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一场即将来临的行业革命——世界油气行业格局变化及对中国油气战略的思考

2017-02-08来源:标准天然气作者:标准天然气

 

世界能源革命将发生在2040年前后,届时天然气将取代石油成为世界主导性能源,并在世界一次能源体系演替中扮演桥梁作用,最终可能在2090年前后进入无碳能源时代。油气作为世界主导性能源的战略地位还将持续80年以上;世界石油和天然气工业还将分别持续100200年以上。2014年开始的这轮油价暴跌可能是世界能源革命前主要大国和行业引领者开展新一轮全球战略布局、石油金融属性低位换轨的重要实现途径。美国引领天然气对石油的替代,推动油气化工产品市场全球化;中国成为世界油气市场消费侧的主导力量。世界油气行业进入全产业链博弈时期,上游经营形势寒冬依旧,而科技竞争几近白热化,油气行业的利润中心沿产业链下移可能成为常态,缺乏结构优势和管理优势的石油企业未来将面临严峻挑战。当前中国一次能源消费二元结构凸显,能源消费规模高居世界首位,2050年一次能源消费将达到42亿~46亿吨油当量,在未来沿低碳化方向快速多元化的调整中,稳油兴气将具有重要战略意义。

世界能源体系正处于颠覆性变革的前夜。2010年以来,世界主要地区和大国一系列差异化中长期能源战略的实施,正在加快世界能源体系结构及世界油气行业格局的全局性调整。尽管2014年以来的国际油价暴跌导致世界油气行业上游经营形势持续恶化,但西方一流油服公司的科技创新如火如荼,下游炼化产品市场竞争空前激烈。诸多迹象表明,新一轮能源革命(包括油气行业革命)即将来临。然而,本轮能源革命对世界油气工业的发展究竟意味着什么?2014年以来的这轮石油危机的历史本质又是什么?国际油气价格或世界石油经济格局将如何变化?我国油气工业在能源革命后是否还将保持在国家能源系统中的战略主导地位?这一系列重大战略问题,关乎我国油气行业能否在世界能源体系大变局中把握正确的战略方向。为此,本文基于500年的时间窗,用实证分析方法对世界油气行业战略形势进行深度探讨,进而提出我国油气发展战略及建议。

1  世界能源体系演替趋势与世界油气工业生命周期 

世界能源体系中的主导性能源演替具有四大趋势,即从低能量密度向高能量密度,从高碳向低碳无碳,从单一化向多元化演变,且能源革命时间间隔逐步缩短。图1显示,人类在1769年发明蒸汽机,1880年煤炭取代木柴成为世界主导性能源,1964年石油替代煤炭成为世界主导性能源,预计2040年前后天然气将取代石油成为世界主导性能源。主导性能源更替时间间隔分别为1118476年。按照该趋势及核能技术发展路线图,预计2090年前后核能可能取代天然气成为世界主导性能源。由于石油和天然气具有产业协同性,2050年油气在世界一次能源中的占比约50.8%,即使2090年前后核能在世界一次能源结构占比超过了天然气,油气在世界一次能源的占比仍可能超过核能。因此,基于油气的产业协同性,预计油气作为世界主导性能源的战略地位还将持续80年以上。


油气的战略地位并不仅仅由其能量属性决定,石油(天然气)具有能量、物质、金融三重属性,三者共同决定了油气行业的战略地位及其持续时间。毋庸置疑,石油的能量属性正在被快速替代,2013-2015年其在世界一次能源结构中的平均占比为32.77%,为1960年以来的历史最低;其在世界电力结构中的占比将从2013年的4.4%降至2035年的2.0%2.5%;在运输燃料中,油的占比也将被新能源逐步替代,替代率将从2013年的5%增至2035年的11%甚至更高。到2050年,油气在世界一次能源的占比约为50.8%,煤炭、核能、其他非化石能源占比分别约为23%12%14.2%

然而,随着世界人口持续增长和文明发展,石油的物质属性将快速彰显。因为一旦2035年后,可控核聚变取得革命性突破并快速产业化,人类就将有具有取之不尽的能源,并可能进入廉价能源时代。另一方面,2050年世界人口预计将达到97亿,较2015年增加24.2亿,人类的物质需求将极大增加,由于化石能源的生烃母质来自动植物,更加契合人类物质需求,因而油气作为人类重要物质来源的战略地位将更加彰显。事实上,世界石化产品产量从上世纪60年代以来就一直快速增长,2005年全球乙烯、合成纤维、聚乙烯、合成橡胶、丙烯产量共计25194万吨;2010年增至28635万吨,平均每年增加688万吨;BP预测2035年前世界石化产品产量增长将保持或略高于该增速,依此推算,2035年世界石化产品产量将达到4.6亿~4.8亿吨。这是人类对物质需求极大增长的必然结果。

石油金融属性的战略迁移是世界能源更替阶段的核心战略议题。随着布雷顿森林货币体系的终结(1971年)、石油美元的形成(1973年)以及石油美元循环的建立,对其后40余年世界经济和金融体系的发展产生了极其深刻的影响。在天然气替代石油的过程中,石油的金融属性也将被逐步替代。尤其2080年前后核能革命后廉价能源时代的开启,石油将失掉作为金融载体的稀缺性。因此,只要石油(天然气)作为国际货币载体的金融职能尚未被替代,油气在大国战略体系中的主导地位就将继续保持,国际油气实质定价权可能仍然是未来几十年大国的战略重心和博弈焦点。

