2018/11/13
｜撰文：徐瑋成（台灣經濟研究院助理研究員） 字型： 小 大
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圖片來源╱FreightWaves
低碳高效率的天然氣發電是台灣達成「非核家園」的要角之一。本文將分析天然氣的全球發展趨勢，亦深入探討我國天然氣政策發展趨勢。
天然氣為低碳而且高效率的能源，有逐漸取代煤炭與核能成為各國發電主力的趨勢。我國已規劃2025年為20（再生能源）-30（煤）-50（氣）的低碳發電結構，因此，天然氣發電未來將成為我國發電的主要來源。
天然氣的用途非常廣泛，可以用於發電、燃燒熱源、石化原料、車用燃料等，其燃燒時所排放的二氧化碳、NOx、SOx、PM等空氣污染物比其他化石能源如石油、煤炭都來得少。不過，早期天然氣被視為開採石油的伴生物，廠商進行石油開發生產，時常忽視產油時帶出的天然氣，未加回收而直接燃燒排放，但隨著技術的進步，現在已成為國際上大力推崇的潔淨化石能源。
天然氣逐漸被世人所重視，世界各國開始積極開發、生產與使用天然氣，20年前（1998）全球初級能源消費以石油為主，占比約40.0％，天然氣占比約21.6％，至去年（2017）石油消費量占比卻下降至34.2％，天然氣消費量占比則上升至23.6％。天然氣於全球初級能源使用量與占比逐漸增加，顯見各國已逐漸朝擴大使用低碳污染之天然氣。
資料來源／BP Statistical Review of World Energy June 2018，本研究繪製
全球天然氣生產、消費皆呈正成長
近10年天然氣生產量除2009年因景氣衰退（金融海嘯）呈現負成長外，都呈現正成長的趨勢。在傳統天然氣生產大國俄羅斯之外，美國因「頁岩革命」（Shale Boom）成功後，天然氣產量大增，成為近年天然氣產量成長最快的國家；而中國大陸近年在四川與重慶地區也積極開發頁岩氣，也在山西、內蒙古與新疆等地區開採煤層氣，使中國大陸天然氣產量逐年攀升。此外，另有卡達、伊朗、澳洲等國家天然氣產量增加，帶動全球天然氣供給持續上升。全球天然氣生產量自2007年的2.94兆立方公尺成長至2017年的3.68兆立方公尺，成長幅度為25.13％，年均成長率達2.27％。
以天然氣生產而言，產量最多的地區為北美地區（25.9％），其次分別為獨立國家國協（22.2％）與中東地區（17.9％）；若以國家來看，全球前五大天然氣產地分別為美國7,345億立方公尺（20.0％）、俄羅斯6,356億立方公尺（17.3％）、伊朗2,239億立方公尺（6.1％）、加拿大1,763億立方公尺（4.8％）及卡達1,757億立方公尺（4.8％）。
資料來源／BP Statistical Review of World Energy June 2018，本研究繪製
與天然氣生產相似，近10年全球天然氣需求量除2009年因景氣衰退導致需求量下滑以外，其他年度的天然氣需求量皆為正成長；全球天然氣消費量自2007年的2.96兆立方公尺成長至2017年的3.67兆立方公尺，成長幅度為24.08％，年均成長率達2.18％。
就天然氣而言，消費量最多的地區為北美地區（25.7％），其次依序為亞太地區（21.0％）、獨立國家國協（15.7％）以及歐洲地區（14.5％）；若由國家來看，全球天然氣需求前五大的國家分別為美國7,395億立方公尺（20.1％）、俄羅斯4,248億立方公尺（11.6％）、中國大陸2,404億立方公尺（6.6％）、伊朗2,144億立方公尺（5.8％）、日本1,171億立方公尺（3.2％）。
另外，值得關注的是中國大陸近年天然氣需求急遽成長的現象。中國大陸自1986年煤炭消費量超越美國成為世界的最大煤炭需求國，往後20年中國大陸以煤炭做為推動經濟成長的主要能源，但大量燃燒煤炭造成中國大陸蒙受霧霾之苦。近年中國大陸政府積極改善全國空氣品質，尤以華北地區為主，進而推行「煤改氣」政策，使得該國近年天然氣需求不斷上升，中國大陸天然氣年消費量自2007年的711億立方公尺成長至2017年的2,404億立方公尺，成長量達1,693億立方公尺居全球之冠，是推升近年全球天然氣消費量重要的因素。
資料來源／BP Statistical Review of World Energy June 2018，本研究繪製
全球天然氣貿易持續成長 亞太地區以LNG為主
全球天然氣貿易主要分為管道天然氣（Pipeline Natural Gas, PNG）與液化天然氣（Liquefied Natural Gas, LNG）；前者為透過天然氣管線輸送，盛行於歐洲、北美洲等大陸體系國家，為早期的天然氣貿易型式。
