نگاه بنیادی به صنعت گاز؛ تولید سخت و فروش سخت‌تر!

نگاه بنیادی به صنعت گاز؛ تولید سخت و فروش سخت‌تر!

نفت و گاز شاید چالش‌برانگیزترین منابع خدادادی در دهه‌های اخیر به‌حساب بیایند. مانند برخی از منابع طبیعی دیگر، این دو منبع قدرتمندِ انرژی نیز به‌صورت یکنواخت و یکپارچه بر روی کره زمین توزیع نشده‌اند. نفت و گاز طبیعی به دلیل تولید انرژی بالا و نیاز روزافزون دنیا به انرژی از منابع طبیعی بسیار مهم و درآمدزا به‌حساب می‌آیند.

بااینکه مدت‌زمان طولانی از وجود گاز طبیعی می‌گذرد اما تنها در سه دهه گذشته این صنعت به‌صورت برجسته موردتوجه قرار گرفته است. چینی‌ها بر این باورند که ۵۰۰ سال پیش از میلاد مسیح از گاز طبیعی برای نمک‌زدایی آب استفاده می‌کرده‌اند. اما چیزی که همگان بر آن اذعان دارند، این است که گاز طبیعی در قرن هفدهم و در ایالات‌متحده آمریکا کشف شده و اولین چاه گازی در سال ۱۸۲۱ حفر شده است.

این کهنه‌های دل‌آزار

از اواخر دهه ۱۹۸۰ و اوایل دهه ۱۹۹۰ هم‌زمان با بالا گرفتن نگرانی‌ها درباره محیط‌زیست در سطح جهانی، نفت و زغال‌سنگ و به‌طورکلی انرژی‌های قدیمی‌تر، دیگر آن محبوبیت سابق را نداشتند. کره زمین رو به گرم شدن گذاشت و آلودگی‌های ناشی از انرژی‌های سنتی باعث بازنگری در منابع تولید انرژی شد.

با بالا گرفتن نگرانی‌ها درباره محیط‌زیست، نفت و زغال‌سنگ محبوبیت خود را از دست دادند.

در همین زمان گاز طبیعی به‌عنوان منبع انرژی سازگارتر با محیط‌زیست موردتوجه قرار گرفت و استفاده از آن رشد چشم‌گیری پیدا کرد. همچنین در هزاره جدید به دلیل اینکه نگرانی‌های مربوط به امنیت عرضه انرژی مطرح شده، توجه به گاز طبیعی به دلیل توزیع بهتر ذخایر آن افزایش پیدا کرده است. تا سال ۲۰۰۹ به‌طور متوسط ۲۴ درصد از تقاضای جهانی انرژی اولیه مربوط به گاز بوده است. با توجه به مقدمه‌ای که گفته شد. شاید خالی از لطف نباشد که به بررسی کلی بازار گاز طبیعی از منظر اقتصادی بپردازیم و جایگاه آن را در بازار جهانی متوجه شویم.

مقایسه برخی ویژگی‌های نفت و گاز

گاز یک فرآورده فرعی نفتی یا یک محصول همراه نفت نیست و یک هیدروکربن متفاوت است. گاز به‌مراتب فراوان‌تر از نفت است و به‌صورت گسترده‌تر در سطح جهان پخش شده است. دسترسی به منابع گاز متنوع‌تر از منابع نفتی است. بااینکه نزدیک به ۷۰ درصد ذخایر گاز دنیا در کشورهای خاورمیانه و اتحاد جماهیر شوروی سابق وجود دارد اما گاز در تمام قاره‎های کره زمین کشف شده است. این پراکندگیِ گسترده‌ی گاز به‌تبع نگرانی‌ها درباره امنیت عرضه انرژی را تا حدودی تعدیل می‌کند.

آلودگی گاز طبیعی
آلودگی گاز به‌مراتب کم‌تر از نفت است.

