国际天然气市场及中国液化天然气供应安全策略研究

【摘要】：天然气作为清洁的化石能源,对于保障国家能源供应安全及应对气候变化问题具有不可替代的战略意义。随着世界天然气贸易活动的日益活跃以及北美页岩气革命带来的新挑战,国际天然气市场特征正在变得更加复杂,面临许多新的不确定性,需要进一步深入的研究。同时,我国作为世界主要的天然气消费和进口大国,为了实现低碳经济转型,未来对天然气的需求和对进口的依赖也将越来越大,如何保障我国天然气供应安全也是亟待解决的问题。因此,在此大背景下,对国际天然气市场的价格波动特征、影响机理、贸易演化规律以及对我国天然气供应安全进行系统的深入分析,有利于进一步认识国际天然气市场复杂多变的市场特征,准确把握国际天然气市场规律和未来的发展趋势,为我国制定合理的天然气发展战略,保障我国天然气供应安全提供理论依据和决策支持。 本文主要从世界三大区域市场天然气价格的波动特征、天然气价格的宏观影响因素、世界天然气贸易演化规律及中国液化天然气进口安全策略等四个方面,综合运用计量经济学、复杂网络、图论及运筹学等理论与方法,对国际天然气市场及中国液化天然气供应安全策略等展开深入的研究。本文的主要研究工作和结论如下： (1)结合集成经验模态分解和交叉相关性分析模型,从多时间尺度视角分析了世界三大区域市场天然气价格的波动特征以及不同频度下天然气价格波动的主要影响因素。 研究结果表明,北美天然气价格受市场供需影响较大,影响幅度高达5美元甚至更高；同时受到飓风及页岩气革命等突发重大事件的影响也非常大,影响幅度超过2.5美元。而欧洲和日本天然气价格则主要由其价格的趋势项所决定。此外,国际原油价格高频及低频波动对北美天然气价格高频波动有一定的影响,但其趋势项对北美天然气价格的趋势项影响较有限；同时,北美地区天然气的库存量还不足以影响北美天然气市场的供需变化；然而日本与欧洲天然气进口价格主要受到国际原油价格趋势项的影响,且响应时间较短,一般分别为1-3个月及1-6个月。 (2)综合运用面板协整及向量自回归模型,分析了世界经济活动与国际原油价格对世界三大区域市场天然气进口价格的影响,采用VAR、脉冲响应函数及方差分解方法分析了国际原油价格波动、上涨和下跌对世界三大区域市场天然气进口价格的冲击作用。 研究结果表明,世界经济与国际原油价格对世界三大区域市场的天然气进口价格存在显著的长期的正向影响。世界经济活动对北美市场的影响相对较大,而亚洲和欧洲天然气进口价格则主要受国际油价的影响。主要是因为在北美天然气市场已经形成由市场供需来决定天然气价格的定价机制,而欧洲和亚洲天然气定价机制是基于国际原油价格的,特别是日本,其天然气价格完全参照国际原油价格。国际原油价格波动对三大区域市场天然气进口价格均存在负向的冲击作用,但各区域天然气价格响应程度有所差异。其中,油价波动对北美天然气进口价格冲击作用很弱；对欧洲天然气价格的冲击存在滞后效应；对亚洲天然气进口价格的负向影响最为显著,影响幅度大,持续时间较长。此外,三大区域市场天然气进口价格对油价上涨和下跌冲击呈现不对称响应机制,油价下跌的冲击作用相对更强一些。 (3)构建了世界液化天然气与管道运输天然气贸易复杂网络,分析了世界天然气贸易格局的特征和动态演化规律；构建了国际天然气市场最小生成树模型,分析了国际天然气市场融合程度与天然气贸易之间的关系。 研究结果表明,天然气贸易的区域分布和贸易形式具有很大的差异性,北美市场以管道运输天然气贸易为主,亚洲市场以LNG贸易为主,在欧洲市场两种贸易方式并重；LNG贸易网络与管道运输天然气贸易进出口网络均为无标度网络,网络中的国家存在异质性；LNG贸易网络相对管道运输天然气贸易网络联系更加紧密,LNG贸易呈现出口市场垄断程度加深及进口市场竞争更加激烈的态势；世界天然气市场仍然处于分离状态,还没有形成统一的市场,但是欧洲与亚洲市场的融合程度在加强。世界天然气市场结构演化与世界区域间LNG贸易的关系密切,世界天然气市场融合程度与区域间的LNG贸易量具有相互促进作用。 (4)构建了液化天然气海运运输风险指数,在此基础上主要考虑液化天然气进口成本、液化天然气进口来源国国家政治风险以及液化天然气海运运输风险三个风险因素,构建了中国液化天然气进口安全多目标规划模型,对我国液化天然气供应安全进行了综合分析。 研究结果表明,在不考虑极端事件情景时,与实际进口策略相比,最优进口策略中减少了天然气价格或者海运运输风险相对较高的埃及、赤道几内亚、尼日利亚、卡塔尔、阿联酋及也门等国的进口量,增加了从运输距离较近且价格较低的特立尼达和多巴哥、俄罗斯及马来西亚的进口量；在考虑当印度尼西亚发生极端突发事件或者当从印度尼西亚进口LNG时发生极端海运运输风险事件情景,中国LNG进口将转向国家政治风险较低的阿联酋。实证分析表明所构建的中国LNG进口安全多目标规划模型是有效的。 【关键词】：世界天然气市场 世界天然气贸易 天然气供应安全 驱动机制 复杂网络
