Gaz ziemny w Stanach Zjednoczonych

Produkcja gazu ziemnego 1973-2022

Miesięczna produkcja, import i eksport gazu ziemnego w USA

Odkryte złoża gazu łupkowego według stanu na czerwiec 2016 r

Produkcja gazu ziemnego przez państwo

Gaz ziemny był największym źródłem produkcji energii w Stanach Zjednoczonych w 2016 roku, stanowiąc 33 procent całej energii produkowanej w tym kraju. Gaz ziemny jest największym źródłem wytwarzania energii elektrycznej w Stanach Zjednoczonych od lipca 2015 r.

W 2012 roku Stany Zjednoczone wyprodukowały 25,3 bilionów stóp sześciennych gazu ziemnego sprzedawanego na rynku, przy średniej wartości głowicy odwiertu 2,66 USD za tysiąc stóp sześciennych, co daje łączną wartość głowicy odwiertu 67,3 miliarda USD. W 2013 r. kraj wyprodukował 30,0 bilionów stóp sześciennych (TCF) sprzedawanego gazu. Z 7545 miliardami stóp sześciennych (BCF), wiodącym obszarem produkcji gazu w Stanach Zjednoczonych w 2013 roku był Teksas , następnie Pensylwania (3259 BCF) i Luizjana (2407 pne). Produkcja gazu ziemnego w USA osiągała nowe rekordy każdego roku od 2011 do 2015 roku. Produkcja gazu ziemnego na rynku w 2015 roku wyniosła 28,8 biliona stóp sześciennych, co stanowi wzrost o 5,4 procent w porównaniu z 2014 rokiem i 52 procent w stosunku do produkcji 18,9 biliona stóp sześciennych w 2005 roku Przemysł gazu ziemnego obejmuje poszukiwanie , produkcję, przetwarzanie, transport, magazynowanie i marketing gazu ziemnego i płynnych gazów ziemnych. Poszukiwanie i produkcja gazu ziemnego i ropy naftowej tworzą jeden przemysł, a wiele odwiertów wydobywa zarówno ropę, jak i gaz.

Ze względu na większą podaż, konsumpcyjne ceny gazu ziemnego są znacznie niższe w Stanach Zjednoczonych niż w Europie i Japonii. Niska cena gazu ziemnego wraz z jego mniejszym śladem węglowym w porównaniu z węglem sprzyja szybkiemu wzrostowi produkcji energii elektrycznej z gazu ziemnego.

W latach 2005-2014 produkcja ciekłego gazu ziemnego (NGL) w USA wzrosła o 70 procent, z 1,74 miliona baryłek dziennie w 2005 roku do 2,96 miliona baryłek dziennie w 2014 roku.

Chociaż Stany Zjednoczone są światowym liderem w produkcji gazu ziemnego , zajmują dopiero piąte miejsce pod względem potwierdzonych zasobów gazu ziemnego , za Rosją , Iranem , Katarem i Turkmenistanem .

Struktura przemysłu

Przemysł naftowy i gazowy w Stanach Zjednoczonych jest często nieformalnie podzielony na „wydobycie” (poszukiwanie i produkcja), „środkowy” (transport i rafinacja) oraz „downstream” (dystrybucja i marketing). Ropa naftowa i gaz ziemny mają wspólny sektor wydobywczy (poszukiwania i produkcja), ale sektory średniego i niższego szczebla są w dużej mierze odrębne. Wszystkie duże koncerny naftowe w USA produkują zarówno ropę, jak i gaz. Jednak względne ilości produkowanej ropy i gazu są bardzo zróżnicowane. Spośród dziesięciu największych producentów gazu ziemnego w USA w 2009 roku tylko trzy (BP, ConocoPhiillips i XTO) znalazły się również w pierwszej dziesiątce producentów ropy.

Najlepsi producenci gazu ziemnego w Stanach Zjednoczonych, 2009 r

Ranga	Firma	Miliard stóp sześciennych/rok
1	ciśnienie krwi	907
2	Energia XTO	855
3	ConocoPhillips	850
4	Energia Chesapeake	835
5	Anadarko Petroleum	817
6	Energia Devona	743
7	Enkana	590
8	Exxon Mobil	566
9	Spółki Williamsa	435
10	Zasoby EOG	422
Roczna produkcja własna, 2009. Źródło:

W 2009 roku produkcja należąca do dziesięciu największych firm stanowiła 31% całkowitej produkcji gazu ziemnego w USA.

Eksploracja gazu ziemnego

W 2010 r. branża wykonała i zakończyła 16 696 odwiertów głównie w poszukiwaniu gazu, nieco więcej niż liczba odwiertów wykonanych głównie w poszukiwaniu ropy (15 753). Wiele odwiertów wydobywało zarówno ropę, jak i gaz, a odwierty naftowe wytwarzały 18 procent produkcji gazu w USA w 2013 r. Spośród odwiertów gazowych 1105 to odwierty poszukiwawcze, a 15 591 odwierty rozwojowe.

