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美国煤炭产业的现状和未来

2014-5-17 20:05| 发布者: 巨车网| 查看: 1373| 评论: 0|来自: 郭水文的博客

摘要: 本文仅供学习与研究。
  一、概述

  美国是全球煤炭资源最丰富的国家。根据《BP世界能源统计年鉴2013》的数据显示,截至2012年年底,美国的煤炭探明储量约为2373亿吨,占全球总量的27.6%。长期以来,煤炭一直在美国的能源供应中发挥着非常重要的作用,美国目前是仅次于中国的全球第二大煤炭生产国和消费国。

  然而,近些年来,由于“页岩气革命”所带来天然气产量的大幅增长和价格下降,再加上国内环保政策的日益趋严,美国煤炭产业的发展面临着很多困难。
虽然面临着一系列的挑战,但是在更高技术的推动下,美国的煤炭在与替代能源的竞争中依然具有一定的优势。美国能源信息署(EIA)甚至认为,美国的煤炭产量将在未来30年内保持平稳,不会出现大幅下降。
 
  二、美国的煤炭生产、消费和运输

  (一)美国的煤炭生产

  美国拥有全世界最大的煤炭资源探明储量。来自《BP世界能源统计年鉴2013》的数据显示,截至到2012年年底,美国的煤炭探明储量约为2373亿吨,占全球总量的27.6%;其中,无烟煤和烟煤的探明储量为1085亿吨,次烟煤和褐煤的探明储量为1288亿吨。美国的煤炭资源不仅总量丰富,而且分布较广泛、均衡,全美50个州中有煤炭资源的达38个,同时储藏条件也很好,每年约65%的煤炭适合露天开采,因此相比其他国家而言,开采成本较低。

  从区域的角度来看,美国的煤炭主要集中于三大区域:美国西部地区(包括怀俄明州波德河盆地)、内陆地区和阿巴拉契亚山脉地区。不同的区域所提供的煤炭种类和煤炭质量是不同的。例如,阿巴拉契亚山脉地区提供的煤炭的热值一般为13000Btu(英制热量单位),而怀俄明州波德河盆地的煤炭的热值仅仅为8800Btu。 

  美国目前是世界第二大煤炭生产商,仅次于中国。来自美国能源信息署(EIA)的数据显示,2013年,美国的煤炭产量为9.766亿短吨(1公吨等于1.1023短吨),这是20年来首次年度煤炭产量首次10亿吨,与2012年同期相比下降1.8%,与2011年相比则下降6.7%。美国的煤炭产量中有三分之一以上来自于阿巴拉契亚地区,该地区的煤炭基本上被用于蒸汽发电、冶金和出口。而西部地区的煤炭产量则占整个美国煤炭总产量的一半以上,其中不少大煤矿集中于怀俄明州波德河盆地,怀俄明州拥有全球最大的煤矿,下辖两个县的煤炭产量占了全美煤炭产量的40%。

  美国的煤炭产业是典型的寡头垄断市场结构,其中根据产量排名的前四大煤炭企业——皮博迪能源公司(Peabody Energy Corp.)、阿奇煤炭公司(Arch Coal Inc.)、阿尔法自然资源公司(Alpha Natural Resources LLC)和云峰能源公司(Cloud Peak Energy Inc.)控制着美国煤炭生产的52%。而在20年前,最大的四家煤炭企业控制着美国不到30%的煤炭产量。

  由于开采规制的放松、采矿成本以及替代能源如天然气的发展等因素,美国的煤炭生产正发生了多种变化:首先,煤炭开采逐渐从密西西比河的东部地区向密西西比河的西部地区转移,其中一个重要因素是东部地区已经开采了上百年,开采条件非常困难。来自美国能源信息署的数据显示,自2011年以来,美国煤炭产量下降了近1亿短吨,其中阿巴拉契亚和西部产煤区的减少量几乎相同,而内部地区(包括伊利诺斯盆地)的煤炭生产增加约1400万短吨。其次,煤矿开采从地下采矿到地上采矿的转变,其中的原因在于随着地下开采深度的增加,开采成本不断上升,而露天煤矿的开采成本则相比较低。这就是为什么近些年来虽然阿巴拉契亚附近的煤矿产量下滑,但怀俄明州的露天煤矿和伊利诺伊、印第安纳平原的地下煤矿正在不断发展起来。
 
