2014/07/05
經濟部能源局
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撰文╱吳榮華（國立成功大學資源工程學系副教授）吳桂燕（國立成功大學資源工程學系博士生）
圖片提供╱達志影像、中油公司、吳桂燕
美國「能源自主計畫（Project Independence）」源於1973年第一次石油危機，尼克森政府為促進能源安全（Energy Security）、降低高石油進口依賴與高油價對經濟之衝擊而提出。
近年，拜頁岩油（氣）可經濟開採之賜，美國能源自主計畫逐步落實，其對全球能源市場的意義值得探討。本文先回顧美國能源自主倡議之沿革，其次概述頁岩油（氣）開發之影響，最後闡述美國能源自主對全球能源市場之影響。
美國能源自主倡議之沿革
1859年，美國賓州 Titusville 小鎮鑽獲全球第一口油井，其後至第二次世界大戰前，美國石油產出約占全球百分之65，為石油出口國。二次世界大戰至1970 年代初，由於戰後經濟復甦，石油需求增加與用途多元化，加上德州石油產量減少，美國漸失市場主導權，轉變為石油淨進口國。1973 年10 月，中東發生贖罪日戰爭（Yom Kippur War），OPEC 對支持以色列的美國等盟國採取石油禁運措施，尼克森總統遂宣布「能源自主計畫」，企求石油自給自足。
1977年時，美國石油凈進口量約百分之35，其中高達百分之70 來自OPEC；同年，卡特總統成立能源部（Department of Energy, 簡稱DOE），資助能源供給與再生能源研發計畫，希望重拾能源自主。此時，能源部即已成立氣體研究所（Gas Research Institute, GRI）開始規劃東部頁岩氣計畫（Eastern Gas Shale Project）。
1991年，GRI贊助米契（Mitchell）能源開發公司於德州Barnett 鑽探頁岩氣。1998 年，成功地以水力壓裂技術（Hydraulic Fracturing）鑽取頁岩油（氣）。
其後，美國頁岩油（氣）規模化量產，開始逐步實現能源自主。2012 年，天然氣與石油淨進口量分別是百分之8 與百分之40，皆為1990 年後歷史低點，能源自主成效已現（EIA, 2013a）。又國際能源總署（IEA, 2013）預測，2015 年美國可能超越俄羅斯成為全球最大天然氣生產國，2017 年則可能超越沙烏地阿拉伯成為全球最大石油生產國；2035 年美國可望達到能源自給自足（樂觀情境預測）。
頁岩油氣開發之影響
近年美國能源漸趨自主可歸功於水力壓裂法及水平鑽井技術的突破，使美國可經濟開採的天然氣蘊藏量（300 兆立方英呎），增加了665 兆立方英呎頁岩氣（約60 年的使用量）；在石油部分，國內原可經濟開採的石油蘊藏量（265 億桶），則新增580 億桶頁岩油。頁岩氣開發除了造成能源價格下降外（如2012 年4 月天然氣現貨報價僅1.95 美元／MMBtu），對美國製造業、能源密集產業、總體經濟與CO2 減量也產生顯著影響，茲分述如下。
製造業及能源密集產業：美國製造業之天然氣價格分別約為亞洲與歐洲國家的1／4 與1／3，減少總體能源成本百分之11，競爭力大增（EIA,2013b）。而便宜的天然氣凝結油（Natural-gasliquids, NGLs）—乙、丙、丁烷—也提供能源密集產業（如石化業）低價的原料。值得關注的是，能源密集產業是重要基礎產業，它約占工業部門就業人數的百分之25。
總體經濟：IHS（2011）報告指出，2010年頁岩油氣開發創造之GDP 值達769 億美元，頁岩油氣開發直接或間接提供60 萬個工作機會；預估在2025 年時，將新增380萬個就業機會。
