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        凜冬將至!中聯化:中國天然氣價格承受力分析

        作者:來源:訪問:時間:2022-9-16 16:58:08

        文/閆涵 金乃婧 劉炳赫,中聯化,當代石油石化

        在國際天然氣價格大幅波動的背景下,理清國內天然氣價格承受能力對于國際天然氣采購和投資決策至關重要。經過數十年發展,歐美天然氣市場已經具有高度成熟的交易機制,天然氣在國內基本可以順價銷售。相較之下,中國國內天然氣交易還在市場化進程之中,自由交易的市場機制尚未形成,由于天然氣消費涉及民生,政府管制在國內天然氣定價中起重要作用。在供應側我國國產天然氣、進口天然氣和國產非常規氣銷售定價模式不同,與不同資源獲取成本有較密切聯系。在需求側我國天然氣供應體現出“保民生”特點,民用天然氣部門嚴格限價,在工業領域天然氣價格允許一定程度的漲幅,且逐漸向市場化方向轉變。因此,目前我國天然氣市場表現出“強穩定、硬管制”的特點,研究國內天然氣價格承受力的前提是厘清我國天然氣定價機制。

        1中國天然氣定價機制

        基于天然氣的物理特性,國內天然氣交易分為管道天然氣和液化天然氣(LNG)槽車市場兩種。其中,LNG槽車價格根據市場供需決定,但由于市場交易量和流動性有限,國內LNG槽車市場呈現區域化的特點。國內管道氣市場則更加復雜,不僅具有區域性,氣源差異和使用部門差異都會影響管道氣的定價。

        1.1國內管道氣定價機制

        政策在國內管道氣天然氣定價中扮演重要角色。一方面,不同行業的天然氣定價體系不同。民用天然氣涉及國計民生保障,價格管控較嚴,即使在需求旺季也一般僅允許在門站價基礎上調5%。工業部門用氣通常允許上調更大幅度,2021年冬季工業部門天然氣普遍在門站價基礎上調47%,2022年以來部分地區合同外新增用氣交易價甚至達到8元/m3。另一方面,不同來源的天然氣定價機制不同。進口LNG、頁巖氣原則上允許根據市場情況自由定價,但國產常規氣受到門站價約束。具體來講,受門站價格約束的主要是通過陸上管道運輸的國產常規天然氣(包括致密氣)和2014年底前投產的進口管道天然氣(中亞天然氣管道A、B、C線,中緬管道),而非管制氣主要是海上常規氣、頁巖氣、煤層氣、煤制氣、進口LNG及其他以液態形式分銷的供應、直供用戶用氣、儲氣設施購銷氣和交易平臺公開交易氣、2015年后投產的進口管道氣(目前包括中俄東線管道氣)和具備競爭條件的省份門站批發供應(福建省作為改革試點沒有門站價管制)。

        1.2國內LNG市場定價機制

        總體來看,我國國內LNG價格按照市場供需決定。從交易量來看,國內LNG槽車交易在我國整體天然氣市場中份額較小,流動性受限,且國內LNG交易受限于槽車的運輸距離,因此國內LNG交易呈現區域性特點。另外,國內LNG價格一般呈現季節性,且隨著中國在世界LNG市場扮演更重要角色,國內LNG價格與國際LNG現貨價格聯動性在增強。

        2國內天然氣可承受價格水平

        盡管中國天然氣市場存在政府管制特點,但終端用戶采購天然氣的價格是在一段時間內其愿意且能夠購買的天然氣價格,市場上真實的天然氣價格反映了終端用戶能夠承受的天然氣的現實價格。近兩年天然氣資源成本大幅上漲,各供氣企業采取多種方式盡可能推價,當前實際價格水平已近似終端用戶可承受價格水平。

        2.1國內管道氣承受的價格水平

        由于國內管道氣交易具有區域性差異,將國內管道氣市場按區域分為華北、華東和華南。另外,供需來源不同天然氣的定價模式也不同,根據國內管道氣交易模式將管道氣分為合同內基礎量交易和合同外交易。近兩年,國內廠商合同內交易基準價基本呈現淡季上浮5%,旺季上浮47%的現象。合同內的交易量是基礎量,一般在70%~80%,剩余的是合同外交易量。合同外交易可基于市場情況由買賣雙方談判定價,現在多數情況是將合同外的量放在上?;蛑貞c石油天然氣中心拍賣交易。在本文的分析中,以合同內基準價作為合同內基礎量定價水平,以上海和重慶交易中心管道氣拍賣價作為合同外管道氣交易價。

        2.1.1華北、華東及華南管道氣交易承受的價格水平

        從華北管道氣市場的交易情況來看,合同內基礎量交易價在2~3元/m3的區間,其中淡季價格略高于2元/m3,旺季價格接近3元/m3。合同外交易價基本高于合同內基礎量價格,2021年9月后平均交易價超過4元/m3,2022年3月一度至6元/m3。