Liczba aktywnie wiertniczych platform gazowych była kiedyś uważana za wiarygodny wskaźnik wyprzedzający wydobycia gazu w najbliższej przyszłości. Jednak średnia liczba czynnych wiertnic gazowych spadała każdego roku przez cztery lata z rzędu od 2010 (942 wiertnice) do 2014 (332 wiertnice), co stanowi spadek o 65 procent, mimo że produkcja gazu rosła każdego roku w tym samym okresie, od 21,3 biliona stóp sześciennych (TCF) w 2010 r. do 25,7 TCF w 2014 r., co oznacza wzrost o 21 procent. Pozostałe potwierdzone rezerwy ogółem wzrosły z 301 TCF w 2013 r. do 338 TCF w 2013 r. (ostatni rok, na który dostępne są rezerwy), co stanowi wzrost o 11 procent. Wzrost wydobycia gazu pomimo mniejszej liczby wierceń wiertniczych został wyjaśniony większą wydajnością wierceń i większą produktywnością odwiertów gazu łupkowego.

Produkcja gazu ziemnego

Roczne wydobycie gazu według typu odwiertu (2002-2018)

Odwierty gazu łupkowego

Studnie węglowe

Studnie gazowe

studnie naftowe

Produkcja gazu ziemnego według pól

Najlepsze pola gazowe w Stanach Zjednoczonych, 2013 r
Ranga	Pole	Państwo	Rok odkrycia	Miliard stóp sześciennych/rok
1	Marcellus Shale	Pensylwania i Wirginia Zachodnia	2008	2836
2	Newark East Barnett	Teksas	1981	1952
3	Łupek Haynesville	Luizjana i Teksas	2008	1426
4	Formacja Eagle Ford	Teksas	1962	1112
5	Łupek Fayetteville	Arkansas	2005	1025
6	Zagłębie San Juan	Nowy Meksyk i Kolorado	1927	1025
7	Kartagina	Teksas	1936	653
8	Pole gazowe Pinedale	Wyoming	1955	568
9	jagodowy	Teksas	1949	307
10	Pole gazowe Wattenberg	Kolorado	1970	305

Administracja Informacji Energetycznej Stanów Zjednoczonych publikuje roczne dane dotyczące wydobycia gazu ziemnego w formie zbiorczej według typów odwiertów: tradycyjne odwierty naftowe i odwierty gazowe, odwierty metanu z pokładów węgla i odwierty gazu łupkowego.

Wykres przedstawiający źródła gazu używanego w Stanach Zjednoczonych przez IEA na lata 2018-2022.

Olej i gaz

Większość pól naftowych produkuje trochę gazu i odwrotnie, ale stosunek ropy i gazu znacznie się różni. Na polach zagospodarowanych w celu wydobycia ropy naftowej gaz ziemny występuje w postaci surowej zwanej gazem towarzyszącym . Niektóre pola, zwane polami „suchego gazu”, produkują tylko gaz. Spośród dziesięciu największych pól naftowych w Stanach Zjednoczonych, tylko jedno, Eagle Ford, znajduje się również w pierwszej dziesiątce pól naftowych. Liczba odwiertów klasyfikowanych jako tradycyjne odwierty gazowe spada w ostatnich latach, ponieważ są one zastępowane odwiertami gazu łupkowego.

Powiązany gaz z odwiertów naftowych jest wykorzystywany podobnie jak inne źródła gazu ziemnego lub może być ponownie wtryskiwany w celu magazynowania i zwiększenia produkcji ropy. W niektórych przypadkach operator odwiertu może oznaczyć gaz jako produkt odpadowy, a duże ilości gazu mogą być celowo odprowadzane lub spalane w pochodniach , w zależności od lokalnych przepisów.

Metan z pokładów węgla

Produkcja metanu z pokładów węgla w USA osiągnęła najwyższy poziom 1,97 TCF w 2008 roku, kiedy to stanowiła 7,8 procent produkcji gazu w USA. Do 2018 roku produkcja metanu z pokładów węgla spadła do 0,95 TCF.

Gaz łupkowy

Od 2000 roku gaz łupkowy stał się kluczowym źródłem gazu ziemnego w USA. Produkcja wzrosła ponad dziesięciokrotnie od 2007 do 2018 r., kiedy to gaz łupkowy stanowił 23,6 TCF, czyli 63 proc. produkcji gazu w USA, i nadal rosła.

Ceny gazu

Ceny gazu ziemnego

Osiedle mieszkaniowe

Handlowy

Przemysłowy

Generacja elektryczna

Ceny eksportowe

Cena za milion BTU ropy i gazu ziemnego w USA w latach 1998-2015

Ceny gazu ziemnego wzrosły do 23,86 USD 17 lutego 2021 r. z powodu kryzysu energetycznego w Teksasie W lutym 2003 r. nastąpił podobny skok cen gazu ziemnego z powodu niedoborów

Henry Hub z Luizjany , która jest przedmiotem obrotu na giełdzie NYMEX .

