Krytyczne spojrzenie na prognozy dotyczące amerykańskiego gazu łupkowego

Autor: Philipp M. Richter

Niemiecki Instytut Badań Gospodarczych (DIW Berlin)

Data publikacji:             21 luty 2014 r.

Niniejsza praca została opublikowana jako: Richter, Philipp M. (2013). From Boom to Bust? A Critical Look at US Shale Gas Projections. DIW Discussion Paper No. 1338. DIW Berlin.

Najważniejsze wnioski

• Publikacja zawiera krytyczną ocenę obecnych, optymistycznych przewidywań dotyczących produkcji gazu łupkowego w Stanach Zjednoczonych.
• Dane szacunkowe dotyczące zasobów są potencjalnie przeszacowane z uwagi na ekstrapolację produkcji niereprezentatywnej.
• Akceptacja publiczna i zmiany w przepisach z uwagi na rosnącą liczbę odwiertów.
• Modelowanie niskiej produkcji gazu łupkowego w Stanach Zjednoczonych zwraca uwagę na zmiany w kierunkach przepływów handlowych oraz niżą niż bazowa (ang. Base Case) konsumpcje w Europie i Azji.
• Amerykańskie zdolności eksportowe dot. LNG mają kluczowe znaczenie tylko wówczas jeśli amerykański poziom produkcji gazu łupkowego utrzyma swoje szybkie tempo wzrostu.

Podsumowanie

W ostatnim dziesięcioleciu, Stany Zjednoczone odnotowały niespodziewany wzrost produkcji gazu ziemnego. Od roku 2005, roczna produkcja zwiększyła się o jedną trzecią, osiągając rekordowy wynik w 2012 r. Wzrost w produkcji krajowej spowodowany był niemal w całości „boomem” w wydobyciu gazu łupkowego, gdyż postęp technologiczny w połączeniu z zastosowaniem odwiertów poziomych oraz szczelinowania hydraulicznego pozwoliły na opłacalne wydobycie gazu ziemnego z formacji łupkowych. Ponadto, wspomniane trendy wzrostowe w produkcji gazu łupkowego w Stanach Zjednoczonych prawdopodobnie się utrzymają, co w sposób istotny przekłada się na bilans handlowy Stanów Zjednoczonych. Zamiast polegać w znacznym stopniu na imporcie gazu z zewnętrznych dostaw, prognozowanym jeszcze przed niecałą dekadą (np. EIA, 2005), obecnie przewiduje się, że Stany Zjednoczone staną się istotnym eksporterem Skroplonego Gazu Ziemnego (ang. Liquefied Natural Gas; LNG; np. IEA, 2012a lub EIA, 2013a).

Mimo częściowego zabezpieczenia zrealizowanym wzrostem produkcji, z trzech powodów nasuwają się wątpliwości czy uda się utrzymać obecny poziom ożywienia w wydobyciu gazu łupkowego. Po pierwsze, nasuwają się wątpliwości dotyczące całkowitej ilości gazu, która z technicznego punktu widzenia jest możliwa do wydobycia z pokładów łupkowych. Po drugie, niejasnym jest na ile amerykański gaz łupkowy można wydobywać w sposób opłacalny. Po trzecie, poparcie społeczne może się obniżyć w ślad za zacieśnianiem się przepisów regulujących wydobycie.

Dane szacunkowe dotyczące gazu łupkowego znajdującego się w pokładach technicznie nadających się do eksploatacji (ang. technically recoverable shale gas resources (TRR)) są ściśle powiązane z założeniami dotyczącymi potencjalnego obszaru produkcji z pokładów łupkowych, z odległościami pomiędzy odwiertami oraz całkowitym uzyskiem na odwiert (ang. ultimate recovery per well (EUR)) – wszystkie te czynniki charakteryzuje wysoki stopień niepewności. Co do zasady, do obliczania TRR wykorzystuje się dane historyczne, jednak ponieważ obecnie produkcja koncentruje się na najbardziej wydajnych formacjach łupkowych, dane TRR są potencjalnie przeszacowane z uwagi na ekstrapolację z historii danych niereprezentatywnych.

Co więcej, dane szacunkowe opisują techniczny potencjał, nie ekonomicznie nadające się do wydobycia ilości gazu łupkowego. Niedawne przewidywania poziomu produkcji rzeczywiście znajdują pokrycie w obecnych zasobach szacunkowych, niemniej są one wysoce optymistyczne. Zgodnie z przewidywaniami EIA (2013a), w przybliżeniu 60% obecnych wartości w danych szacunkowych TRR dla gazu łupkowego zostanie wydobyte do roku 2040, lub, inaczej rzecz ujmując, skumulowana produkcja na poziomie blisko trzykrotnie wyższym niż obecnie potwierdzone rezerwy łupkowe. Zważywszy na globalną dostępność rezerw konwencjonalnych, nadal do ustalenia pozostaje w jakim stopniu amerykański gaz łupkowy może być konkurencyjny na rynkach międzynarodowych. Ponadto, główne czynniki wpływu, właściwe dla obecnego wysokiego poziomu produkcji, mają charakter krótkoterminowy (np. koncentracja na najbardziej wydajnych pokładach gazu łupkowego). Również ceny musiałyby wzrosnąć w stopniu wystarczającym aby w przyszłości utrzymać wydobycie na wysokim poziomie. Dlatego też produkcja gazu łupkowego w Stanach Zjednoczonych może utracić swoją przewagę konkurencyjną pod względem kosztów na rzecz dostaw gazu ziemnego pochodzącego ze źródeł konwencjonalnych w innych regionach świata.