世界油气工业的生命周期将远超过其占据能源体系主导地位的时间。《油气杂志》估计,截至2015年底,全球原油和凝析油储量1.656万亿桶,全球天然气储量1.05万亿桶油当量 (6950万亿立方英尺)[9]。美国地质调查局(USGS2012年预测,全球(美国除外)石油、天然气、天然气凝析液的待发现技术可采资源量分别为5650亿桶、1.009万亿桶油当量和1670亿桶,潜在储量增长量分别为6650亿桶、2570亿桶油当量和160亿桶。2013EIA评估全球致密油技术可采资源量3450亿桶,页岩气技术可采资源量13642亿当量桶[11]。粗算全球石油、天然气技术可采资源量分别超过3.23万亿桶和3.68万亿桶油当量。按照2014年全球油气产量水平(石油产量323.65亿桶、天然气产量233.38亿桶油当量),即使不考虑油页岩和天然气水合物的资源量,石油和天然气的静态可采年限也将分别达到99157年。类比看,世界煤炭工业迄今已有约300年的历史,虽然作为世界主导性能源地位在1964年被石油替代,但全球煤炭产量从1965年的14亿吨油当量增加到2015年的38.4亿吨油当量,增加了2.74倍。因此,从全球剩余油气资源的角度看,世界石油和天然气工业至少还将分别持续约100年和200年。未来行业衰退的主要原因将更大可能来自报酬递减而非资源枯竭。

综上所述,预计新一轮世界能源革命将发生在2040年前后,届时天然气将取代石油成为世界主导性能源,并在世界一次能源体系演替中扮演桥梁作用,最终可能在2090年前后进入无碳能源时代;油气作为世界主导性能源的战略地位还将持续80年以上;世界石油和天然气工业还将分别持续100年和200年以上。

 

2 本轮石油危机的历史本质及其影响

 

历史上主导性能源的更替,通常会爆发世界科技革命、能源革命、工业革命和消费革命。人类历史上每一个伟大的工业时代都是以世界能源革命和新的主导性能源机制的引入为基础和标志;而要开创一个基于新的能源机制的新世界,就必须扬弃或打碎一个旧世界,其革命形式可能是军事战争、经济战争等。

由图1可见,在世界主导性能源更替前的第50年前后,人类社会将开始经历革命前的剧烈阵痛,这种阵痛大体会持续3040年,其间各类重大历史事件的频度、强度不断增大;而后1520年,全球新的能源消费将快速增长。例如,煤炭在1880年替代木柴成为主导性能源,在之前的第50年(1830年)英国率先完成工业革命,并开始向其他西方主要国家扩展,此后40年内(1830-1870年)西方农业文明和工业文明的冲突和较量达到极盛。石油在1964年取代煤炭成为世界主导性能源,在之前的第50年(1914年)爆发了第一次世界大战,最终在两次世界大战的废墟上创建起基于石油的全新工业体系。

倘若下一次世界革命发生在2040年前后,则这轮革命前的阵痛应该从1991年前苏联解体时就开始了。2000年以来的科技革命浪潮、2003年以来的低碳经济和中国和平崛起、2008年金融危机、2009年美国页岩气革命、2010年阿拉伯之春、2014年国际油价暴跌、2016年英国脱欧等,实则为这场即将来临的世界能源革命的前奏曲。1990年以来的历次重大历史事件显示,即将发生在2040年前后的世界革命将以全球化、低碳化、智能化、东方崛起为基本特征。斯宾格勒早在1918年就曾预言,西方文化的帝国时期将在2000-2200年到来,而离其最后崩溃也将为期不远。东方大国中谁能从这次世纪大博弈中胜出,谁就将赢得未来100年的世界领导地位或100年发展主导权。

就世界油气行业而言,历史的转折点同样出现在1991年。1991年前苏联解体成为世界油气市场进入全球化时期的重要里程碑。此后5年,俄罗斯、意大利、中国、挪威、巴西等国家石油公司先后经历了以改革开放、市场化或私有化为主流的改革浪潮。1995年以后,西方石油公司开始大举抢滩深海、进入俄罗斯、进军里海;2000年以后,LNG带动海域天然气困气释放和低碳经济的兴起,天然气工业从传统石油工业中逐步分离出来,同期油气技术创新进入大发展时期;2003年伊拉克战争削弱了中东独立政治力量,西方石油公司加快产业链转移,全球国家石油公司崛起;2005年西方油服公司服务价格大幅上涨以及美元走弱,推动国际油价进入高油价时代;2008年格鲁吉亚战争后围绕天然气定价权的博弈开始在欧亚大陆全面展开;2009年美国页岩气革命推动美国油气能源独立,美国引领天然气对石油的替代,国际天然气市场开始形成;2010年“阿拉伯之春”运动导致大中东地区政治经济格局进一步调整,美国WTI油价与布伦特油价呈现反向价差;2014年国际油价暴跌,全球油气上游市场格局快速调整,中国等的国家石油公司从规模化转入结构优化,沙特阿拉伯地位突显,西方石油公司上游投资呈现重新登陆态势;2015年美国再度成为世界第一大产油国并解除原油出口禁令,推动炼化产品市场国际化。2010年以来,西方一流石油企业加快对新一轮颠覆性技术全球制高点的布局。经过25年一系列波澜壮阔的变革,世界油气工业已经完成了“铁幕”下的二分结构向全球化的转型:天然气工业即将破茧成蝶,逐渐老化的石油工业正在加快战略属性的分离,颠覆性技术已基本孕育成型,低油价下优胜劣汰正在为迎接新一代技术及产品做好市场准备。而美国无疑已经成为这轮世界油气革命的领导者,牢固掌握着行业发展的主动权。

