石油化工行业深度研究：美国离能源危机远么？

行业观点 通过对高频卫星影像及合成孔径雷达SAR数据的综合研判，我们发现美国核心天然气产区的页岩气井的投产强度（水力压裂工作量）自2021年9月至今增长有限，平均维持在每个月120-145口范围，结合美国四大页岩气核心产区过去8周活跃钻机没有增长，我们认为美国天然气供应在未来数月难有增长，考虑到美国天然气需求旺季为每年冬季，且当前美国天然气库存持续处于历史低位，美国步欧洲后尘爆发能源危机的风险并不能完全排除。 核心产区生产活跃度上升有限，美国天然气供应增量较少：我们通过对美国油气资产高频数据的追踪发现美国核心产区天然气钻机活跃数目前已维持8周并未出现显著增长，平均维持115台强度，与此同时，结合美国天然气核心产区合成孔径雷达监测数据，美国核心天然气产区的页岩气井的投产作业强度自2021年9月至今增长有限，平均维持在每个月120-145口范围，我们认为美国天然气供应在未来数月增长较为有限。 天然气为美国重点发电及取暖能源，需求或伴随旺季临近显著增加：冬季取暖是美国天然气消费核心需求之一，也是美国天然气消费量季节性影响最大的需求，参考近年来天然气取暖消费变化趋势，11月-次年3月天然气消费有望达375亿平方英尺/天，相较于1-7月平均水平增加123亿平方英尺/天。伴随美国页岩气产量增长叠加“双碳”政策推动，清洁能源在美国发电能源占比逐年升高，其中天然气发电在美国能源发电占比约36%，参考冬季美国发电消费量以及天然气消费占比，预计美国天然气发电消费在冬季有望达294亿立方英尺/天，相较于1-7月平均消费量减少约20亿平方英尺/天。 因此，发电及取暖两大消费有望带来边际103亿平方英尺/天左右的冬季消费增量。 天然气出口持续高位，库存水平较低，美国爆发能源危机的风险并不能完全排除：通过追踪美国天然气出口高频数据，由于欧洲天然气受地缘政治影响供应边际减少，美国增加了对欧LNG出口量，截至8月，美国2022年LNG出口量同比去年增加13.5%。与此同时，由于美国天然气产量增量较少，出口持续增加，当前美国天然气库存补库进度逼近过去7年最低水平，虽然美国自由港液化气厂事故美国LNG出口量或减少23亿立方英尺/天，但美国天然气供需或仍存在80亿立方英尺/天缺口，且这一缺口在自由港恢复出口导致美国国内天然气供应边际减少可能下存在进一步扩大可能性，美国爆发能源危机的风险并不能完全排除。 风险提示 （1）疫情反复扰乱天然气需求的风险；（2）美联储加息抑制终端需求的风险；（3）卫星定位和油轮跟踪数据误差对结果产生影响的风险；（4）其他第三方数据来源出现误差对结果产生影响的风险；（5）其他不可抗力。 1、美国核心天然气产区作业强度低于预期，高价下产量增长有限 美国天然气自2014年开始产量出现显著增长，核心原因为页岩气产量的释放，通过对各产区相较于2013年底产量增量统计，可以较为显著的发现，美国天然气产量增量主要来源于四大页岩气核心产区（Marcellus，Haynesville，Utica，Permian），四大核心产区几乎贡献了全部的美国天然气产量增量。但是通过对美国天然气产量数据的追踪可以较为显著的发现，美国天然气产量在今年天然气价格持续维持历史高位时仅增长了2%左右，这同美国油气管网基建进展严重滞后密不可分。与此同时，通过对各产区活跃钻机数的数据追踪，我们观察到这四大页岩气产区的活跃钻机数量近8周没有增长，甚至出现小幅下滑，美国页岩气开发活跃度近期增加有限。 图表1：美国天然气资产监测 图表2：美国天然气产量（十亿立方英尺/天） 图表3：美国天然气核心产区及非核心产区产量边际变化 图表4：美国核心产区活跃钻机数 图表5：近3个月美国核心产区活跃钻机数 通过综合高频卫星影像及合成孔径雷达（high-frequency satellite data &synthetic-aperture radar (SAR)）观察，能对美国核心页岩气产区的水力压裂强度有较为直观的观测，我们观察到美国核心天然气产区总水力压裂工作量（可以看成新井投产强度）过去一年基本上保持稳定，缺乏增长，这同天然气价格的翻倍增长完全不匹配。在核心产区活跃钻机数近期增长有限叠加美国天然气核心产区水利压裂工作强度整体维持稳定，我们认为美国天然气供应在未来数月难有增长。 图表6：美国重点产区水力压裂工作量 美国核心天然气产区管网建设严重落后，制约天然气产量增产。在美国四大天然气核心产区中，两大核心天然气产区Marcellus和Utica均位于Appalachian盆地，另外两大Permian和Haynesvile主要位于美国中南部的路易斯安那州和得克萨斯州，因此跨洲管道的建设进度或成约束核心产区产能增加的重要因素之一。通过对美国当前天然气管道网络各建设项目的梳理，位于核心产区跨洲天然气管道建设计划合计39项，其中约1/4左右项目处于已取消，推迟等状态，部分为老旧产能臵换，还有部分项目管道用于区域内运营，并非用于增加核心产区天然气对外输送量。当前预计美国天然气核心产区2023-2024年有望增加对外输送天然气能力项目仅有4项，且部分项目当前仍处于较前期阶段，实际投建进程仍存在较大的不确定性。 