Podczas spalania baryłka ropy uwalnia około 5,8 miliona BTU, tak więc 5,8 MCF gazu (przy standardowym tysiącu BTU na stopę sześcienną) uwalnia mniej więcej taką samą energię jak baryłka ropy. Czasami gaz zawierający 5,8 miliona BTU jest definiowany jako „ baryłka ekwiwalentu ropy naftowej do celów obliczania energii. Jednak przy opisywaniu rezerw lub produkcji przemysł naftowy i gazowy częściej używa zaokrąglonej liczby 6 MCF gazu (lub 6 milionów BTU w gazu ziemnego) równej jednej baryłce ekwiwalentu ropy naftowej.

Odkąd cena gazu ziemnego została zderegulowana w latach 90. XX wieku, jego cena miała tendencję do równoległości z ceną ropy naftowej, przy czym ropa zwykle ma premię na podstawie BTU. Ale począwszy od końca 2000 roku obfitość gazu ziemnego w Ameryce Północnej spowodowała, że cena jednostki energii z gazu była znacznie niższa niż cena energii z ropy.

Rurociągi gazu ziemnego

Mapa rurociągów gazu ziemnego

Kiedy ropa naftowa i gaz ziemny są wydobywane na powierzchnię, są one zwykle oddzielane w głowicy odwiertu, po czym ropa i gaz są poddawane oddzielnej obróbce. Gaz przepływa przez system zbiorczy do rurociągu do zakładu przetwórstwa gazu. Od 2014 r. W Stanach Zjednoczonych było 189 000 mil międzystanowych rurociągów gazu ziemnego

Przetwarzanie gazu

Zakłady przetwarzania gazu ziemnego w USA według mocy i wykorzystania, 2017 r

Dyspozycja całkowitego wydobycia gazu ziemnego w USA (pobór brutto) w 2014 r. Dane z US EIA

Gaz ziemny zawiera wiele składników chemicznych, które należy usunąć lub rozcieńczyć innym gazem, aby uzyskać spójną jakość rurociągu. Specyfikacje gazu rurociągowego różnią się w zależności od linii, ale generalnie gaz nie może zawierać znacznych ilości siarkowodoru (który jest toksyczny), mniej niż kilka procent dwutlenku węgla (dwutlenek węgla reaguje z wodą, tworząc kwas węglowy, który powoduje korozję żelaza i stali rury) i zawartość brytyjskiej jednostki termicznej (BTU) 900 lub więcej. Gaz ziemny dostarczany do konsumentów ma na ogół zawartość BTU około 1020 do 1050 na standardową stopę sześcienną, nieco wyższą niż czysty metan (1010 BTU).

Ciecze gazu ziemnego

Gaz ziemny składa się głównie z metanu, ale często zawiera węglowodory o dłuższym łańcuchu. Związki węglowodorowe z heksanu (którego każda cząsteczka jest prostym łańcuchem zawierającym sześć atomów węgla, stąd nazywana C6) i cięższe generalnie oddzielają się („kondensują”) od gazu w głowicy odwiertu; ta mieszanina nazywa się kondensatem i jest zwykle zgłaszana jako produkcja ropy naftowej i sprzedawana do rafinerii tak samo jak ropa. Węglowodory od C2 do C5 ( etan , propan , butan i pentan) są znane jako ciecze gazu ziemnego (NGL) i pozostają w postaci gazowej, dopóki nie zostaną wydobyte w zakładzie przetwarzania gazu. Podział na te dwie klasy nie jest doskonały: część heksanu i heptanu pozostaje w gazie, który ma zostać oddzielony jako NGL, podczas gdy część butanu i pentanu może oddzielić się wraz z kondensatem.

Gaz ziemny zawierający NGL nazywany jest „mokrym gazem”. Gaz, który naturalnie nie zawiera NGL lub gaz, z którego NGL zostały usunięte, nazywany jest „gazem suchym”.

Płynne gazy naturalne są wykorzystywane jako paliwo (sprzedawane jako propan lub gaz płynny (LPG)) lub jako surowiec dla przemysłu petrochemicznego .

Stany Zjednoczone są największym na świecie producentem NGL od 2010 roku i znacznie wyprzedzają drugą Arabię Saudyjską, która w 2015 roku produkowała 1,82 miliona baryłek dziennie.

Zwiększona produkcja NGL od 2000 roku obniżyła cenę NGL na rynku północnoamerykańskim, co doprowadziło do gwałtownego wzrostu budowy i rozbudowy zakładów petrochemicznych przetwarzających etan i propan w etylen i propylen, które są wykorzystywane do produkcji tworzyw sztucznych. Stany Zjednoczone mają największe na świecie zdolności produkcyjne etylenu, 28,4 mln ton rocznie w 2015 r., a projekty mają dodać kolejne 7,6 mln ton w latach 2015-2017. Od 2015 r. obniżka cen NGL zmieniła Amerykę Północną z jednego z wysokokosztowych miejsc produkcji produktów petrochemicznych do obszaru o najniższych kosztach poza Bliskim Wschodem.

Inne produkty uboczne

Część gazu ziemnego zawiera wystarczającą ilość helu , aby można go było wydobyć jako produkt uboczny.