یکی از ویژگی‌های موردتوجه گاز طبیعی سازگاری آن با محیط‌زیست است. به‌عنوان‌مثال هر تراژول گاز طبیعی ۵۶٫۱ تن CO2 تولید می‌کند، این در حالی است که میزان انتشار CO2 به ازای هر تراژول نفت و زغال‌سنگ به ترتیب ۷۳٫۳ و ۹۴٫۶ تن است. بنابراین میزان CO2 تولیدی توسط گاز طبیعی برای تولید یک مقدار انرژی برابر، ۳۰ درصد کمتر از نفت و ۷۰ درصد کمتر از زغال‌سنگ است که این به‌نوبه خود ویژگی بسیار جالب‌توجهی در گاز طبیعی با توجه به نگرانی‌های موجود درباره آینده حیات بر روی زمین است.

زنجیره عرضه گاز

صنعت گاز از یک سری فعالیت‌های سرمایه‌بر با تکنولوژی بالا تشکیل می‌شود. این فعالیت‌ها در کنار هم یک زنجیره را می‌سازند. حلقه‌های این زنجیره تولید، جمع‌آوری، ذخیره‌سازی، انتقال از طریق لوله، توزیع و عرضه به مصرف‌کننده نهایی هستند.

انرژی‌هایی همچون نفت و گاز به دلیل ماهیتشان هزینه‌های زیادی را برای اجرای فرآیندهای زنجیره عرضه خود در برمی‌گیرند. نفت و گاز نیاز به عملیات وسیعی برای اکتشاف دارند که این مرحله تولیدکنندگان گاز را متحمل هزینه‌های بالایی می‌کند. این هزینه‌ها نشات گرفته از ماهیت فنی و ریسک بالای فرآیند اکتشاف است.

پس‌ازاینکه فرآیند اکتشاف با موفقیت سپری شد نوبت به توسعه میدان‌ها می‌رسد. توسعه میدان‌ها نیز پروسه‌ای زمان‌بر و پرهزینه است. میزان این هزینه به تعداد چاه‌های موردنیاز برای توسعه، مکان موردنظر، شرایط مخزن و زیرساخت‌های موردنیاز بستگی دارد.

صرفه مقیاس و زنجیره عزضه

به همین دلیل کمپانی‌های موجود که به فعالیت در این زمینه می‌پردازند، علاقه‌مند به بزرگ بودن مجموعه خود دارند. اگرچه ممکن است در مقایسه با کل بازار کوچک به نظر بیایند، اما صرفه‌های ناشی از مقیاس این میل را در آن‌ها پدید می‌آورد.

توسعه میدان‌ها نیز پروسه‌ای زمان‌بر و پرهزینه است. میزان این هزینه به تعداد چاه‌های موردنیاز، مکان موردنظر، شرایط مخزن و زیرساخت‌ها بستگی دارد.

بعد از اکتشاف برای تکمیل زنجیره عرضه، نیاز به فرآیندی برای انتقال گاز از مبدا به مقصد وجود دارد. در حال حاضر در دنیا این انتقال از دو طریق انجام می‌شود. عرضه‌کنندگان با استفاده از تاسیسات انتقال با خطوط لوله پرفشار و گاز مایع ارتباط بین تولیدکننده و مصرف‌کننده را شکل می‌دهند.

تاسیسات انتقال، باید ویژگی‌های خاصی داشته باشند که همین باعث بالا بودن هزینه آن‌ها می‌شود. هزینه سرمایه‌گذاری در این زمینه و به طریق خط لوله بستگی به‌اندازه (قطر) خط لوله دارد که قطر خط لوله نیز وابسته به فاصله و تقاضای اوج است. درنتیجه هزینه متوسط انتقال در مقیاسِ وسیع از تولید، گرایش به کاهش دارد که نشان‌دهنده آن است که سیستم انتقال گاز طبیعی از ویژگی انحصار طبیعی برخوردار است.

حادثه در کمین است!