2017年天然氣交易量為1.13兆立方公尺，PNG交易比重為65.31％、LNG為34.69％，相較於2016年成長5.88％。其中，2017年全球PNG市場交易量為7,407億立方公尺，較2016年增加3.68％，交易量依舊集中於歐洲大陸。而全球前5大PNG進口國以德國的進口量最多（12.8％），其次依序為美國（10.9％）、義大利（7.3％）、土耳其（5.8％）及墨西哥（5.6％）；而亞洲國家中，中國大陸則為進口最多PNG的國家；全球前5大PNG出口國，以俄羅斯居首（29.1％），其次依序為挪威（14.7％）、加拿大（10.9％）、美國（8.9％）與荷蘭（5.8％），而亞洲國家中，緬甸是出口最多PNG的國家。
隨著技術的進步，天然氣生產商開始將天然氣進行液化，以液態方式透過船運輸送至全球各地，LNG不受到地理條件的限制，為各國的供應商拓展天然氣貿易的版圖，現行LNG貿易主要盛行於亞太地區。
2017年全球LNG市場交易量為3,934億立方公尺，較2016年增加了10.3％，主要進口國位於亞太地區，占全球總進口比為72.1％。全球前5大LNG進口國以日本進口量最多（29.0％），其次依序為中國大陸（13.4％）、韓國（13.0％）、印度（6.5％）、台灣（5.7％），中國大陸因政府大力推動國內天然氣消費，與實施「煤改氣」政策，使LNG進口量攀升，2017年中國大陸超越韓國，躍升成為全球第2大LNG進口國，其天然氣進口大國的地位愈見穩固。
全球前5大LNG出口國以卡達居首（26.3％），其次依序為澳洲（19.3％）、馬來西亞（9.2％）、奈及利亞（7.1％）及印尼（5.5％）；美國雖現行出口量未能與上述國家相比，但未來將成為LNG出口的新興勢力。美國過往主要以管道天然氣的型式進行天然氣貿易，然而近年該國天然氣產量充足，並搭配各液化出口廠的興建與啟用，突破傳統PNG的貿易模式，透過LNG的出口將天然氣銷往全世界，因穩定的產量與各液化出口廠未來將陸續啟用，美國預計於2020年後將成為全球LNG第3大出口國，顯現無論是天然氣生產、消費與貿易，美國未來於全球市場皆扮演舉足輕重的角色。
焦點回到亞洲鄰近國家，日本、中國大陸與韓國均推動提升天然氣用量的政策。日本自福島核災後，將天然氣發電視為填補核能發電的主力，燃氣發電量逐漸提升，順勢帶動LNG進口量，雖近年重啟核能機組，但進口量仍維持一定規模；中國大陸為增進國內天然氣消費與改善空氣污染情形，推動「煤改氣」政策，期望工業用戶與民眾能轉變傳統依賴煤炭使用的習慣，雖然因推行過程過於躁進，使得該國2017～2018年冬季期間一度發生「氣荒」的情形，但也顯現中國大陸政府推行天然氣政策的決心；韓國總統文在寅於在任期間，宣示將減少核能發電，並逐漸降低火力發電中燃煤的發電占比，將以天然氣作為發電主要來源，逐步提升燃氣發電占比。
台灣：天然氣呈現顯著性成長
我國因地理環境因素，天然氣資源稟賦不足，需要自國外進口液化天然氣。國內天然氣來源可分為進口的液化天然氣與自產天然氣，而自產天然氣產量日漸減少，需仰賴自國外大量進口液化天然氣以滿足國內天然氣需求。目前國內進口天然氣約占99％，國內自產天然氣僅占1％。
觀察近10年資料，2008年國內液化天然氣進口量為903萬噸，2017年國內液化天然氣進口量已達到1,651萬噸，年平均成長率為6.93％，顯示國內天然氣消費需求大幅成長，液化天然氣的進口量自然逐年大幅增加。
資料來源／能源統計月報-液化天然氣進口來源（2018／10／15），本研究繪製
根據經濟部能源局統計資料，2017年全國發電量約為2,703億度，天然氣發電量占比為34.6％。
考量天然氣比煤炭可大幅減少碳排放量，與再生能源相比，則不會受天候與季節因素的影響，能穩定提供電量，因此，為達成非核家園與節能減碳目標，政府推動能源轉型政策，將2025年目標設定為燃氣發電占比50％，燃煤發電30％，再生能源20％，亦即台灣將逐漸減少燃煤發電量，未來以天然氣做為基、中載電力機組，逐步成為我國發電主力。
除了提高天然氣發電占比外，政府為減少空氣污染的情形，推動工業鍋爐汰換政策，將企業原本使用的燃油、燃煤鍋爐，逐步汰換成燃氣鍋爐，將天然氣作為工業鍋爐燃料，可以大幅降低過往使用重油與煤炭產生的空氣污染物，包括硫氧化物、氮氧化物、塵埃與空氣懸浮微粒。
基於上述兩項政策的推動，天然氣未來將於台灣能源領域扮演關鍵角色。台灣目前依靠中油公司永安與台中天然氣接收站進口天然氣，兩座接收站液化天然氣進口能力為每年1,600萬噸。為提升天然氣的進口能力，台灣兩大國營企業─中油公司與台電公司皆推動天然氣接收站投資計畫，包括推動第三接收站、台中港接收站與協和接收站，預計2025年國內將有5座接收站可供使用，進口能力將可提升至2,620萬噸／年，可滿足國內天然氣需求。
關鍵字：天然氣,潔淨化石能源,PNG,LNG