由于这一轮世界主导性能源更替发生在油气行业内部,因此2014年开始的这轮石油危机可能会成为能源革命前主要大国和行业引领者开展新一轮全球战略布局、坚壁清野、秣马厉兵、石油金融属性低位换轨的重要实现途径。事实上,在页岩油气革命推动下,美国依靠科技创新、油气能源独立、全方位能源战略和实体经济复兴等一系列重大战略实施,正在占据新一代颠覆性油气技术的战略制高点,引领天然气对石油的替代,推动油气化工产品市场全球化,快速进行油气领域的科技、资源、产品市场的全球布局,进一步巩固其对世界油气行业的战略主导权。因此,20146月后国际油价暴跌和持续的价格战,更大可能是大国为争夺未来100年世界领导地位或发展主导权的一次全局性战役,是经济战争的直接表现形式。因此,这次战役卷入深度和广度超越了行业和国度,影响将极为深远。从历史经验看,这场石油大博弈的持续时间可能持续到2025年前后,其间,依靠综合竞争力胜出的国家不仅将赢得未来低碳时代的主导权,同时也将占据世界工业革命、消费革命的战略先机和全球制高点。

 

3 世界油气行业形势及格局变化特征

 

基于以上认识,将历史的视角拓宽到1991年对行业变化特征进行梳理和分析,可以更加科学地理解和揭示行业变化趋势。

3.1 天然气工业的崛起与破茧成蝶

由于油气在地质上的共生关系,历史上的世界石油和天然气资源勘探基本是同步进行的。但天然气的相态决定了集输和利用的有限性,因此,世界天然气工业的兴起比石油晚了约一个世纪,是延迟动用的化石能源工业体系。

世界天然气工业始于上世纪50年代,先后经历了范围经济、国际化两个时期。范围经济时期(1950-1990年)以管线天然气为主,主要以北美、独联体-西欧两大天然气工业为中心,在上世纪80年代初两者的产量分别占全球总产量的32%48%。国际化时期(1991年迄今)以LNG工业的快速发展为标志,波斯湾和太平洋LNG生产中心成为21世纪天然气工业的两大亮点。2005年后,北美非常规天然气的规模化生产和LNG/FLNG等技术快速发展,推动世界天然气工业快速国际化。2014年世界LNG贸易量达3333亿立方米,占天然气国际贸易总量的33.4%。目前,全球已形成四大天然气生产中心和三大核心市场,东非海域LNG正在成为全球竞争热点;中国天然气产量快速攀升,成为第6大产气国和最重要的消费增量市场。

2010年以来,世界天然气工业开始经历消费(技术)革命。传统天然气市场存在两种基本消费模式:一种是北美和欧洲为代表的民居饱和消费模式,其中美国天然气消费人口约占总人口80%;另一种是亚太地区低居民消费模式,天然气消费尚处于快速增长时期,2015年中国用气人口约占国家总人口的12.14%。由于欧洲区天然气进口在2008年后结束了约40年的持续增长,进入下降通道;亚太区作为新兴天然气消费市场,进口量虽然在2009年后一度高增长,但2013年后天然气消费需求进入瓶颈期。因此,全球天然气供需在2009年后出现了持续的结构性松平衡,天然气年消费量连续5年围绕3.34万亿~3.39万亿立方米波动,天然气价格出现大幅下降(见图2)。


 

2009年以来,美国加快基于C2产业的消费模式创新,引领天然气对石油的替代。其石化企业加快乙烷裂解装置建设,并对原有的裂解装置实施原料轻质化改造,2010年美国已成为石化品净出口国,2015年乙烯总产能约2660万吨/年,预计2017年乙烯总产能将增至3300万吨/年;美国气价约为日本气价的16.5%,为美国天然气全球战略的实施提供了无以伦比的优势,使美国得以依靠大量低成本天然气化工产品出口赢得战略优势。事实上,天然气消费革命才刚起步,随着石墨烯等新型碳材料和氢能技术的发展,天然气消费将进入全新发展时期。初步预计,天然气消费革命的产业化爆发期将出现在2025-2030年,届时消费的激增将推动天然气工业进入全球化时期,并最终在2040年前后取代石油成为世界主导性能源。

世界天然气工业从石油工业中破茧成蝶的另一个主要标志是,天然气国际市场体制机制的建立和与石油定价体系的分离。2009年以来,全球天然气市场开始呈现三分格局。其中,北美天然气市场为成熟的现货贸易市场,该区天然气价格自2009年后就完全脱离了国际天然气市场成为全球地板价,与同期日本LNG进口价差最大达到14美元/百万英热单位,且价格走势与国际油价无关。受2009年美国页岩气革命推动,欧洲天然气市场自2010年开始发生根本性转变,以欧洲各国天然气交易中心为平台的天然气现货贸易快速增长,天然气定价机制2010年以来开始从传统与油价挂钩转向现货气价机制,2014年现货贸易已占欧洲天然气贸易量的约50%,未来现货贸易占比可能进一步增加。东北亚(中、俄、日、韩、蒙)地区已经成为基于管道长期合同的中心,该区天然气管输能力预计将达到1680亿立方米/年,略高于2013年俄罗斯向欧洲出口管道天然气的量(1613亿立方米),由于这部分长期合同主要基于中俄战略合作框架,而中国作为全球最重要的天然气消费增量市场,故该地区将对未来国际天然气价格波动具有一定的平抑作用。