Siarka , którą należy usunąć z gazu ziemnego ze względów bezpieczeństwa, estetyki i ochrony środowiska, jest odzyskiwana i sprzedawana jako produkt uboczny. W 2013 roku zakłady przetwarzania gazu ziemnego odzyskały 1,02 miliona ton metrycznych siarki, co stanowiło 12 procent amerykańskich dostaw siarki elementarnej (pozostała produkcja siarki pochodziła z rafinerii ropy naftowej).

Magazynowanie gazu

Magazynowanie i zużycie gazu ziemnego w USA w bilionach stóp sześciennych. Dane z US EIA.

Podziemne magazyny gazu ziemnego w 48 niższych stanach.

Magazynowanie gazu ziemnego EIA

Zużycie gazu ziemnego w USA jest silnie sezonowe, wyższe zimą niż latem o 50% do 90%, w zależności od surowości zimy. Aby zimą udostępnić większe ilości gazu, firmy budują podziemne magazyny gazu. Obecnie w Stanach Zjednoczonych działają trzy typy magazynów gazu ziemnego: wysady solne, wyczerpane zbiorniki gazu i głębokie warstwy wodonośne.

Największa ilość przechowywanych w magazynach wyniosła 8,29 bilionów stóp sześciennych w październiku 2012 r. Stanowiło to równowartość 26 procent całkowitej produkcji w USA w 2014 r. Niewielki wzrost w środku lata, pokazany na wykresie zużycia, wynika ze zwiększonego zużycia gazu do produkcji energii elektrycznej w lato. W przeciwieństwie do zastosowań mieszkaniowych, komercyjnych i przemysłowych, z których wszystkie są wyższe zimą, produkcja energii elektrycznej zużywa więcej gazu latem.

Marketing gazu ziemnego

Z zakładu przetwórczego gaz ziemny sprzedawany jest głównie przedsiębiorstwom gazowniczym. W 2014 roku 46% sprzedawanego gazu było wykorzystywane przez odbiorców komercyjnych i przemysłowych, 33% przez wytwórców energii elektrycznej, a 21% przez odbiorców indywidualnych.

Wytwarzanie energii elektrycznej z gazu ziemnego

Od 2009 roku wytwarzanie energii elektrycznej jest największym wykorzystaniem gazu ziemnego w Stanach Zjednoczonych. Energia elektryczna wytwarzana z gazu ziemnego jest zdecydowanie najszybciej rozwijającym się źródłem energii elektrycznej w Stanach Zjednoczonych od lat 90. Gaz ziemny stał się drugim co do wielkości źródłem energii elektrycznej w USA w 2006 roku, kiedy to wyprzedził energię jądrową. Pod koniec 2015 roku gaz ziemny wyprzedził węgiel jako największe źródło energii elektrycznej wytwarzanej w Stanach Zjednoczonych.

W dekadzie 2005-2015 energia elektryczna wytwarzana przez gaz ziemny wzrosła o 574 miliardy kilowatogodzin, ponad trzykrotnie więcej niż w przypadku drugiego najszybciej rozwijającego się źródła, energii wiatrowej, która w tym samym okresie wzrosła o 173 miliardy kilowatogodzin. Energia elektryczna wytwarzana z gazu ziemnego zwiększyła swój udział w całkowitej energii elektrycznej w USA z 18,8 procent w 2005 r. Do 32,6 procent w 2015 r. Wzrost energii elektrycznej wytwarzanej z gazu odbył się głównie kosztem energii węglowej, która spadła z 49,6 procent energii elektrycznej w USA w 2005 r. do 33,2% w 2015 r. Pod koniec 2015 r. gaz ziemny wyprzedził węgiel jako główny producent energii elektrycznej w USA. W okresie 12 miesięcy do sierpnia 2016 r. gaz ziemny generował 34,5% energii elektrycznej w USA, w porównaniu z 29,8% w przypadku węgla.

W przeciwieństwie do innych sektorów zużycia gazu ziemnego, elektroenergetyka zużywa więcej gazu ziemnego w okresie letnim, kiedy zapotrzebowanie na energię elektryczną zwiększa klimatyzacja, a ceny gazu ziemnego są sezonowo najniższe.

Zwiększone wykorzystanie gazu ziemnego do produkcji energii elektrycznej wynika z trzech czynników. Po pierwsze, presja wywierana na przedsiębiorstwa użyteczności publicznej, aby zmniejszały emisje gazów cieplarnianych, sprzyjała zastępowaniu produkcji węgla przez wytwarzanie gazu ziemnego, który według Narodowego Laboratorium Energii Odnawialnej i IPCC ma znacznie mniej emisji gazów cieplarnianych w całym cyklu życia niż energia elektryczna zasilana węglem. Po drugie, elektrownie gazowe są w stanie szybko zwiększać i zmniejszać swoją moc, dzięki czemu doskonale nadają się do uzupełniania nieciągłych źródeł energii, takich jak wiatr i słońce. Po trzecie, od końca 2008 r. cena gazu ziemnego na rynku północnoamerykańskim jest stosunkowo tania, zwłaszcza w porównaniu z ropą naftową. Energia elektryczna z generatorów zasilanych olejem w USA spadła o 81 procent od 2005 do 2014 roku.