اینکه به‌صورت مستمر و یکپارچه بتوان گاز تمام مصرف‌کنندگان را تامین کرد، از مهم‌ترین دغدغه‌های صنعت گاز طبیعی است. اخلال در عرضه گاز طبیعی حتی برای یک مدت‌زمان کوتاه می‌تواند، منجر به بروز فاجعه شود. به‌طور مثال ممکن است قطعی گاز در دستگاه‌هایی که فرسوده و مستهلک شده‌اند، باعث نشت گاز، احتراق و حتی انفجار شود.

درنتیجه امنیت عرضه (به معنای تامین گاز مصرف‌کنندگان به‌صورت مستمر و بدون قطعی) بسیار حائز اهمیت است. مانند برق، تقاضای گاز نیز به‌صورت فصلی و روزانه تغییر می‌کند و در فصولی تقاضا به‌صورت فزاینده افزایش می‌یابد.

ممکن است قطعی گاز در دستگاه‌هایی که فرسوده و مستهلک شده‌اند، باعث نشت گاز، احتراق و حتی انفجار شود.

عرضه‌کنندگان گاز باید این پیک‌ها را شناسایی کرده و با توجه به زمان آن خود را برای عرضه بیشتر و متناسب با تقاضا آماده کنند. به‌طور مثال در سال ۱۹۹۹ نیوبری در آمریکا محاسبه کرد که اوج تقاضای روزانه معمولا ۱٫۵ برابر متوسط تقاضا و ۴ برابر حداقل تقاضا است. این محاسبات از کشوری به کشور دیگر متغیر بوده و برای امنیت عرضه گاز باید دقیق و اصولی محاسبه شوند.

بنابراین همان‌طور که متوجه شدید مدیریت عرضه گاز بسیار مهم است چراکه قطعی گاز برعکس برق بسیار پرریسک‌تر و خطرناک‌تر بوده و از طرفی با توجه به تغییرات روزانه و فصلی نباید سیستم دچار کمبود و افت فشار شود. تغییرات تقاضا در مورد گاز را می‌توان از طریق ذخیره‌سازی یا تغییر نرخ استخراج از چاه‌ها برطرف کرد.

چهار محور اصلی بازار گاز

برای تحلیل بازار گاز ابتدا به بررسی آن در چهار محور ذخایر، تولید، مصرف و تجارت می‌پردازیم.

ذخایر گاز:

ذخایر گاز در فاصله سال‌های ۱۹۸۰ تا ۲۰۰۹ بیش از ۲ برابر شده است. ذخایر اثبات‌شده گاز در سال ۱۹۸۰ در سطح ۸۱ تریلیون مترمکعب بوده است، درحالی‌که در سال ۲۰۰۹ به ۱۸۸ تریلیون مترمکعب رسیده است. بخش اعظم ذخایر گاز یعنی نزدیک به ۷۰ درصد در خاورمیانه و کشورهای اتحادیه جماهیر شوروی سابق است.

میدان گاز طبیعی
هزینه اکتشاف و توسعه میادین گازی خیلی زیاد است.

در فاصله سال‌های ۱۹۸۰ تا سال ۲۰۰۹ میلادی ذخایر خاورمیانه رشد بیشتری نسبت به سایر مناطق داشته است. این مناطق در سال ۱۹۸۰ دارای ۲۵ تریلیون مترمکعب ذخایر گاز بوده که این مقدار در سال ۲۰۰۹ به ۷۶ تریلیون مترمکعب رسیده است. شاید برایتان جالب‌توجه باشد که بدانید کشورهای OECD تنها کمتر از یک‌دهم ذخایر گازی را دارا هستند. کشورهای ایران، روسیه و قطر در سال ۲۰۰۹ بیش از ۵۰ درصد منابع گازی جهان را در اختیار داشته‌اند.

تولید گاز:

همان‌طور که گفته شد کشورهای OECD یا The Organisation for Economic Co-operation and Development کمتر از ۱۰ درصد از ذخایر گازی جهان را در اختیار دارند اما نکته جالب این است که در سال ۲۰۰۹ بیش از ۳۸ درصد گاز را در جهان تولید کرده‌اند. البته این مقدار نسبت به دهه‌های قبل به دلیل افزایش تولید دیگر کشورها کاهش یافته است. به طور مثال سهم تولید OECD در دهه ۷۰ میلادی قریب به ۷۵ درصد بوده است.