CO2減量：2006年為美國頁岩氣產業之轉折年，致使2012 年CO2 產量（53 億公噸）較2006 年減少6 億公噸（百分之11.6），主要歸功於天然氣取代燃煤發電。
美國能源自主對全球能源市場之影響
美國能源自主也促使全球能源的版圖改變，闡述如下：
天然氣出口：2014 年聯邦能源管理委員會（Federal Energy Regulatory Commission, FERC）審核通過，預計最快2015 年起執行液美國預計最快2015 年起執行液化天然氣出口計畫，其中Cameron LNG 計畫已確定供給臺灣化天然氣（LNG）出口計畫（DOE, 2014）。其中，Cameron LNG 計畫已確定供給臺灣，最快2017 年起，每年供應390 億立方呎（即80 萬噸），為期20 年，是我國能源多元化與國際合作之具體成效。值得關注的是部分待審核計畫，如Cheniere Energy 與Texas LNG，將採用HenryHub 為合約定價機制，此將影響國際LNG 市場傳統上與油價聯動的定價機制。此外，美國LNG 出口計畫也衝擊加拿大與澳洲，分別面臨須重新找尋市場或重新評估投資可行性。
國際頁岩油（氣）開發政策：在歐洲部分原來對頁岩油氣開發持保守觀點的國家，如英國、西班牙、波蘭與烏克蘭等，政府轉為積極；而法國與德國，對其仍有疑慮。中國為頁岩油氣蘊藏量的第一大國，政府提出5 年開發計畫，積極與國際能源公司合作開發。
再生能源發展： 彭博新能源財經（McCrone, 2014）與麻省理工學院（Ekstrom, 2012）報告指出，2012 年美國再生能源投資減少百分之11（相較2011 年），且頁岩油（氣）開發投資超越再生能源。部分歐洲國家也透過移轉再生能源公共基金、新稅制及能源貸款等政策給予頁岩油（氣）開發計畫（EREC, 2013）。近期，這些措施將衝擊高度仰賴政府補助與培植的再生能源產業；但頁岩油氣開發仍面臨基礎設施建設、非零碳能源與環境衝擊等考驗。長期而言，其對再生能源發展之衝擊將視再生能源技術進步與成本下降程度而定。
能源地緣政治：IEA（2013）指出目前頁岩油生產主要在北美地區，未來若其他國家也順利投產，將沖淡OPEC 對石油市場的影響力，除非油價大幅下跌阻抗頁岩油進入市場。在頁岩氣方面，美國未來可能成為全球天然氣供給的平衡者。
近來俄羅斯─烏克蘭政局紛爭，歐洲國家除擬積極開發頁岩氣外，也思考進口美國LNG 之可行性。而日前俄羅斯與中國簽署《中俄東線供氣購銷合約》，促使其天然氣出口多元化，以減少對歐盟市場之依賴（俄羅斯出口百分之30 至歐盟）。美國頁岩油氣開發對全球能源地緣政治版塊（如美國、中東、歐盟、俄羅斯與中國）之移動值得持續觀察。
1973 年，美國提出了「能源自主計畫」因應中東石油禁運；但2005 年，其石油進口依賴度卻達到歷史最高點百分之60。其後，由於頁岩油氣開發技術突破，2012 年石油淨進口量僅剩百分之40、天然氣約百分之8，逐步實現能源自主。
頁岩油氣開發不僅造就國內經濟及CO2 減量等正面效益，也促進國際頁岩油氣積極開發、影響再生能源發展與全球能源市場。其中，對再生能源發展的影響，將視未來再生能源技術與成本發展而定。
至於，全球能源地緣政治版塊之移動與LNG 出口對全球能源市場中傳統定價機制之影響，值得持續觀察。
〈吳榮華〉
國立成功大學資源工程學系副教授
行政院新能源發展推動會委員
經濟部石油基金管理委員會委員
亞太能源研究中心研究主幹
（Asia Pacific Energy Research Centre, APERC）（team leader）
〈吳桂燕〉
國立成功大學資源工程學系博士生
Northumbria University at Newcastle, UK碩士生
關鍵字：美國,能源自主計劃,頁岩油氣