Należy ostatecznie podkreślić, że coraz więcej odwiertów musi być realizowanych, co z kolei ma wpływ na duże połacie ziemi oraz towarzyszące negatywne skutki środowiskowe. Przy uwzględnieniu średniej wartości EUR dla wszystkich amerykańskich pokładów gazu łupkowego, w ciągu najbliższych 3 dekad niezbędne będzie wykonanie nawet 360 tysięcy odwiertów aby sprostać prognozowanej produkcji skumulowanej. Spadek poparcia społecznego oraz zacieśnianie się przepisów może jednak spowolnić ten rozwój. Na przykład zmniejszenie obszaru ziemi, na którym dozwolone będzie wydobycie gazu łupkowego lub redukcja zagęszczenia odwiertów zmniejszają możliwości produkcji w przyszłości. Zmiany w przepisach mają oczywiście coraz większy wpływ na koszty dostawy w produkcji gazu łupkowego. Zwykle obniżają również dostępność zasobów. IEA (2013b, str. 118) potwierdza powyższe stwierdzając, że „[jakakolwiek] niekorzystna zmiana w - co do zasady przychylnym - prawodawstwie i środowisku operacyjnym w Stanach Zjednoczonych może mieć istotne znaczenie dla prognoz dotyczących produkcji gazu ze źródeł niekonwencjonalnych”.

Dlatego też, uwzględniwszy analizę krytyczną, niniejsza publikacja przytacza w dalszej części dwa alternatywne scenariusze, które odchodzą od optymistycznych prognoz dla produkcji gazu łupkowego w Stanach Zjednoczonych. Jeden ze scenariuszy definiuje wyraźny spadek produkcji gazu łupkowego już w 2015 r.; drugi scenariusz opiera się o założenie utrzymania produkcji gazu łupkowego na poziomie przewidywanym dla roku 2015. Symulacje te służą w sposób szczególny oszacowaniu wpływu amerykańskiej produkcji gazu łupkowego na rynek amerykański, na handel międzynarodowy w sektorze gazu ziemnego oraz późniejszą rozbudowę infrastruktury. W tym celu wykorzystywany jest Globalny Model Gazu (ang. Global Gas Model (GGM)): wielkoskalowy model równowagi cząstkowej (ang. partial equilibrium model), pozwalający na analizę trendów handlowych oraz tych dotyczących rozbudowy infrastruktury wzdłuż łańcucha wartości dla gazu ziemnego.

Obniżenie produkcji amerykańskiego gazu łupkowego jest w części równoważone wzrostem produkcji gazu ziemnego poza Stanami Zjednoczonymi. Niemniej jednak prowadzi to przede wszystkim do mniejszej konsumpcji gazu ziemnego – w Stanach Zjednoczonych, jak również w innych krajach. Zamiast przenoszenia całkowitej redukcji na produkcję krajową, poziom konsumpcji w Stanach Zjednoczonych stabilizuje się poprzez przyciąganie coraz większego poziomu importu, podczas gdy zużycie w innych krajach pozostaje na poziomie niższym od bazowego (ang. Base Case). Przepływy handlowe dla LNG z Ameryki Południowej i Afryki są przekierowywane w stronę Stanów Zjednoczonych, podlegając konkurencji z Europy i krajów azjatyckich dla dostaw międzynarodowych. Istniejące możliwości importu LNG w Stanach Zjednoczonych są wykorzystywane przy wyższych wartościach. Zdarza się nawet uwzględnianie zapotrzebowania regionalnego.

W podsumowaniu należy podkreślić, że konieczne jest przeprowadzenie analizy krytycznej na wielu płaszczyznach – zarówno pod względem szacowanego potencjału zasobów gazu łupkowego jak i prognozowanego w przyszłości poziomu produkcji. W szczególności wybór inwestycji do instalacji skraplania i regazyfikacji w znacznym stopniu uzależniony jest od przyszłego poziomu produkcji gazu łupkowego. Obecna rozbudowa infrastruktury eksportowej dla LNG konieczna jest tylko przy założeniu że amerykańska produkcja gazu łupkowego nadal będzie rosnąć w stopniu znaczącym; proces przyznawania licencji powinien być realizowany z uwzględnieniem powyższych niewiadomych. W kontraście do obecnej debaty na temat potrzeb amerykańskich możliwości eksportowych, wykorzystana zostanie amerykańska infrastruktura importowa dla LNG. Może zostać nawet rozbudowana jeśli produkcja gazu łupkowego nie będzie w stanie sprostać nadziejom z nią związanym.

Źródła

EIA (US Energy Information Administration). 2005. Annual Energy Outlook. EIA, US Department of Energy. Washington, DC.

EIA. 2013a. Annual Energy Outlook 2013. EIA, US Department of Energy. Washington, DC.

IEA. (International Energy Agency) 2012a. World Energy Outlook 2012. OECD/IEA, Paris.

IEA. 2013b. World Energy Outlook 2013. OECD/IEA, Paris.

Prace te prowadzone są jako część projektu: "ZASOBY: Międzynarodowe Rynki Zasobów Energetycznych pod Wpływem Ograniczeń Klimatycznych – Postępowanie Strategiczne a Ucieczka Emisji Węglowych na Rynkach Węgla, Ropy i Gazu Naturalnego" finansowanego przez niemieckie Ministerstwo Edukacji i Badań Naukowych.