مصرف گاز:

درحالی‌که کشورهای توسعه‌نیافته همچنان درگیر نفت هستند، تقاضا برای گاز در کشورهای توسعه‌یافته بیشتر شده است. طبق آمار در ۲۰۰۹ میزان تقاضای گاز در کشورهای OECD، بالغ بر ۴۹ درصدِ کل تقاضای جهانی گاز بوده است. نکته‌ای که وجود دارد، این است که میان پنج کشور تولیدکننده گاز تنها نروژ است که دارای تقاضای داخلی پایینی است.

عرضه گاز در ایالات‌متحده آمریکا پاسخگوی نیازهای آن‌ها نیست. این در حالی است که روسیه تقریبا دوسوم تولید داخلی خود را مصرف می‌کند. ایران و عربستان به دلیل محدودیت‌های سیاسی تولید خود را بیشتر به مصرف داخلی اختصاص داده‌اند و کانادا شصت درصد تولید داخلی خود را مصرف می‌کند.

در دهه ۱۹۸۰ میلادی بعد از ظهور توربین‌های گازیِ سیکل ترکیبی و مقررات‌زدایی بازار برق در دهه ۱۹۹۰ تغییرات بزرگی در تکنولوژی تولید برق اتفاق افتاد. توجه به Global warming نیز باعث تغییرات مصرف انرژی شد. ویژگی‌هایی چون جاذبه‌های زیست‌محیطی گاز طبیعی، هزینه سرمایه پایین‌تر، دوره بازگشت سرمایه کوتاه‌تر، کارایی بالاتر باعث توجه به گاز در دهه‌های اخیر شد.

تجارت گاز:

همان‌طور که مشخص است در بازار گاز تعادلی میان عرضه و تقاضا وجود ندارد، چراکه این انرژی به‌صورت یکپارچه بر روی زمین پخش نشده است. به همین دلیل کشورها به سمت تجارت گاز طبیعی سوق پیدا کردند. برای انتقال این انرژی از دو روش خطوط لوله و انتقال از طریق مایعسازی liquefied natural gas استفاده می‌شود.

در سال ۲۰۰۹ تجارت گاز طبیعی طبق آمار نزدیک به ۸۷۷ میلیارد مترمکعب بوده که ۷۲ درصد آن از طریق خط لوله انتقال یافته است. در همین سال اروپا با ۴۵ درصد تجارت گاز مقام اول را در این زمینه به خود اختصاص داده است. در آسیا مرسوم‌ترین نوع انتقال گاز به‌صورت LNG است. اما در سایر نقاط جهان این انتقال از طریق خط لوله اتفاق می‌افتد.

عرضه گاز از طریق خط لوله

انتقال گاز پروسه پرهزینه‌ای است و باید بین گزینه‌های محدود، کم‌هزینه‌ترین آن را انتخاب کرد. به دلیل بالا بودن هزینه انتقال تنها بخش کمی از گاز در سطح بین‌المللی معامله می‌شود و بیشتر آن در محل تولید مصرف‌شده و یا سوزانده می‌شود.

انتقال گاز پروسه پرهزینه‌ای است و باید بین گزینه‌های محدود، کم‌هزینه‌ترین آن را انتخاب کرد.

زمانی که گاز را از طریق خط لوله منتقل می‌کنیم، این انتقال باعث به وجود آمدن صرفه‌های مقیاس می‌شود هرچه قطر لوله افزایش می‌یابد به‌تبع میزان حجم گاز انتقالی نیز افزایش می‌یابد. با افزایش طول خط لوله فشار گاز به دلیل اصطکاک کاهش‌یافته، بنابراین برای تقویت فشار نیاز به دستگاه کمپرسور خواهد بود. ادبیات اقتصادی در زمینه انتقال گاز از طریق خط لوله تا حدی محدود است. البته در سال‌های اخیر پیشرفت‌هایی داشته است.