Stany, które zużywają najwięcej gazu ziemnego do produkcji energii elektrycznej, to w kolejności malejącej Teksas, Floryda, Kalifornia i Nowy Jork.

Produkcja energii elektrycznej w Stanach Zjednoczonych z gazu ziemnego (GWh)
Rok	Całkowity	styczeń	luty	Zniszczyć	kwiecień	Móc	czerwiec	lipiec	sierpień	wrzesień	październik	listopad	grudzień
2001	639129	42389	37 967	44364	45843	50 934	57603	73 030	78410	60181	56376	44491	47541
2002	691 004	48413	44308	51214	49146	50275	65631	83 917	84477	68161	54201	45161	46100
2003	649 908	50176	43547	46699	45195	49373	54453	76 938	83250	59090	51824	45328	44035
2004	710101	48253	50320	49801	51822	62022	64686	79290	77 821	67854	57229	49693	51310
2005	760 960	51338	44 913	51 897	52016	54826	75635	96819	100 787	73355	55941	49440	53 993
2006	816442	43807	47409	54 922	56091	65586	81060	108094	106 592	72673	70640	53440	56128
2007	896,591	61475	57622	56204	60153	66470	81511	97483	121338	88532	78358	60637	66808
2008	882 980	72600	60042	62171	63046	62270	84620	100321	99673	79136	73283	61454	64364
2009	920 981	66390	62139	68203	61159	68146	84205	101 894	109240	92127	72603	63285	71590
2010	987 696	74173	66198	63431	64644	73665	92268	114624	121151	93 004	77738	69227	77573
2011	1 013 959	74254	65 924	65 947	70 029	75243	90691	119624	119 856	91739	78819	75441	86122
2012	1 225 895	90761	90610	92251	94 829	107352	115 598	138863	131736	108012	91725	80169	83 989
2013	1 124 384	88559	80283	84275	78036	83816	99615	120 771	121156	102063	88587	84287	92 936
2014	1 126 357	91016	75 942	78151	76782	89120	98460	115081	122348	106582	97683	84354	91038
2015	1 333 482	101687	91315	99423	92806	101516	121478	141119	139 084	123 036	110 005	102236	109 777
2016	1 378 308	110 044	98552	103 890	98876	110 430	131395	151554	154760	125603	102 898	93 942	96364
2017	1 149 687	95572	82768	95074	88455	98019	117236	146 929	141201	118036	106826	94 928	111398
2018	1 469 133	110293	98512	106524	98371	115284	130 826	164749	161676	141786	123142	108168	109802
2019	1 585 815	121 589	112142	115 813	104 059	117 059	137 836	171 955	174 968	149 697	130 948	117 910	131839
2020	1624168	135 916	127 871	125 905	110301	116 943	142 833	181260	173390	141164	131242	109658	127685
2021	1 575 231	125 960	111111	106565	106 920	114131	148843	169663	172 859	138062	131 490	122458	127169
2022	1 422 365	135743	115578	112019	105 847	127729	156307	190342	189201	156559	133 040
Ostatni wpis, % całości

Gaz płynny

Skroplony gaz ropopochodny obejmuje płyny gazu ziemnego butan i propan usuwane podczas przetwarzania gazu. Sprzedawane są do ogrzewania domów, gotowania, a coraz częściej jako paliwo silnikowe. Segment przemysłowy jest reprezentowany przez National Propane Gas Association .

Paliwo pojazdu

Gaz ziemny w postaci sprężonego gazu ziemnego , skroplonego gazu ziemnego i skroplonego gazu ziemnego jest coraz częściej stosowany jako paliwo do pojazdów silnikowych, zwłaszcza w pojazdach flotowych. Ma tę przewagę nad benzyną i olejem napędowym, że jest tańszy i emituje mniej zanieczyszczeń do powietrza. Ma tę wadę, że ma kilka punktów sprzedaży detalicznej. Od 2011 r. 262 000 pojazdów w USA było napędzanych gazem ziemnym. Chociaż zużycie gazu ziemnego jako paliwa samochodowego wzrosło o 60 procent w dekadzie 2004-2014, w 2014 roku nadal stanowiło zaledwie 3,7 procent zużycia paliw kopalnych (benzyny, oleju napędowego i gazu ziemnego) w przeliczeniu na BTU jako paliwa transportowego w USA . Paliwa transportowe stanowiły 0,13 procent zużycia gazu ziemnego w 2014 roku.

Historia

Technologia rurociągów

Przemysł gazu ziemnego w Stanach Zjednoczonych sięga 1821 roku, kiedy to odkryto i wykorzystano gaz ziemny we Fredonii w stanie Nowy Jork . Od początku rynek gazu ziemnego był ograniczony technologią rurociągową. Gaz dla Fredonii w stanie Nowy Jork w 1821 roku był dostarczany drewnianymi rurami, które nie były w stanie przenosić gazu na duże odległości.