        華東市場方面,合同內基礎量價格與華北類似,該價格在2~3元/m3的范圍波動,呈現出季節性。合同外交易價格在2022年1月后一度快速上升至超過8元/m3,從價格變化看,華東終端用戶的價格承受能力高于華北地區。

        華南管道天然氣市場成交情況與華東相似,合同外交易價格從2022年以后快速上漲,反映了部分終端用戶較強的價格承受能力。按照交易量將合同內基準價和合同外價格加權平均得到華北、華東和華南終端用戶管道天然氣可承受的價格(合同內和合同外交易量比例4:1),再將這3個價格平均得到全國管道天然氣可承受價格(見圖1)2021年全國管道氣平均可承受價格在2.4~2.5元/m3,2022年全國管道氣平均可承受價格上漲到超過3元/m3水平,按熱值折算總體在10~15美元/mmBtu的價格范圍。

        另外,全國管道氣平均可承受價格呈現季節性,在取暖季價格明顯上升,反映了在需求旺季時期終端用戶愿意支付更高的采購價格來滿足需求。

        2.2國內LNG交易承受的價格水平

        從國內主要區域來看,華北、華東和華南地區LNG槽車出廠成交價接近。這表明盡管全國LNG槽車市場具有區域性特點,但各區域的價格聯動性較強。從價格走勢看,2021年5月開始國內LNG槽車價格明顯上漲,由低于4000元/t漲至2021年冬季的8000元/t,隨后價格短暫回落,最近又回升至8000元/t水平。按熱值折算,國內LNG槽車市場可承受的價格水平淡季在15~16美元/mmBtu,旺季超過20美元/mmBtu。

        3國內天然氣可承受的理論價格水平

        國內多數學者采用替代能源價格法對天然氣價格承受能力進行理論分析。天然氣價格與可替代能源價格相掛鉤,按有效熱值等價原則,通過測算出在等熱值條件下的可替代能源價格,即可測算天然氣的等熱承受價格。當天然氣的等熱承受價格越高,用戶對天然氣價格的承受能力越強。

        天然氣等熱承受價格按式(1)計算:

        P≤min{P替代}

        P替代=(H替代/H天然氣)×P天然氣 (1)

        式中,P替代為天然氣的替代能源為了取得相同的單位熱值所折合成的天然氣價格;P天然氣為用戶天然氣市場價;H替代為替代能源的單位熱值;H天然氣為天然氣的單位熱值。

        基于替代能源價格法,按地區和用戶類型分類,對天然氣價格承受能力進行理論值分析。目前,我國天然氣消費領域主要包括:城市燃氣、工業燃料、天然氣發電、交通運輸領域。當存在多種替代能源時,選擇轉化后的最低替代能源價格作為天然氣等熱承受價格。

        3.1城市燃氣

        在我國,民用天然氣是城市天然氣消耗的主要部分,包括居民炊事和采暖用氣等。城市中民用天然氣可替代能源為電力和液化石油氣(LPG),根據目前的價格水平,替代能源法計算得到的全國主要區域民用天然氣等熱承受價格見表1。


        由表1可知,每個地區的天然氣價格都低于其等熱承受價,反映了在價格管控下城燃用氣價存在價格扭曲情況。替代能源方面,華北地區等熱值價格最低為電力,該地區天然氣等熱承受價為5.33元/m3;華東、華南地區等熱值價格最低為LPG,該地區天然氣等熱承受價分別為5.44元/m3及5.54元/m3。其中,華南地區天然氣價格相對較高,現有價格更接近于市場上的供需價格。

        從替代能源的歷史價格走勢來看(見圖2),由于國內價格管控2021年以來民用電價保持平穩,LPG替代價格呈上漲趨勢,由低于3元/m3升至約5.5元/m3。綜上,國內電價、LPG等熱值價格均高于民用天然氣價格。


        3.2工業燃料方面

        天然氣作為工業燃料主要用于工業鍋爐和工業爐窯。工業鍋爐主要是工業生產和集中采暖,而工業爐窯主要是冶金、煉鋼、陶瓷、玻璃建材等的爐窯加熱。

        工業鍋爐主要分為燃煤鍋爐和燃氣鍋爐。燃氣鍋爐結構緊湊,散熱損失較小,沒有排渣損失,供暖熱效率可達90%左右,燃煤鍋爐由于外形較大,散熱損失、排煙損失、排渣熱損失較為嚴重,熱效率一般在68%左右,表2為目前華北、華東和華南的工業鍋爐煤氣對比情況。