图表7：美国Appalachian盆地及美国中南部产区对外输送天然气管道项目 2、美国消费旺季未到，爆发能源危机的风险并不能完全排除 通过对美国天然气消费结构和消费量的梳理，通常情景下，由于冬季天然气取暖需求旺盛，通常冬季为天然气消费旺季，而这一趋势结合美国天然气库存数据也表现的较为显著，11月至次年3月为美国天然气去库存阶段，4月至10月为天然气补库阶段。 图表8：美国天然气消费量及消费结构（十亿立方英尺/天） 图表9：美国天然气终端消费占比（%） 从美国天然气终端消费结构而言，美国天然气消费中取暖占比最大也是美国天然气消费重要边际影响因素，其次是天然气发电消费，虽然夏季天然气发电消费占比受季节性影响因素有较大波动，但在天然气取暖消费旺季，天然气发电占比也达28%-30%，美国用于发电及取暖天然气消费占60%以上，是美国天然气的核心终端消费方式，同时也是美国天然气重要边际消费量影响来源。 美国天然气取暖消费整体较为稳定，近两年冬季平均消费水平持续维持在375亿立方英尺/天左右，相较于2022年1-7月平均天然气取暖消费252亿立方英尺/天平均水平预计增加123亿立方英尺/天需求。 图表10：美国天然气取暖消费量（十亿立方英尺/天） 通过对美国发电能源数据追踪，可以较为显著的发现，伴随美国页岩气产量大幅上升叠加“双碳”政策，由于天然气是传统化石能源中较为清洁的能源，在页岩气产量大幅增加后（2014年以后），美国大力减少煤炭在发电中的运用，天然气发电在总发电能源中占比逐年升高，近几年天然气发电占比超40%，虽然这一比例在可再生能源发电大力发展后略有下滑，今年以来在天然气发电淡季时，天然气发电占比平均水平依然超36%左右。 与此同时，通过美国的发电量可以显著的发现，美国用电存在显著的季节性，通常情景下，夏季为用电高峰季。与此同时，我们发现天然气发电量占比在可再生能源发电占比补助上线进程中或略有压缩，但受益于煤炭消费占比的下滑用于发电的天然气消费量并未出现下滑趋势。 在参考天然气发电在美国发电的最新占比以及旺季发电量相比淡季的差异，我们测算美国2022年11月-2023年3月月均发电量或达331亿千瓦时，用于发电的天然气消费量或达294亿立方英尺/天，相较于1月-7月平均消费量边际或减少20亿立方英尺/天。 图表11：美国发电结构 图表12：美国月度发电量（千兆瓦时） 图表13：美国冬季平均发电量（十亿千瓦时） 图表14：美国发电天然气消费量 结合美国冬季天然气取暖消费需求以及用于发电的天然气消费量，预计今年冬季天然气消费量合计相较于2022年1-7月平均消费量边际增加103亿立方英尺/天。 与此同时，我们要说明的是，由于欧洲受俄罗斯管道气供应减少影响，美国增加了对欧洲LNG出口量，在发电需求维持高位，LNG出口显著提升的情景下，美国天然气库存目前持续处于较低水平。考虑到美国即将迎来冬季取暖高峰期，对天然气需求或显著上升，但美国天然气产量边际增量有限，美国能源或出现严重供不应求局面，并不能完全排除能源危机的风险。而这一判断与当前美国天然气价格持续维持历史高位趋势吻合。 图表15：全球LNG船舶监测 图表16：美国LNG出口量 图表17：美国LNG出口方向监测 图表18：美国天然气库存 图表19：美国天然气价格 6月13日美国7大天然气出口港之一的自由港出现爆炸事故，且自由港天然气（FreeportLNG）公司声称港口出口预计在90天后部分恢复（当前卫星数据高频监测并未出现恢复趋势），预计在2022年底有望恢复正常。通过对全球LNG船泊数据监测，我们可以较为显著的发现自由港正常情况下平均出口量约为60-65百万立方米/天（折合约21.2-23亿立方英尺/天）。 结合美国天然气生产活跃度恢复有限以及美国天然气库存维持历史低位，美国天然气供应边际增量较为有限，在freeport出口天然气转为供应美国天然气市场情景下，美国天然气消费仍存在80亿立方英尺/天缺口。我们要说明的是，假设自由港于2022年底恢复出口，天然气在今冬旺季供应量或出现边际减少可能性，美国天然气供需缺口或进一步拉大，美国能源或依旧出现严重供不应求局面。 图表20：全球港口监测 图表21：美国各港口/天然气液化厂监测 图表22：美国各港口LNG出口量 图表23：美国自由港 图表24：美国自由港LNG出口量监测 图表25：自由港LNG出口方向监测 图表26：自由港LNG出口量高频监测 通过对高频卫星影像及合成孔径雷达SAR数据的综合研判，我们发现美国核心天然气产区的页岩气井的投产强度（水力压裂工作量）自2021年9月至今增长有限，平均维持在每个月120-145口范围，结合美国四大页岩气核心产区过去8周活跃钻机数量没有增长，我们认为美国天然气供应在未来数月难有增长，考虑到美国天然气需求旺季为每年冬季，且当前美国天然气库存持续处于历史低位，美国步欧洲后尘爆发能源危机的风险并不能完全排除。 3、风险提示 （1）疫情反复扰乱天然气需求的风险：当前奥密克戎影响已逐步减弱，但新型变种的出现存在对天然气需求产生负面影响可能性。 （2）美联储加息抑制终端需求的风险：美联储加息或带动美元指数走强，从而对终端需求抑制，或扰乱美国天然气价格波动。 （3）卫星定位和油轮跟踪数据误差对结果产生影响的风险：卫星数据误差包括与卫星定位直接有关的定位误差，以及与卫星信号传播和接收有关的系统误差。 （4）其他第三方数据来源出现误差对结果产生影响的风险：由于第三方数据来源涉及联合国，各类商业机构，各国政府组织等，数据准确程度不一，从而有可能出现误差。 （5）其他不可抗力。