W XIX wieku domy w większości miast były zaopatrywane w gaz miejski wytwarzany z węgla w lokalnych „ gazowniach ”. Gaz był przewożony w żeliwnych rurach, wprowadzonych w 1843 r., Zazwyczaj z połączeniami kielichowo-czosnowymi uszczelnionymi liną i stopionym ołowiem.

W XIX wieku i na początku XX wieku większość odkryć gazu ziemnego dokonano podczas poszukiwań ropy naftowej. Gaz ziemny był zwykle niepożądanym produktem ubocznym produkcji ropy. W latach 70. XIX wieku stalowa rura zastąpiła żeliwo. W 1883 roku Pittsburgh stał się pierwszym dużym miastem zaopatrywanym w gaz ziemny. Inne miasta poszły w ich ślady, ale tylko wtedy, gdy znajdowały się blisko odwiertów gazu ziemnego. Ponieważ gaz ziemny był produktem ubocznym, był tanio wyceniony i tam, gdzie był dostępny, podcinał rynek gazu miejskiego. W 1891 roku zbudowano jeden z najdłuższych rurociągów tamtych czasów, 120-kilometrowy rurociąg z pól gazowych Indiany do Chicago, bez kompresji.

Gazociągi wysokociśnieniowe na duże odległości stały się wykonalne po wprowadzeniu spawania acetylenowo-tlenowego w 1911 r., A zwłaszcza po upowszechnieniu się spawania łukiem elektrycznym w latach dwudziestych XX wieku. Umożliwiło to dostarczanie odległych złóż gazu do dużych miast. Gaz ziemny stawał się coraz bardziej poszukiwanym towarem.

Regulacja cen

Ceny pobierane przez przedsiębiorstwa dostarczające klientom gaz ziemny zawsze podlegały regulacjom państwowym. Wraz z budową gazociągów międzystanowych w latach dwudziestych i trzydziestych XX wieku miejskie zakłady użyteczności publicznej stały się zależne od dostaw gazu ziemnego poza uprawnieniami regulacyjnymi władz stanowych i lokalnych. W 1935 r. Federalna Komisja Handlu, uważając, że rurociągi międzystanowe mają zbyt dużą moc, aby kontrolować rynek gazu niższego szczebla, zaleciła kontrole federalne. Kongres uchwalił ustawę o gazie ziemnym z 1938 r . Regulującą stawki pobierane przez rurociągi międzystanowe.

Przepisy federalne początkowo obejmowały tylko stawki międzystanowych rurociągów pobieranych za przesył gazu. Kiedy cena rynkowa gazu ziemnego na głowicy odwiertu wzrosła w latach pięćdziesiątych, przedsiębiorstwa gazownicze narzekały, że producenci gazu również powinni zostać uregulowani. W 1954 roku Sąd Najwyższy Stanów Zjednoczonych orzekł w sprawie Phillips Petroleum Co. przeciwko Wisconsin, że regulacja ceny głowicy była zgodna z intencją ustawy o gazie ziemnym z 1938 roku, aby kontrolować ceny mediów, a zatem rząd federalny mógł kontrolować ceny głowic odwiertu dowolnego gaz ziemny trafia do gazociągu międzystanowego.

Na początku lat siedemdziesiątych sztucznie niska cena ustalona przez rząd federalny spowodowała niedobór gazu, ale tylko międzystanowego. Gaz zużywany w państwie, w którym został wyprodukowany, był obfity, ale droższy. Do 1975 roku około połowa wyprodukowanego gazu ziemnego trafiała na rynek międzystanowy. W latach 1975 i 1976 niektóre szkoły i fabryki na Środkowym Zachodzie były okresowo zamykane, gdy lokalny zakład energetyczny nie mógł kupić gazu ziemnego po kontrolowanej cenie. Federalna Komisja Energetyczna próbowała przydzielić rzadki gaz, identyfikując klientów o „wysokim” i „niskim priorytecie”, ale spowodowało to rozległe spory sądowe.

Rząd federalny zareagował na niedobory gazu ustawą o polityce gazu ziemnego z 1978 r., Która zarówno zaostrzyła regulacje federalne poprzez rozszerzenie kontroli cen na wszystkie istniejące odwierty gazu ziemnego, jak i obiecała zakończenie kontroli cen we wszystkich nowych odwiertach do 1985 r. Zgodnie z nowymi zasadami, gaz ziemny podlegał skomplikowanemu zestawowi cen, w zależności od tego, kiedy odwiert został wykonany, wielkości firmy będącej właścicielem odwiertu, przepuszczalności formacji oraz odległości odwiertu od poprzednich odwiertów. Wydobycie gazu z niektórych typów złóż gazu otrzymało dotacje podatkowe. W 1976 r. rząd federalny ustanowił Eastern Gas Shales Project, duży wysiłek badawczy mający na celu znalezienie sposobów na produkcję gazu z łupków.