过去25年世界天然气工业的发展可以理解为一直为即将来临的世界能源革命奠基。然而天然气消费要超越石油,尚需某种重大事件的推动,类似马歇尔计划对石油工业的作用。由于天然气和石油的协同性,这种重大事件将主要来自具有颠覆性的天然气消费革命。天然气是世界能源体系更替过程中的“桥梁”,即承载石油的能量、物质、金融属性的迁移职能。换言之,谁占据了天然气消费(技术)革命制高点,谁就将赢得天然气时代以至核能时代的全球战略发展主动权。因此,一个有远见的大国,需要围绕天然气消费革命、加快科技创新和颠覆性技术的培育。

3.2 世界石油工业的蜕变与未来趋势

世界石油工业始于1859年,已有157年历史。大体经历了萌芽期(1859-1911年)、高速发展时期(1912-1964年)、稳步发展时期(1965-2009年),2009年后进入后石油时代。事实上,世界石油年新增储量早在1964年就已达到峰值,其后年新增储量呈回旋性减少。世界石油产量在1979年达到高峰后,结束了战后高增长(年均增长5.4%),经过5年低迷期后,1985年迄今年均增长基本保持在1.39%。1991年以后石油工业开始进入深水超深水,2000年以后进入极地、丛林和其他边远高风险区和规模开采油砂,2009年后以页岩油气和提高采收率为主要领域,预计2025年前后将规模开采油页岩。北海、印度尼西亚等世界重要产区约16个产油国的石油产量出现了持续递减。因此,在1991年后天然气工业快速发展的过程中,世界石油工业则开始了持续老化的进程,纵使2009年页岩油革命也难以掩盖其老化的趋势。

2009年是世界石油工业史上极其重要的转折点,标志着石油对世界政治经济至关重要的三重属性(物质、能量、金融)正式进入被替代程序。2009年,全球油气勘探普查工作基本完成,意味着未来获得盆地和区带级的油气发现的机会十分渺茫,未来领域将集中到页岩油、油页岩和已知油区提高采收率。2009年以来,美国C2产业的发展显示油气工业在终端化工产品市场已现整合端倪,标志天然气对石油物质属性的替代已经起步。2010年以来新能源车的快速发展,意味对石油能量属性的替代的开始。2010年以来的世界石油市场出现四大趋势,即初现立体博弈格局、行业利润中心沿产业链向下游转移、美国WTI和欧洲布伦特价系之间出现反向价差,以及原油市场与天然气市场联动减弱乃至背离,预示石油的金融属性将可能在一系列重大结构调整过程中出现载体迁移。如果要实现石油金融属性向其他载体的战略迁移,比较可能出现在油价与其他金融载体同步出现极端变化时期,例如1973年国际油价大涨368%与布雷顿森林体系彻底瓦解、浮动汇率制兴起和美国进入法币时代同期。毫无疑问,在世界石油工业未来100年中,衡量石油战略价值的天平正在发生倾斜。如何能够实现石油在能源更替时代的蜕变,“替”而不弱,“代”而不僵,将是未来油气行业和世界大国需要共同关心的重大战略命题。可以确定的是,未来石油战略地位的保持同样依赖于石油消费(技术)革命和金融模式的颠覆性创新。

3.3 世界石油经济格局及油气价格变化趋势

2009年以来世界石油经济格局已经发生深刻调整,主要表现为立体博弈格局的形成、油气行业的利润中心沿产业链下移和石油金融属性的低位换轨。

在2009年页岩气革命推动下,世界石油市场初现立体博弈格局。美国依靠页岩油气繁荣带动实体经济复兴,辅以成品油/原油出口政策调整,在原油、成品油、石化产品三个市场领域骤然打破了世界供需平衡;油气行业利润中心沿产业链下移,炼化产品市场可能将成为大国油气博弈的正面主战场。其中,美国和欧洲原油市场油价在2010年4月后开始出现反向价差(见图3)。2011年美国WTI油价比欧洲布伦特油价一度低达29.5美元/桶,2011年反向价差平均分别占WTI和布伦特油价的17.75%和14.7%,最高占37.18%和27.1%;而在此前的24年中,WTI油价平均比布伦特油价高1.54美元/桶左右,这是由于基准油的品质差异决定的。由于美国以外的国际市场主要参考布伦特油价,这意味着美国买一桶原油的成本仅为其他国家的60%~80%;由于美元为国际货币,也就意味着世界上出现了两种不同币值的美元。在2014年油价暴跌以来,反向价差开始逐步收窄,2016年平均价差-0.528美元/桶;未来趋势及与美元汇率变化需要高度关注。成品油、石化产品市场则在美国推动下快速从地区市场发展为国际化市场。未来国际原油对其他市场定价的单向联动可能转变为三个市场的互动,进而形成立体博弈格局。


2014年以来国际油价暴跌相应的变化,除了国际天然气价格大幅下挫外,全球油气行业的利润中心沿产业链下移需要引起高度重视。历史上,油气行业上、中、下游的内部收益率约为14%24%12%8%10%,在一体化石油企业的投资架构中,上游约占55%70%、中下游占30%45%,即收入和利润结构与成本结构明显反置。因此,在利润中心下移后,只有具有高水平现代管理能力和适应能力的一体化油公司才具有竞争优势,其中北美市场的一体化油公司竞争优势将尤其突出;而那些管理不善的一体化油公司,以及缺乏一体化结构的油公司将面临极大的生存困境。油服企业处于这场革命的前沿,未来只能依靠与油公司的捆绑式结构才能共存。然而石油工程投资占油公司上游投资的约70%,如果没有杀手锏技术,如果不能在挑战各类难动用资源过程中实现革命性降本。这种变化不仅意味着油气行业正在经历世界范围的全产业链竞争,而且不排除未来石油金融属性向下游载体迁移。