  (二)美国的煤炭消费

  美国是世界上仅次于中国的第二大煤炭消费国。来自《BP世界能源统计年鉴2013》的数据显示,2012年美国的煤炭消费量为437.8百万吨石油当量,比2011年下降了11.9%,占全球总量的11.7%。

  火电厂是美国煤炭的最大用户,美国每年煤炭产量的90%以上都被用于电厂发电。美国能源信息署2014年4月份的数据表明,煤炭目前在美国发电总量中占据约40%的份额。除了煤电之外,煤炭消耗中有大约2%的煤炭用于炼焦,大约5%的煤炭用于供暖等其他领域。

  电厂的煤炭消费决定了煤炭市场的变化趋势。1992-2007年,美国的电煤消耗一直在稳定上升,2008年由于金融危机对实体经济的影响,煤炭消费进入了不可逆转的下降通道。而电厂的煤炭消费的下降主要源于天然气、核能、太阳能等新能源产业的竞争,在美国电力行业的能源消费中,煤炭所占的比例正在急速下降。事实上,20多年来煤电比例一直在下滑,1990年约占总发电量的56%,2002年跌至50%,2012年更是低至37%,2013年由于天然气价格的上升煤电比例出现了小幅回升。 

  由于近些年来国内煤炭需求的下滑,美国煤炭生产商加大了对外出口。来自美国能源信息署的数据显示,自2005年以来美国煤炭出口量显著增加,从2005年的5000万短吨增至2012年的1.26亿短吨,取得创纪录水平。在2013年下半年煤炭出口量下滑之前,该年3月份煤炭出口量创下月度新高。来自美国能源信息署的2013年煤炭季度报告显示,美国对欧洲煤炭出口占其煤炭出口总量的52%,亚洲占23%,北美占12%,南美占10%。其中,对亚洲和南美洲煤炭出口增长最快。

  2002年,美国煤炭最大的消费国是加拿大,占美国煤炭出口总量的42%。目前,排名前三的是荷兰、英国和中国。随着天然气供应的减少和削减核能的诉求,欧洲对煤炭的需求大幅增加。但2015年欧洲的环境监管法律生效,可能对煤炭需求造成打击。

  根据美国能源信息署的估计,2014年美国煤炭出口可望连续第三年维持在超过1亿吨的水平,主要受益于欧盟对煤炭的强劲需求。欧盟2013年从美国进口4720万吨煤炭,远高于2003年的1360万吨,其中英国进口量在同一时期更跃增九倍。
 
  (三)美国的煤炭运输

  美国的煤炭运输基本上是通过铁路来进行的。多年来,美国铁路煤炭运量占煤炭总产量的比例一直稳定在70%以上。煤炭主要生产区肯塔基州、怀俄明州和西弗吉尼亚州通过铁路运输的煤炭占煤炭总量的比例都超过了80%,而煤炭主要消费区北卡罗来纳州、威斯康星州和佐治亚州的运输量分别达到了40%以上。

  2000年以来,美国东部含硫量底的高热值煤炭受到了其他各州的广泛欢迎,铁路煤炭运输的运输距离因此大幅延长,2011年平均运输距离达到了1365公里,部分煤运货车的运输距离超过了2415公里。

  煤炭也是美国铁路运输中最重要的货物,2013年大约41%的铁路运量、21.9%的铁路货车装车量和21.6%的运输收益来自于煤炭运输。2012年,美国一级铁路货运公司包括北伯林顿铁路公司(BNSF)、CSX运输公司、联合太平洋铁路公司和诺福克南方铁路公司等的煤炭装车620万辆,比2008年高峰期的771万辆下降了19.6%。虽然如此,煤炭运输依然是铁路公司最大的收入来源。