Kontrola cen stała się jeszcze bardziej skomplikowana wraz z ustawą energetyczną z 1980 r., która zwolniła łupki gazowe dewonu (łupki zdeponowane w okresie geologicznym dewonu ) z kontroli cen (ale nie łupki gazowe zdeponowane w innych okresach geologicznych), a także formacje o niskiej przepuszczalności i metan z pokładów węgla. Ponadto produkcja z tych źródeł przyniosła producentom ulgi podatkowe za kwalifikowane odwierty wykonane przed 1 stycznia 1992 r.; ulgi podatkowe wygasły z końcem 2002 r.

Ustawa Natural Gas Wellhead Decontrol Act z 1989 r. nakazała zniesienie wszystkich pozostałych kontroli cen gazu ziemnego z dniem 1 stycznia 1993 r.

Niedobory i nadwyżki

Prognoza Hubberta na szczyt gazu z 1962 r. (czarna) w porównaniu z rzeczywistą produkcją gazu w Stanach Zjednoczonych w niższych 48 stanach (czerwona)

Podobnie jak w przypadku ropy naftowej, przyszłe dostawy gazu ziemnego od dawna są przedmiotem obaw i przewidywań niedoborów. W 1952 roku dr Edward Steidle, dziekan School of Mineral Industries w Pennsylvania State College , przewidział, że produkcja gazu wkrótce znacznie spadnie w porównaniu z poziomem z 1952 roku, tak że gaz przestanie być znaczącym źródłem energii do 2002 roku, a być może już jako 1975.

W 1956 roku M. King Hubbert wykorzystał szacowany ostateczny odzysk (EUR) na 850 bilionów stóp sześciennych (24 000 km ³ ) (ilość postulowana przez geologa Wallace'a Pratta ), aby przewidzieć szczyt produkcji w USA na poziomie około 14 bilionów stóp sześciennych (400 km ³ ) rocznie występuje „około 1970”. Pratt w swoich szacunkach dotyczących EUR (s. 96) wyraźnie uwzględnił to, co nazwał „fenomenalnym wskaźnikiem odkryć”, jakiego wówczas doświadczała branża w morskiej części Zatoki Meksykańskiej.

Produkcja gazu sprzedawanego na rynku amerykańskim osiągnęła szczyt w 1973 r. na poziomie około 22,6 biliona stóp sześciennych (640 km ³ ) i spadła do najniższego poziomu 16,9 biliona stóp sześciennych (480 km ³ ) w 1986 r. Według krzywej Hubberta produkcja gazu ziemnego rosła powoli, ale systematycznie przez następne 15 lat, osiągając w 2001 roku poziom 20,6 TCF.

Po 2005 r. produkcja gazu ziemnego gwałtownie wzrosła, przekraczając dawny szczyt z 1973 r. i ustanawiając nowe rekordy wysokiego wydobycia w każdym roku 2011, 2012, 2013, 2014 i 2015, kiedy wydobycie na rynek wyniosło 28,8 bilionów stóp sześciennych (820 km 3 ⁾ .

Handel międzynarodowy

Porównanie cen gazu ziemnego w Japonii, Wielkiej Brytanii i Stanach Zjednoczonych w latach 2007-2011

Roczny import netto gazu ziemnego (import minus eksport) do Stanów Zjednoczonych w latach 1975-2013. Dane ze strony internetowej US Energy Information Administration.

Handel gazem ziemnym w USA w latach 1950–2020. Stany Zjednoczone stały się eksporterem netto gazu ziemnego w 2017 roku.

Eksport LNG z USA 1997 - 2022

Zdolności i eksport gazu ziemnego

Możliwości eksportowe LNG

Przełęcz Calcasieu

Wyspa Elba

Wolny port

Camerona

Święto Bożego Ciała

Punkt zatoczki

Przełęcz Sabina

W 2017 roku Stany Zjednoczone po raz pierwszy od 1957 roku stały się rocznym eksporterem netto gazu ziemnego. Eksport netto wynosił średnio 0,4 miliarda stóp sześciennych dziennie. Administracja Informacji Energetycznej Stanów Zjednoczonych przewidywała, że eksport netto wzrośnie do 4,6 miliarda stóp sześciennych dziennie w 2019 r. Wzrost eksportu był napędzany przez eksport rurociągowy do Meksyku i Kanady, chociaż Stany Zjednoczone nadal importowały więcej z Kanady niż eksportowały do tego kraju. Ponadto wzrósł eksport skroplonego gazu ziemnego .

Ekonomiczny transport gazu ziemnego zależy od rurociągów. Bez połączeń gazociągowych gaz ziemny musi być transportowany w postaci skroplonego gazu ziemnego (LNG), co jest kosztownym procesem. Z tego powodu ceny gazu ziemnego różnią się między regionami niepołączonymi gazociągami. Na rynku północnoamerykańskim, obejmującym Kanadę, Meksyk i Stany Zjednoczone, które są połączone wspólną siecią gazociągów, ceny gazu były w ostatnich latach znacznie niższe niż na niektórych innych głównych światowych rynkach gazu, takich jak Europa (od 2010 r.), Japonia (od 2008) i Korei.