在这种特定的历史背景下,国际油价的大幅震荡可能成为常态,国际天然气价格则可能转入相对平稳的中低价位时期。这与发生在上世纪20年代末的世界能源体系大变局十分相似,也发生在世界主导性能源更替(石油替代煤炭)前30年左右。那时的世界石油工业在国际石油市场和美国本土市场都出现石油泛滥导致的价格灾难;世界煤炭工业则因1929年爆发的世界经济危机和石油消费增长带来的市场萎缩,进入了滞涨和衰退期,1932-1936年中国煤炭价格出现断崖式暴跌;世界能源体系正是在这个过程中逐渐完成了由煤炭向石油过渡。石油作为这轮世界主导性能源替代过程中的被替代方,为了与天然气、新能源竞争,将不得不选择进入低价通道;同时,由于国际石油市场高度国际化和金融投机势力强势逐利,未来的国际油价变化将可能是在较低油价基础上的大幅震荡,这将对欧亚大陆的新兴经济体产生严重的制约和破坏作用。与石油相比,天然气的国际化程度和金融投资操纵程度明显要低,国际天然气价格可能转入持续稳定的中低价位时期(2035年之前),其价格区间足以与石油和新能源竞争,并逐渐摆脱对石油价格的挂靠,形成新的国际天然气定价机制。事实上,未来天然气能够替代石油的主要原因,除了其具有更加丰富的剩余资源、更加低碳外,另一个主要竞争优势就是价格相对较低且平稳。在与石油同等价位下,消费者选择天然气而非石油,其原因之一可能是对国际油价波动风险的厌恶。

3.4 世界油气行业的科技竞争形势

对全球近80万件石油工程及核心技术领域的发明专利分析显示,世界三大油服公司自2009年以来的科技竞争已经几近白热化,新一轮油气勘探开发技术革命即将来临。哈里伯顿在2009年金融危机期间的研发投资强度达到了1996年以来的历史最高点(2.215%),高强度研发投资使其2009-2016年的年度专利公开数以年均23.29%的增速爆增,2015年度公开的专利数高达3414件,是其2009年度公开专利量的3.51倍,是斯伦贝谢、贝克休斯2015年公开专利数的1.471.73倍,是同期我国三大石油公司石油工程发明专利总数的3.1倍;2016年前10个月,哈利波顿公开的专利数达到4050件(见图4)。斯伦贝谢公司作为油服板块的传统旗舰,科技研发投资自2010年以来已经连续5年超过10亿美元,其中2012年研发投资达到12.17亿美元的历史最高点;而在2014年油价暴跌的恶劣经营形势下,其2015年研发投资强度在2010年后再度突破3%,达到3.08%


新一代基于纳米科技、微纳技术(MEMS/NEMS)、智能材料、人工智能、量子技术,以智能化精确导向钻完井系统、纳米采油、原位改质等极具颠覆性的新一代勘探开发智能化技术体系正在形成,主要包括智能钻头、智能钻柱、智能液、智能固井、智能完井、智能采油和双向闭环信息系统。在哈里伯顿2015年公开的专利中,纳米、传感器、MEMS类专利占比19.8%,探测和数据通讯类专利占比28.09%,智能/功能材料类专利超过20%;NEMS、纳米机器人、原位分子材料自组装等当前世界顶尖级前沿科技已见诸专利。初步预计,这一轮以智能化、一体化、微型化、低成本为主要特征的革命性技术将在2020年后陆续产业化。由于智能化技术在现有井下工具系统中整合了大量现代前沿技术产品,未来油服市场格局、业务模式、成本变化在油气资源技术革命推动下将可能被颠覆性改变。因此,尽管中国石油企业经历着低油价之痛,但2020年之前可能还是依靠创新开始自我革命的最佳历史机遇期,2020-2035年将面临日益强烈的外部冲击,而到2035年后将机遇不再。

