Consultant expert, Dr. Mohamed Taha Implications of Greater Reliance on Natural Gas for Electricity Generation

الخبير الاستشاري الدكتور محمد طه

تداعيات

من أكبر

الاعتماد على

غاز طبيعي

للكهرباء

جيل

يوليو 2010

أعدت ل

الآثار المترتبة على زيادة الاعتماد على

الغاز الطبيعي لتوليد الكهرباء

أعدت ل

جمعية القوة العامة الأمريكية

يوليو 2010

Aspen Environmental Group Page i

الآثار المترتبة على زيادة الاعتماد على الغاز الطبيعي ل

توليد الكهرباء

جدول المحتويات

ملخص تنفيذي................................................ .................................................. ..................................... 1

مقدمة ................................................. .................................................. ............................................... 5

التعريفات والمقياس ............................................... .................................................. .................................... 6

الطلب على الغاز الطبيعي ............................................... .................................................. .................................... 8

توريد الغاز الطبيعي ............................................... .................................................. ..................................... 25

دور الغاز الطبيعي المسال .............................................. .................................................. ...................................... 27

عدم اليقين بشأن إنتاج الصخر الزيتي .............................................. .................................................. ...... 28

تأثيرات السعر ................................................ .................................................. ......................................... 36

البنية التحتية لتوصيل الغاز الطبيعي .............................................. .................................................. ............ 40

تخزين الغاز الطبيعي ... .................................................. ................................... 57

تكلفة بناء واستخدام التخزين ............................................ .................................................. ................... 65

معوقات إضافة التخزين .............................................. .................................................. ............. 68

اعتبارات تشغيلية ................................................ .................................................. ...................... 72

الترشيحات والموازنة ............................................... .................................................. ................... 72

التقصير ................................................. .................................................. .......................................... 75

مخاطر الإعصار على العرض والأسعار ............................................ .................................................. .......... 79

توسع الموظفين ................................................ .................................................. ...................................... 85

تعديل مصانع الفحم لحرق الغاز الطبيعي ........................................... .................................................. .87

خاتمة ................................................. .................................................. ................................................ 93

تداعيات زيادة الاعتماد على الغاز الطبيعي في توليد الكهرباء

Aspen Environmental Group Page ii

قائمة الأشكال

الشكل 1: الطلب على الغاز الطبيعي حسب القطاع منذ عام 2001 ........................................ ........................................... 8

الشكل 2: توضيح طبيعة ذروة الطلب الشهري على الغاز الطبيعي ....................................... ................... 10

الشكل 3: العرض والطلب السنوي للغاز الطبيعي منذ عام 1930 ... ............................ 11

الشكل 4: الجدول الزمني لقواعد وكالة حماية البيئة المحتملة التي تؤثر على محطات الطاقة الكهربائية ... ......... 12

الشكل 5: موقع الجيل الحالي الذي يعمل بالفحم في الولايات المتحدة (حسب المقاطعة) ... .................... 21

الشكل 6: الاحتياطيات الأمريكية السنوية المؤكدة من الغاز الطبيعي الجاف ... ................................. 26

الشكل 7: أحواض إمداد الغاز الصخري ... .................................................. .. 29

الشكل 8: فتح ثلاث مناطق تأجير جديدة لـ OCS للحفر البحري ... ................... 35

الشكل 9: إنتاج الغاز لكل بئر جديد ... .................................................. .......... 36

الشكل 10: منحنى العرض الضمني للغاز الطبيعي خلال عام 2007 ... .............................. 37

الشكل 11: خطوط أنابيب نقل الغاز الطبيعي الأمريكية .......................................... ......................................... 41

الشكل 12: إجمالي سعة خطوط الأنابيب الأقاليمية من 1990 إلى 2008 ... ........................... 46

Consultant expert, Dr. Mohamed Taha

Implications

of Greater

Reliance on

Natural Gas

for Electricity

Generation

July 2010

Prepared For

Implications of Greater Reliance on

Natural Gas for Electricity Generation

Prepared For

The American Public Power Association

July 2010

Aspen Environmental Group Page i

Implications of Greater Reliance on Natural Gas for

Electricity Generation

Table of Contents

Executive Summary....................................................................................................................................... 1

Introduction .................................................................................................................................................. 5

Definitions and Scale..................................................................................................................................... 6

Natural Gas Demand ..................................................................................................................................... 8

Natural Gas Supply ...................................................................................................................................... 25

The Role of LNG ...................................................................................................................................... 27

Uncertainty about Shale Production ...................................................................................................... 28

Price Impacts ........................................................................................................................................... 36

Natural Gas Delivery Infrastructure ............................................................................................................ 40

Natural Gas Storage .................................................................................................................................... 57

Cost to Build and Use Storage................................................................................................................. 65

Impediments to Adding Storage ............................................................................................................. 68

Operational Considerations ........................................................................................................................ 72

Nominations and Balancing .................................................................................................................... 72

Curtailment ............................................................................................................................................. 75

Hurricane Risk to Supply and Prices........................................................................................................ 79

Staff Expansion........................................................................................................................................ 85

Retrofitting Coal Plants to Burn Natural Gas .............................................................................................. 87

Conclusion ................................................................................................................................................... 93

Implications of Greater Reliance on Natural Gas for Electricity Generation

Aspen Environmental Group Page ii

List of Figures

Figure 1: Natural Gas Demand by Sector Since 2001 ................................................................................... 8

Figure 2: Illustrating Peak Nature of Monthly Natural Gas Demand .......................................................... 10

Figure 3: Annual Natural Gas Demand and Supply since 1930 ................................................................... 11

Figure 4: Timeline for Potential EPA Rules Affecting Electric Power Plants ............................................... 12

Figure 5: Location of Existing U.S. Coal-Fired Generation (By County)....................................................... 21

Figure 6: U.S. Annual Proved Reserves of Dry Natural Gas ........................................................................ 26

Figure 7: Shale-Deposited Gas Supply Basins ............................................................................................. 29

Figure 8: Three New OCS Lease Areas Opened for Offshore Drilling ......................................................... 35

Figure 9: Gas Production per New Well ...................................................................................................... 36

Figure 10: Implied Natural Gas Supply Curve Through 2007 ...................................................................... 37

Figure 11: U.S. Natural Gas Transmission Pipelines ................................................................................... 41

Figure 12: Total Interregional Pipeline Capacity 1990 to 2008................................................................... 46