  除了铁路运输之外,卡车以及驳船也是美国煤炭运输的重要工具。卡车是煤炭运输的最快的和最便捷的工具,而且比较容易装卸,通常被用于短途运输,运输数量有限。而驳船通常用于靠近河岸边的煤矿的煤炭运输,驳船的运输速度较慢,但是与火车以及卡车相比,运输成本较低,而且燃料效率较高。美国历来是冶金煤的主要出口国之一,冶金煤多在阿巴拉契亚地区开采,通过东海岸出口到国际市场,其中的重要水上通道就是密西西比河。

  近些年来,由于国内的煤炭需求不景气,美国逐渐成为越来越重要的全球动力煤供应商。中西部是美国动力煤的主要产地,这使得墨西哥湾港口成为煤炭出口设施的投资建设热点,这些出口设施能够帮助满足海外市场对美国动力煤的需求。
 
  三、美国煤炭产业当前面临的困境

  当前,美国煤炭产业主要面临着三大挑战:

  第一,来自国内环保保护力量的政策影响压力。20世纪70年代美国的环境污染最严重,美国开始严厉打击两项空气污染物:减少80%可能造成酸雨的二氧化硫的排放和超过75%的烟状氮氧化物的排放。1970年,议会通过《清洁空气法案》。在接下来的40年里,电力行业花费上百亿美元更新设备,以减少燃煤发电厂造成的污染,并采用从怀俄明州波德河盆地出产的低硫煤。然而,美国减少污染物的效果不明显。2013年6月,美国总统奥巴马推出了首份“全国气候行动计划”,该计划的重点对象是占美国碳排放总量约40%的发电厂。2013年9月,美国环保署公布了未来新建发电厂碳排放标准的最新提案。根据该提案,如果新建燃煤电厂未配备碳捕捉和封存(CCS)设备,将被禁止建设。同时,美国环境保护署还做出如下规定:要求各大燃煤发电厂未来的碳排放量相比目前减少43%,否则他们将需要采用碳捕获和掩埋设备。这将会导致美国数十个燃煤发电厂在接下来的几十年中会被关闭,因为这些老式电厂如果通过改造来达到环保标准将很不经济。

  第二,来自替代能源天然气的竞争压力。美国方兴未艾的页岩气热潮,极大压低了天然气价格,使天然气发电的经济优势日益凸显。其直接影响就是,煤炭消费量在美国国内大幅减少,煤炭市场供过于求,煤炭企业面临艰难的市场困境。根据美国能源信息署的最新预测显示,煤电目前在美国发电总量中占据约40%的份额,天然气占据约30%的份额,不过后者的比重在20年后可能上升至50%。

  第三,国际市场上的不利因素的影响。首先,从全球范围来看,全球煤炭产能已现过剩,而美国出口大量煤炭将导致全球市场供过于求的状况进一步加剧,从而压低全球煤炭的市场价格。以动力煤为例,其价格已从3年前的每吨逾130美元下降至80美元。其次,若美国煤炭出口至亚洲市场,很难与印度尼西亚、澳大利亚的同行竞争。出口至亚洲(如中国市场),由于运输周期比较长以及价格缺乏明显优势,尤其在中国国内煤炭价格波动较为频繁的情况下,美国煤炭运输至中国市场没有优势。据中国海关总署发布的数据显示,2012年美国出口到中国的动力煤为483万吨,而2013年只有239万吨,同比下降超过50%。

  整个2013年,美国煤炭企业的日子并不好过,已有超过一半的煤炭公司破产,一些大公司也开始采取削减产量、出售资产、裁员等措施,多座燃煤电厂被关闭。例如,詹姆斯河煤炭有限公司(James River Coal Limited)裁员达到公司员工的四分之一;曾经的五大煤炭公司之一的康索尔能源公司出售了巴拉契亚山脉5个煤矿,占据整个公司煤炭近一半的产量;爱国者煤炭公司(Patriot Coal)申请了破产重组。
 
  四、结束语

  对于目前处于困境中的美国煤炭企业来说,未来的出路或许在于技术创新:第一,对煤炭进行深加工,逐渐实现从燃料到原料的转变,从而拓宽煤炭的最终用途;第二,积极发展碳捕捉利用和储存技术(CCUS),降低煤炭生产和使用对环境带来的影响。

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