3.5 世界油气行业的市场竞争形势

纵观1990年以来世界油气行业发展不难发现,世界油气行业格局已经深刻调整。2014年国际油价的暴跌毫无疑问正在极大地改变未来的石油市场竞争格局。

美国在页岩油气革命推动下,依靠油气能源独立、实体经济复兴等一系列重大战略的实施,正在引领天然气对石油的替代,推动油气化工产品市场全球化,加快优化石油进口布局。美国天然气价格在2009年后成为全球地板价,这使其天然气化工和电力行业具有无与伦比的低成本优势;基于页岩气乙烷的乙烯成本仅为传统石脑油工艺的一半,美国2010年成为石化品净出口国;页岩气带动下的北美电力成本比中国和欧洲电力成本低25%和50%,天然气在美国电力能源的占比已从2000年的16%增至33%并快速替代煤炭。在石油领域,美国致密油边际成本因科技进步带来的钻井周期大幅缩短、电力成本大幅下降等而出现明显下降,WTI原油价格与布伦特油价的反向价差进一步增强美国炼化产品的国际市场竞争力。与OPEC协议减产、俄罗斯减少出口、中国原油产量下降等趋势相反,美国拟在2017年1月开始卖出约800万桶战略储备油,这无疑将进一步打压油价。从原油和石油产品进出口结构看,美国原油在2015年解除出口禁令后进入除加拿大以外的中国、荷兰等市场,但原其油进口未减反增,从2015年4月的744.6万桶/日增至2016年12月的847.1万桶/日;美国2011年开始成为石油产品净出口国,2016年四季度净出口平均达250万桶/日左右,但依然保持210万桶/日左右的进口量。总体上,美国通过不同程度脱离国际原油和天然气市场,快速增加国际原油及炼化产品市场份额,以期通过低进高出实现利润最大化,推动美国实体经济复兴。美国油气能源独立并不意味完全“自给自足”。事实上,美国在石油对外依存度快速减小,加快减少尼日利亚、伊拉克、委内瑞拉和俄罗斯等高风险资源国的石油进口量的同时,从加拿大进口原油占比却从2009年的21.2%快速增至2015年的43%,从而明显增加了石油进口安全和战略一致性。尤其值得注意的是,哈里伯顿、贝克休斯和埃克森美孚等世界一流的油服公司和油公司正在引领新一轮的世界油气技术革命。美国已成为新一轮世界能源革命的引领者。

我国在油气消费侧的战略地位将更加突显,价格风险将同步增大。2010年以来,世界主要国家和地区差异化的能源战略正在推动世界油气能源供需格局发生重大调整。美国在2014年发布的“全方位能源战略”中,将“国际领导力”作为全方位能源战略的根本目标;其能源独立的核心是油气能源独立,并确立天然气的过渡性能源战略定位。欧盟能源安全形势日趋严峻,为了减小对境外油气能源的依赖,于2011年制定了“能源2020”新战略,明确未来将依靠新能源重塑其能源体系。俄罗斯2014年发布的“2035年能源战略”草案,核心是“向东看”和能源出口的多元化。日本在2014年能源战略草案中重新审视核能,认为废核在经济上不可行;同时进一步加大天然气火力发电和氢能。中东-北非区的主要资源国已开始着手布局能源多元化战略,太阳能和核能为未来主要替代能源。按照这种趋势,2035年后的世界油气版图中,北美区油气独立,欧洲油气需求强度急剧减小,世界其他产区的油气出口目标将主要向以中国为主的亚洲新经济体汇聚。在世界石油市场上,北美地区对区外原油需求量已从2007年的4.97亿吨快速下降至2015年的1.26亿吨,预计2020年前后即可实现区内原油自给;欧洲地区(不含独联体国家)对区外原油需求自2006年后开始小幅回落,而伊朗和利比亚等战后复产将加重世界石油供需宽松程度;亚太地区是世界三大原油消费中心中唯一保持进口需求持续快速增长的地区,1986-2015年原油消费年均增长5.67%,其中2015年中国原油进口量占亚太地区进口总量的31.3%,同比增长3.37%。因此,2030年以后,预计我国在未来世界油气需求侧的战略地位突显,但是这也意味着未来我国将成为国际油气价格风险的主要承担者。如何对冲这些风险,将是我们油气战略研究的核心议题之一。此外,持续低油价正在削弱俄罗斯、委内瑞拉等对石油出口高度依赖国家的经济。

从产业链看,持续低油价导致上游深海、油砂等高成本资源领域以及中国等高成本产区的上游投资萎缩。油服市场成为这轮石油危机的重灾区,2015年全球油服市场规模同比减少1400亿美元,北美市场钻井总数减少50%,成本指数较2014年油价暴跌前平均下降20%,局部达到35%。截至2015年底,油价暴跌导致全球油气行业裁员已达25万人,其中大部分来自油服企业,仅斯伦贝谢就达到5万人。由于世界能源体系进入主导性能源更替阶段、美元进入升值通道,未来油气价格再度持续处于高位的可能性不大,而油气开采难度在快速增大。因此,油服企业只有依靠颠覆性科技创新和管理创新,才能在助力油公司走出低谷的同时完成自我救赎。在油气行业下游,世界炼化板块空前大洗牌,炼化产品市场已经成为这轮博弈的正面主战场;其中,美国引领气对油的替代、推动石化市场全球化,低成本传统产油国及新兴产油国扩增炼化产能,而那些高成本传统炼化企业被迫升、减、转、停。

在企业层面,科技创新成为2009年以来石油企业最重要的战略举措。世界三大油服公司在全力打造新一代技术体系并占据科技制高点的同时,全面加快全球技术布局;辅以其在低油价期间建立的与油公司共存亡的战略架构,低位收并购形成的更加优化的一体化组织结构,以及更加精悍的员工队伍,无疑为引领和引爆油气行业革命做好了准备。国际大石油公司方面,埃克森美孚在集团层面成立战略研究机构,其战略机构(EMEST)的任务是评价和选择中长期战略性技术及近期重大关键技术,开展战略前瞻研究并指导各业务板块研发机构的科技投资与科研立项。在金融危机后全球经济和国际油气价格低迷、现金流紧缩的形势下,埃克森美孚加大技术研发投资,科技投资从2008年的14.8亿美元,跃增到2009年的20亿美元;2010-2012年连续三年科研发投资超过30亿美元;重启停滞近14年的井筒工程,2009-2014年石油工程专利年均增长65.7%,2014年更是高达211%。壳牌公司在油砂、页岩油装备和技术创新达到高峰,2012年非石油工程类专利申请量是其2009年同类专利申请量的近4.9倍。中国、挪威、沙特阿拉伯等国家石油公司在2010年后全面加快石油工程技术研发,相继推出智能油田、海底工厂、油藏纳米机器人、极限钻井等一系列极具颠覆性的技术概念,标志着另一支科技劲旅的崛起。

