天然气在过去很长的一段时间一直是受传输管道限制的能源。这也就导致天然气不存在一个全球性的市场,而是在不同地区存在不同的市场,各自供给相应的地区。而这样的地域性隔离导致投机者无法将天然气在不同的市场进行买卖,因此各个区域市场的价格也存在极大的差异。

Damen-Shiprepair-Brest-Scores-Second-LNG-Repair-Commission (LNG Worldnews)
© LNG Worldnews

在过去10年间,由于越来越多使用液态天然气(LNG)不同区域的天然气市场呈现出融合的迹象。而为了将天然气压缩成液态运输需要由以下3个部分组成的传输链:

  • 在天然气出口海港地区的天然气液化装置以及储存装置。在这个装置里天然气会被降温(-160°C)并液化,这需要耗费很大的能量。因此这个装置必须由天然气气源(例如:天然气管道)供应能量。位于近海的天然气储罐相对于离岸较远的天然气储罐更具有经济优势,因为天然气会从管道不断的运输过来,但是只有当港口刚好有天然气船的时候才能将天然气运走。因此为了能实现天然气运输的灵活性,天然气储罐是必不可少的。
  • LNG-气船。由于液态天然气在运输时必须维持在一个相对较低的温度和气压,才能保证天然气不会重新气化,因此LNG-气船必须具有非常好的绝缘性。目前大部分的天然气运输船通常都配置的是球罐。因为球形具有最佳的体积与表面积之比,具有最好的绝缘性。在港口填充天然气罐的时候,首先必须在气罐中充满惰性气体(CO2或者氮气),这样才能防止在填充天然气的时候,天然气和氧气混合形成有爆炸性的气体混合物。LNG-气船和其他运输船一样存在着极端的规模效应,也就是说,船越大,每单位的运输成本越小。
  • 在天然气进口国的液态天然气气化装置以便将天然气重新转化为气态,这样才能通过天然气管道输送至其他地区。同样为了确保必要的操作灵活性,天然气罐通常是必要的。

液化天然气出口商和进口商越多,供应商的灵活性也就越大,同时需求方的灵活性也会提升。当一个地区,例如欧洲,天然气价格偏低时,LNG出口商就可以将天然气卖到天然气价格可能相对较高的地方,例如日本。随着使用LNG的比例越来越高使得在不同天然气市场上套利成为可能,这也让世界上不同地区天然气的价格越来越接近。目前欧盟范围内的天然气供应近20%来自于LNG进口。

由于通过天然气管道传输的天然气能量密度较低,因此当传输距离很长的情况下传输成本会变得较高,因为长距离的传输管道不仅需要投入大量的建设资金,也需要高昂的运营资金。从图一可以看到,每单位天然气(相当于每吨原油)的运输成本比原油或者煤炭高出4倍多。

图一:长距离运输下各类一次能源运输成本比较图

天然气通过LNG运输还是通过管道运输更经济取决于出口商和进口商之前的距离。一般而言,距离在2000-4000公里的范围内,通过LNG运输会比管道运输更经济。然而俄罗斯至德国的距离虽然有5000多公里,天然气却是通过管道进行运输。这里采取管道运输的主要原因是因为是因为在西伯利亚天然气田缺少无冰的海上运输航道、