        由表2可知,每個地區的天然氣價格都高于其等熱承受價,按等熱值原理進行比較,華北、華東、華南天然氣等熱承受價均為2.0992元/m3,與煤炭單位價格比分別為1.43:1.00,1.70:1.00,1.67:1.00,說明通過單位熱值比較,煤炭價格遠低于天然氣價格。從工業鍋爐替代能源的歷史數據看(見圖3),除了在2021年10月煤價異常波動燃煤鍋爐成本顯著提升外,近1年工業鍋爐煤炭成本價格多數時間低于天然氣價格,說明燃煤鍋爐經濟性優于燃氣鍋爐,兩者價差在0~1.5元/m3波動。綜上,在工業鍋爐方面天然氣相對煤炭沒有經濟性。


        用于工業爐窯的燃料主要為煤炭、LPG和天然氣,分析1t耐火磚能源消耗來探究不同能源的經濟性。以陶瓷爐窯為例,由表3可知,從燃料費用比較,目前使用天然氣比LPG便宜,比煤炭貴。華北、華東、華南地區天然氣等熱承受價均為1.5860元/m3,以煤炭為燃料生產1t陶瓷爐窯用耐火磚的費用比使用天然氣平均節省297.60元,比LPG節省560.39元。由此可見,僅從經濟角度考慮,在陶瓷生產中使用天然氣是不劃算的。從工業爐窯替代能源價格走勢歷史數據看(見圖4),近1年陶瓷爐窯的燃料費用呈上升趨勢,其中煤炭價格偏低,其次是天然氣,LPG價格高且上升趨勢最明顯。天然氣價格較煤炭價格平均高約0.5元/m3,較LPG價格平均低約1元/m3,反映了工業爐窯用戶天然氣使用成本較高。


        3.3天然氣發電

        我國天然氣發電的主要替代能源為煤炭發電,根據公式推導:煤轉換氣價=煤炭價格×0.0573t/mmBtu+碳價×0.0762GJ/mmBtu。使用目前全國碳市場碳價格作為發電的碳成本,取值為50元/t。當天然氣價格高于煤轉換氣價時,煤炭發電比天然氣更有吸引力;當天然氣交易價格低于煤轉換氣價時,天然氣比煤炭更具吸引力。從歷史數據看(見圖5),煤炭價格、煤轉換氣價相對平穩,天然氣交易價格呈上漲態勢。交易所數據顯示,3月華北地區平均交易價格為5.91元/m3,華東地區平均交易價格為7.01元/m3,華南地區平均交易價格為8.57元/m3;根據鄭商所煤炭價格、全國碳價計算,3月煤轉換氣平均價格為1.65元/m3,比當前交易所交易價格低4.26~6.92元/m3,說明當前氣價水平下,煤炭發電成本遠低于天然氣發電成本,天然氣發電用戶成本壓力較大。


        3.4天然氣汽車

        車用LNG的替代能源主要是柴油,目前國內研究普遍認為,在節能環保、運行和維護成本、提升車輛的安全性方面,LNG重卡優于柴油重卡,但在基礎設施建設、燃料價格波動性、燃料供給穩定性等方面弱于柴油重卡。若重卡的日行駛里程為300km,柴油重卡百公里消耗柴油為32L,每千克LNG的熱值相當于1.33L柴油,則LNG重卡百公里消耗LNG約24kg。假設燃氣發動機和柴油發動機的熱效率相同,計算得出LNG重卡與柴油重卡使用成本對比見表4。由表4可知,LNG重卡比柴油重卡每日燃料費節省80.16~207.04元/日,按1年運行300天計算,使用LNG重卡較柴油重卡可節省燃料費24048~62112元/年。


        燃料經濟性是影響LNG重卡需求量的核心因素之一。從價格走勢(圖6)看,近1年車用LNG、柴油價格均呈上漲態勢,LNG價格低于柴油價格,但波動性相對較大。從圖7看出,雖然當LNG/柴油價格比值低于0.6時,LNG重卡燃料呈現出一定的成本優勢,但燃料價格波動較大、終端加注站有限等因素限制了LNG重卡的使用,壓縮了LNG卡車的需求。


        4結論

        1)國內管道氣市場可承受的價格水平在淡季略高于10美元/mmBtu,旺季在14~15美元/mmBtu的水平。

        2)國內LNG槽車市場可承受的價格水平淡季在15~16美元/mmBtu,旺季超過20美元/mmBtu。

        3)替代能源分析法研究表明,現行國內天然氣價格水平,除了在LNG重卡市場和城市燃氣領域外,在國內天然氣相對替代能源沒有經濟性。

        4)2022年國際油氣市場高位波動,7月油價在110美元/桶水平,亞歐天然氣價格超過30美元/mmBtu,HH氣價在5~6美元/mmBtu波動。結合國內氣價承受力研究,油價掛鉤LNG資源和美國LNG資源在我國終端用戶可承受的范圍內,LNG現貨價格遠超終端用戶可承受水平。


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