عرضه LNG

با سرد کردن گاز طبیعیِ خالص تا دمای ۱۶۲- درجه سانتیگراد گاز طبیعی مایع به دست می‌آید. در طی این فرآیند حجم گاز به ۱٫۶۰۰ برابر حجم اصلی آن در دمای اتاق و فشار هوا کاهش پیدا می‌کند. بعد از تبدیل حالت گاز به مایع آن را به مخزن‌های مخصوصی منتقل کرده و آماده مصرفِ تقاضاکنندگان می‌کنند.

البته باید به این نکته توجه کرد که گاز مایع پیش از اینکه مصرف شود، باید مجددا به گاز تبدیل شود. درنتیجه زنجیره عرضه شامل سه مرحله جداگانه می‌شود: مایع‌سازی، ذخیره‌سازی و انتقال و تبدیل دوباره آن به گاز.

کشتی گاز طبیعی
انتقال گاز طبیعی دشواری‌های زیادی دارد.

در بخش مایع‌سازی سرمایه زیادی لازم است. در این بخش صرفه‌های مقیاس به کار می‌آید، یعنی با افزایش اندازه بنگاه هزینه هر واحد محصول کم و کمتر می‌شود. در سال ۲۰۰۴ جنسن نشان داد که اگر اندازه واحد تولیدی از ۲ میلیون تن به ۴ میلیون تن افزایش داده شود، هزینه‌ها به میزان ۲۵ درصد کاهش پیدا خواهد کرد.

البته در سال‌های اخیر به دلیل افزایش تقاضا برای گاز مایع هزینه‌های تولید آن افزایش پیدا کرده است. در مقایسه با نفت، انتقال گاز مایع پرهزینه‌تر است، چراکه کشتی‌هایی که برای انتقال در نظر گرفته می‌شوند باید به‌طور خاصی طراحی شوند.

انتقال گاز از طریق خط لوله در برابر LNG

همان‌طور که گفته شد، LNG نیازمند سرمایه‌گذاری اولیه بیشتر است اما این نکته نیز مهم است که بعد از تبدیل‌شدن به مایع هزینه‌ها با افزایش فاصله به‌آرامی افزایش می‌یابد. حال‌آنکه با افزایش فاصله در حالت انتقال از طریق خط لوله نیازمند افزایش خط لوله و تجهیزات هستیم که این باعث افزایش هزینه‌ها متناسب با افزایش فاصله می‌شود.

به‌هرحال مبادله اقتصادی بین این دو روش به عوامل مختلفی مانند؛ میزان بهره‌برداری، شرایط جغرافیایی (زمینی و دریایی)، پیشرفت‌های تکنولوژیکی، عوامل اقتصادی و سیاسی و… بستگی دارد. به‌طورکلی زمانی که میزان بهره‌برداری افزایش پیدا می‌کند، میزان هزینه‌ها کاهش می‌یابد.

اگرچه گاز طبیعی در دهه‌های اخیر به دلیل ویژگی‌هایش در کشورهای توسعه‌یافته و درحال‌توسعه بسیار موردتوجه قرار گرفته است اما بازار آن همچنان منطقه‌ای و چندتکه و مجزا است. به دلیل سرمایه‌بر بودنِ زنجیره عرضه گاز طبیعی و احتمال تغییر رفتار مصرف‌کننده سرمایه‌گذاری در این صنعت با مخاطره و نا اطمینانی مواجه است. درنتیجه توسعه این صنعت نسبت به نفت بسیار کندتر بوده است. اما بحث Global warming و مشکلات زیست‌محیطی جست‌وجو را برای یافتن انرژی‌هایی که میزان کربن کمتری منتشر می‌کنند توجه به این انرژی را افزایش داده است.

محیا وروانی
این مطلب را به اشتراک بگذارید