为了应对国际油价大幅波动风险,西方大石油公司早在2008年后就全面加大全产业链纵向一体化结构整型,通过剥离非核心资产和股票回购等方式提质瘦身,通过实施上游、下游/化工一体化平衡投资组合,以原油产量定炼化规模,抵御油价大幅震荡。这种纵向一体化使埃克森美孚能充分利用美国油气低价优势并辅以原油和炼化产品出口政策,通过“低进高出”保持其行业旗舰的战略优势。除埃克森美孚外的其他四大石油公司(壳牌、BP、雪佛龙、道达尔)2015-2016年资产剥离额均在100亿美元左右,剥离对象主要为上游低效、非核心资产,目的是上下游业务平衡。2013年开始实施平衡投资的公司,2014年经营业绩出现逆势上扬,壳牌2014年第四季度净利润33亿美元;上下游失衡或横向结构不合理的公司,2014年以来盈利水平普遍下降,2015年经营形势进一步恶化;其中,2015年BP净利润为-64.82亿美元,同比下降271%;康菲净利润为-44.28亿美元,同比下降164%[15]。西方大石油公司业务结构变化特征见图5。


在以全产业链纵向均衡一体化抗御价格风险的同时,西方大石油公司突出战略引领、重启石油工程、加大科技创新,不断增持天然气权益,进军新能源,资源结构的低碳化程度不断增大。在能源更替背景下,各大石油公司不断增持天然气权益,进军新能源,资源结构低碳化程度不断增大。2014年国际油价暴跌以来,能源领域两起最大的收并购案均与天然气有关,即壳牌700亿美元并购BG、埃克森美孚购买ENI集团莫桑比克大气田(资源量约2.4万亿立方米)约15%的权益。欧洲的石油公司则大举进入太阳能领域,其中道达尔自1983年涉足太阳能领域以后,已成为世界第二大光伏太阳能运营商,其子公司SunPower为世界第二大太阳能光伏发电公司。昭和壳牌石油公司2009年在日本投资新建同期全球最大的太阳能电池板工厂(CIS太阳能电池工厂),设计额定年产能为1GW。BP太阳能公司2011年就在世界各地实施大约120兆瓦总装机容量的太阳能项目。

总体来看,世界油气行业进入全产业链博弈时期,上游经营形势寒冬依旧,而科技竞争几近白热化,油气行业的利润中心沿产业链下移可能成为常态,这将极大打压缺乏结构优势和管理优势的石油企业。新一轮行业革命即将来临,我国油气行业战略形势已经极为严峻,唯有自我革命才能在革命洪流中求生存谋发展。

 

4 中国油气行业战略地位与战略选择

 

作为世界最大的新兴经济体和人口最多的国家,2015年我国一次能源消费总量30.14亿吨油当量,占全球总量的22.9%,居世界首位。尽管中国石油石化企业经历着低油价之痛,但2020年之前可能还是我们的最佳机遇期,2020-2035年将面临日益强烈的外部冲击,2035年后将机遇不再。因此,中国石油石化企业如果不自我革命,就将被革命。

我国2015年的经济发展特征与日本上世纪70年代中期的特征大体可比,预计我国最早2020年开始进入技术驱动型经济增长周期(见图6)。日本在战后经历了经济恢复和高速发展后,1973年后相继经历了结构调整期(1974-1984年)、稳定增长期(1985-1997年)和新经济发展时期(1998年-迄今)三个阶段。其间,结构调整期的大举创新为1985年后进入技术驱动型经济发展阶段提供了重要内生动力;而当第三产业结构占比超过73%后,一次能源消费均进入负增长阶段。我国经过30余年高速增长后,在2014年进入全面深化改革阶段;科技创新从初期高速发展转入全民创新阶段,涌现出了华为等具有世界领先水平的民族创新旗舰企业,国家创新体系初步成型;这个阶段与日本1973年前后的科技创新特征十分相似。我国2014年开始战略性产业结构调整,经济发展和一次能源消费均进入历史转折点。2014年第一产业增加值在GDP占比(9.8%)首次低于10%,第二产业占比在2011年后进入缓降通道,第三产业占比在2015年首次超过50%并呈持续增长态势。2015年一次能源消费结构同比增幅降至1999年以来的历史最低点(1.47%),煤炭消费连续两年出现负增长。类似地,日本在1973年一次能源消费拐点与第三产业占比50%和第二产业占比转入下降同期。除此之外,两国的经济拐点都具有世界经济形势低迷、国内经济环境严峻复杂、工业下行压力明显增大,以及工业产品出口受阻等内外部环境特征。考虑到我国经济发展不均衡程度、未富先老的人口结构、这轮科技革命卷入领域更丰富等客观因素,以及我国政府调控能力更强、经济发展可借鉴经验更丰富等优势,预计我国经济将软着陆,调整期将短于美国和日本,其间一次能源消费年均增长1.12%~1.42%(日本调整期平均-0.17%)。2020年前后我国经济有望逐步结束调整并转入稳定增长期,科技创新进入产业爆发点,经济以技术密集型为主,2021-2035年一次能源消费年均增长1.6%~2.16%(日本稳定增长期平均2.70%),第三产业占比可能在2035年后达到62%。2035年后,随着社会老龄化临界点的出现而转入高原期。