Stany Zjednoczone są połączone rurociągiem z Kanadą i Meksykiem. Stany Zjednoczone od dawna importują duże ilości gazu z Kanady i eksportują mniejsze ilości do niektórych części wschodniej Kanady. W 2014 roku Stany Zjednoczone zaimportowały 2634 BCF z Kanady i wyeksportowały 769 BCF, tak więc import netto z Kanady wyniósł 1865 BCF. W ciągu ostatniej dekady Stany Zjednoczone eksportowały coraz większe ilości do Meksyku. W 2014 roku Stany Zjednoczone wyeksportowały 728,5 BCF do Meksyku i zaimportowały 1,4 BCF, tak więc eksport netto do Meksyku wyniósł 727 BCF.

Koszt importu netto osiągnął najwyższy poziom 29,7 mld USD w 2005 r.; koszt importu netto wyniósł 5,9 mld USD w 2014 r.

Skroplony gaz ziemny

Proponowane terminale eksportowe LNG w USA, 2012 (US Energy Information Administration)

Kierunki eksportu skroplonego gazu ziemnego w USA, styczeń 2017 r. – maj 2019 r

Stany Zjednoczone stały się eksporterem netto skroplonego gazu ziemnego w 2016 roku. Głównymi rynkami dla amerykańskiego LNG są Meksyk, Korea Południowa, Chiny i Japonia. Pod koniec 2021 roku amerykański producent Venture Global LNG podpisał trzy długoterminowe umowy na dostawy skroplonego gazu ziemnego z chińską państwową firmą Sinopec . Import amerykańskiego gazu ziemnego do Chin wzrośnie ponad dwukrotnie. Amerykański eksport skroplonego gazu ziemnego do Chin i innych krajów azjatyckich wzrósł w 2021 r ., a azjatyccy nabywcy byli skłonni płacić wyższe ceny niż importerzy europejscy.

W poprzednich latach, kiedy eksperci przewidywali niedobory gazu w Ameryce Północnej, przedsiębiorstwa użyteczności publicznej budowały wzdłuż wybrzeża terminale importowe skroplonego gazu ziemnego (LNG). Import netto LNG osiągnął najwyższy poziom w 2007 r., ale od tego czasu spadł. W 2014 roku Stany Zjednoczone zaimportowały 59 BCF gazu LNG, a wyeksportowały 16 BCF, więc import netto LNG wyniósł 43 BCF. Większość importowanego LNG pochodziła z Trynidadu i Tobago .

Długoterminowe kontrakty LNG zazwyczaj wiążą cenę LNG z ceną ropy.

W 2010 roku, po spadku cen gazu ziemnego w USA poniżej cen na rynkach światowych, firmy amerykańskie zaproponowały utworzenie szeregu terminali eksportowych LNG. Wiele z tych propozycji obejmuje przekształcenie nieaktywnych terminali importowych LNG w celu obsługi eksportu LNG. Wszelkie propozycje eksportu gazu ziemnego muszą zostać zatwierdzone przez amerykańską Federalną Komisję Regulacji Energetyki (FERC), który wyraża zgodę tylko wtedy, gdy projekt otrzyma zadowalającą ocenę środowiskową i jeśli FERC uzna, że terminal eksportowy będzie leżał w interesie publicznym. Od sierpnia 2015 r. Zaproponowano 24 nowe terminale eksportowe LNG, z których FERC do tej pory zatwierdził 6. Cheniere Energy spodziewa się rozpocząć eksport LNG przez swój terminal Sabine Pass w styczniu 2016 r.

Od 2014 roku jedyny aktywny terminal eksportowy LNG w USA znajdował się w Kenai na Alasce. Zakład o wydajności 0,2 BCF dziennie jest własnością ConocoPhillips i eksportuje LNG od 1969 roku. Większość eksportowanego LNG trafiała do Japonii.

Stany Nowej Anglii są połączone rurociągiem z resztą Stanów Zjednoczonych iz Kanadą, ale istniejące rurociągi są niewystarczające do zaspokojenia zimowego zapotrzebowania. Z tego powodu jedna czwarta zapotrzebowania Nowej Anglii na gaz jest zaopatrywana w droższy LNG. Cztery terminale importowe LNG obsługują Nową Anglię, ale większość LNG importowanego do Nowej Anglii dociera przez terminal Everett w Bostonie i terminal Canaport w New Brunswick w Kanadzie. Od 2015 r. Budowano rurociągi do transportu tańszego gazu z Pensylwanii do Nowej Anglii.

Zobacz też

Linki zewnętrzne

America's Natural Gas Alliance - Producenci gazu ziemnego
Amerykańskie Stowarzyszenie Gazowe
American Public Gas Association - publiczne przedsiębiorstwa gazownicze
Międzystanowe Stowarzyszenie Gazu Ziemnego w Ameryce - Międzystanowe gazociągi
Stowarzyszenie Dostaw Gazu Ziemnego
„Wyciek gazu ziemnego w USA” . Globalny monitor energii .