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：F416.22;F426.22
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-14
• 第一章 绪论14-34
• 1.1 研究背景14-22
• 1.1.1 天然气在世界能源格局中的地位14-17
• 1.1.2 世界天然气市场分析17-18
• 1.1.3 世界天然气贸易分析18-20
• 1.1.4 中国天然气发展趋势分析20-22
• 1.2 文献综述22-30
• 1.2.1 天然气市场分析22-27
• 1.2.2 天然气贸易格局分析27-28
• 1.2.3 天然气供应安全分析28-30
• 1.3 研究目的及技术路线30-31
• 1.3.1 研究目的30
• 1.3.2 技术路线30-31
• 1.4 论文结构31-34
• 第二章 基于集成经验模态分解的天然气价格波动特征分析34-58
• 2.1 提出问题34-35
• 2.2 模型方法与数据来源35-39
• 2.2.1 集成经验模态分解方法35-37
• 2.2.2 Fine-to-Coarse Reconstruction算法37
• 2.2.3 交叉相关性分析方法37-38
• 2.2.4 数据来源38-39
• 2.3 基于多时间尺度及分频率视角的天然气价格波动特征分析39-48
• 2.3.1 天然气价格波动多尺度分析39-43
• 2.3.2 天然气价格波动多频率分析43-48
• 2.4. 基于多尺度及周期循环视角的天然气价格波动因素分析48-56
• 2.4.1 基于多尺度视角的WTI与Brent国际原油价格波动特征分析49-51
• 2.4.2 基于EEMD-交叉相关性分析方法的天然气价格波动因素分析51-56
• 2.5. 本章小结56-58
• 第三章 世界经济与国际原油价格对天然气进口价格的影响分析58-76
• 3.1 提出问题58-59
• 3.2 模型59-62
• 3.2.1 天然气进口价格影响因素面板模型59-60
• 3.2.2 油价对天然气进口价格的影响分析模型60-62
• 3.3 数据来源与结果分析62-72
• 3.3.1 数据来源62-64
• 3.3.2 世界经济与原油价格对天然气进口价格的影响分析64-67
• 3.3.3 国际原油价格波动与油价上升及下降对天然气进口价格的影响分析67-72
• 3.4 本章小结72-76
• 第四章 基于复杂网络的世界天然气贸易格局及其演化规律研究76-94
• 4.1 提出问题76-78
• 4.2 模型与方法78-81
• 4.2.1 世界天然气贸易网络测度模型78-80
• 4.2.2 天然气市场最小生成树模型80-81
• 4.3 世界天然气贸易网络分析81-88
• 4.3.1 世界天然气贸易网络拓扑结构分析81-84
• 4.3.2 世界天然气贸易格局演化特征分析84-88
• 4.4 世界天然气市场结构与天然气贸易的关系分析88-90
• 4.4.1 世界天然气市场融合程度分析88-89
• 4.4.2 天然气区域间贸易与天然气市场结构演化分析89-90
• 4.5 本章小结90-94
• 第五章 中国LNG供应安全策略分析94-110
• 5.1 提出问题94-96
• 5.2 模型与方法96-99
• 5.2.1 LNG进口流程96
• 5.2.2 LNG进口安全多目标规划模型构建96-98
• 5.2.3 极端事件影响分析98-99
• 5.3 数据来源99-103
• 5.4 结果及分析103-108
• 5.4.1 不考虑极端事件时的LNG进口策略103-106
• 5.4.2 考虑极端事件时的LNG进口策略106-108
• 5.5 本章小结108-110
• 第六章 结论110-116
• 6.1 本文的主要研究工作110-113
• 6.2 本文的主要创新点113
• 6.3 进一步研究方向113-116
• 参考文献116-126
• 致谢126-128
• 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果128-129

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