首次达到100亿立方米，2008年达到740亿立方米（见图8）。目前亚太天然气进口主要依赖LNG，日本市场对LNG价格的影响大。

图8亚太天然气市场的天然气产量和消费量

数据来源：2010年《BP能源统计年鉴》。

以日本LNG市场为例，近10年来，日本LNG价格持续上升。1998—2008年，日本进口LNG价格从3．05美元/MMBtu上涨到12．55美元/MMBtu，增长了三倍。2009年，受金融危机影响，日本LNG价格下降到9美元/MMBtu左右（见图9）。

图9日本LNG价格和原油价格走势图

数据来源：EIA。

近年来，日本LNG与原油价差拉大。上世纪90年代，日本进口LNG价格与原油价格趋势基本一致。近年来，随着原油价格快速上升，日本LNG与原油价差有拉大趋势，2008年相差近5美元/MMBTU。

作为新兴经济体，亚洲的天然气需求增长很快。近十年亚洲的天然气需求增长率达到6%，远高于欧洲和北美地区（见图10）。

图10世界各大地区天然气消费变化趋势

数据来源：2010年《BP能源统计年鉴》。

因此，未来亚太地区的天然气定价主要受替代燃料价格和需求增长等因素的影响。

三、结论

天然气需求作为影响天然气价格最重要的因素之一，其受到各国经济发展、人口增长、城市化进程以及、市场改革等因素的影响。一般来说，天然气的需求与经济发展呈现出“S型”曲线增长规律；人口的增长会通过直接需求和间接需求拉动天然气的需求；城市化率与天然气需求也呈现出类似的“S型”曲线增长规律；低碳和天然气相关市场的改革，有助于天然气与其他能源的竞争。

作为影响天然气价格的另一个重要因素，天然气供给受到各国资源禀赋、技术进步、基础设施建设等因素的影响。随着勘探开发技术的不断进步，天然气探明储量呈现出逐年上涨的趋势，这有力地保障了天然气的供给能力。技术进步使天然气开发从陆上拓展到了海洋，从常规转移到非常规，从而有效地弥补了常规天然气资源的不足。天然气配套基础设施的快速发展，也为天然气安全供给提供了有利条件。

从单位热量价值来看，天然气价格要比汽油低一半以上，在相关技术成熟的条件下，天然气比石油具有更大的潜在价值。但是受资源勘探难度加大的影响，预计未来天然气价格将呈总体上升态势。

受各地区资源禀赋、天然气市场发达程度、能源和能源供需等因素的影响，不同地区天然气价格的

(下转第82页)参考文献：

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［责任编辑杨瑜

］檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷(上接第69页)

主要影响因素有所不同。北美地区有着较为成熟的天然气市场，一方面随着非常规天然气资源的大量开采利用，其天然气供给能力得到有效保障，另一方面受总体经济发展速度的影响，北美地区的天然气需求趋于饱和，因此市场供给是北美天然气市场定价的主要因素。欧洲地区天然气自给率较低，同时气价与油价挂钩，因此，市场供给和原油价格是影响欧洲天然气市场定价的主要因素，但是也不应忽略其能源利用的影响。亚洲地区天然气需求增长较快，同时需要大量进口LNG，其定价参考了原油的价格水平，因此，市场需求和原油价格是影响亚太地区天然气价格的主要因素。

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［责任编辑杨瑜］