     基于以上分析,结合我国一次能源消费现状,预计2035-2050年我国一次能源消费将围绕42亿~46亿吨油当量小幅波动,年均增长0.29%~0.39%(见图7)。按照以上预测结果,我国人均能耗水平将从2015年的2.15吨油当量增至2035、2050年的2.49~2.90吨油当量、3.23~3.54吨油当量。这意味着到2050年时,我国人均能耗水平将与日本2015年水平(3.53吨油当量)相当,约为美国2015年人均能耗水平(7.13吨油当量)的一半。


我国能源资源虽然具有多元性,但二元结构突显,即电力主要来自煤炭,运输燃料动力主要来自石油,两者在一次能源结构中占比共计82.29%。核能、水电、其他非化石能源在一次能源结构占比仅为1.28%、8.46%、2.08%,合计11.82%。考虑到2040年前后世界将经历核能和电力技术革命,关键能源技术发展具有明显不确定性,2040年之前过快布局将面临结构性风险。为了确保2020年后国家经济快速稳步增长、有效抑制和削减煤消费、更加稳健地发展新能源,需要充分利用石油工业体系的成熟性,在石油对外依存度不大于70%的条件下,在2033年之前适量增加石油消费,2034-2050年将我国原油消费控制在6.5亿吨。我国天然气工业具备快速发展的产业基础,只有天然气与核能同步双增长才能确保我国经济在低碳模式下的合理经济增长。我国天然气处于大发展初期,2015年天然气证实储量3.8万亿立方米,同比增长4.8%;产量1380亿立方米,同比增长5.6%;消费量1973亿立方米,同比增长4.7%;天然气进口依存度30%;在一次能源结构占比5.89%。基于我国天然气工业基础,2030年天然气产量有望达到3000亿立方米,2045年后基本稳定在3300亿立方米。按天然气消费稳步快速增长的原则规划,2015-2045年我国天然气消费量年均增长4.2%,2045年后年均增长1.97%;预计天然气将在2040-2048年超过石油成为我国第二大能源。按照该趋势,2035、2050年天然气在我国一次能源消费占比约为12%、16%,对外依存度约为35%、60%。由于煤炭消费受到抑制、石油面临国际油价大幅波动的风险、水电和其他可再生能源的增长受总量限制(即使2015-2050年我国核能年均增长8.69%),2050年前我国能源供需缺口必须依靠天然气弥补。因此,“稳油兴气”对我国未来能源安全、经济发展、社会稳定具有极其重要的战略意义。

 

5 我国油气战略发展建议

 

综上看来,这次石油危机的根源在于世界主导性能源替代,因此世界油气市场未来变化趋势和表现方式将与过去150余年历史上历次石油危机截然不同。世界主要大国、西方大石油公司、西方一流油服公司早在2008年金融危机后就开始了面向世界能源革命的一系列重大战略布局,不同程度地将这一轮石油危机作为大战前秣马厉兵、坚壁清野(市场份额战)、抢占战略制高点(新能源和科技)的重要历史机遇,并由此出现经营形势和科技创新冰火两重天的极端局面。从发展速度看,新一代革命性能源技术最早可能在2020年前后进入产业化爆发点,2035年之后将机遇不再。那些在历史机遇窗内一味疲于应对低油价而忽视长远战略布局的石油企业,未来将步履维艰,甚至或将从世界油气市场永远消失。因此,我国需要从国家战略高度加快研究和布局油气能源战略,全面加大那些能带来颠覆性改变的技术创新和管理创新。主要战略发展建议如下。

5.1 国家能源战略目标与总战略

充分利用油气行业在我国能源经济体系已经形成的战略地位和行业基础,依靠油气科技革命,稳油兴气、二次创业,通过能源体系的战略协同、油气与金融的战略协同,油气与其他领域国家战略(领土安全、“一带一路”和生态文明等)的协同发展,为我国在新一轮世界革命中赢得未来100年的发展主动权,以及在能源更替和低碳经济时代的能源安全和平稳调整,提供强有力的能量、物质、金融战略支撑。

我国历史上的若干重大能源战略研究主要是分领域进行的,但这轮世界能源革命是能源体系的系统性、多元性同步调整,需要加快“多兵种”协同发展战略研究与实施。

5.2 油气行业战略布局与总战略

1)依靠与相关领域基础科技发展、应用技术创新、产业协同发展战略,加快油气资源颠覆性技术培育,确保稳油兴气,一个没有保障性本土油气资源和自主开采体系的国家在国际油气市场上是没有话语权的。

2)依靠国企/民企战略协同和革命性技术创新,加快炼化产业升级、向消费端差异化延伸、与未来能源体系有机融合,坚守市场份额,并力求赢得国际炼化产品市场实质定价权,构建起油气行业坚不可摧的第一道防线。

3)依靠科学布局低成本、高市场流动性、高市场弹性,与智能电网协同的国家油气管网体系,构建“高效配送和调控中心”,确保能源体系的平稳运行、柔性转型和精准战略管控。

4)依靠进一步增大国家战略储备和商业储备,形成足以应对未来国际油价大幅震荡和天然气大发展后的能源安全保障。

加快将战略思维从被动应对转变为“积极备战和迎战”;利用当前低迷的全球行业形势,加快企业纵向一体化结构整型、横向差异化结构调整、新一轮战略布局,依靠向低碳能源及电力领域战略延伸、融合或协同,有效增大战略敏锐性、快速反应能力、战略纵深和续航能力;依靠企业与国家的战略协同实现战略脱困,但最终脱困依赖科技革命。


编辑:标准天然气

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