（报告出品方/作者：天风证券，郭丽丽、杨阳）
1.全球天然气供需格局
天然气指以气态碳氢化合物为主的各种气体的混合物，主要成分为甲烷（约占85%-95%）。天然气的碳排放系数仅为1.6tCO2/tce，远低于石油的2.1和煤炭的2.6tCO2/tce，是更加优质和清洁的燃料和化工原料。在全球加速能源转型和碳减排的背景下，天然气作为过渡能源的重要性日益凸显。近年来，全球天然气的产量和消费量均呈稳步增长态势，年分达到3.98和3.9万亿立方米的历史最高值，-年产量和消费的复合增速分别达到2.7%和2.6%。年，受新冠疫情与低油价双重冲击，世界天然气产量为3.85万亿立方米，同比下降3.1%。同时，全球范围内的产品生产与贸易也受到疫情的严重影响，一次能源消费总量下降4.5%，天然气消费量3.82万亿立方米，同比下降2.1%。
全球天然气需求预计将持续增长。壳牌公司预计-年内全球能源需求CAGR为1%，其中天然气在能源需求增量中的占比达到41%，高于可再生能源的33%。对天然气的需求增长量分行业拆解，电力部门贡献35%的需求增量，民用和商用占比为29%，工业部门占比27%。
全球天然气供给和需求格局概述：供给方面，全球前三大天然气生产国分别是美国、俄罗斯和伊朗，其中美国和俄罗斯天然气产量分别为和亿立方米，分占全球天然气供应量的23.7%和16.6%，合计占比为40.3%；需求方面，年全球天然消费量前三的国家或地区为美国、欧洲和俄罗斯，消费量分别为、和亿立方米，占全球天然气消费量的21.8%，14.2%和10.8%，合计占比为46.8%。此外，来中国的天然气消费量增长较快，由年的亿立方米增至年的亿立方米，复合增速达到11.2%。
1.1.供给：美国和俄罗斯占四成以上
1.1.1.美国：页岩气产量飙升，LNG出口量提升快
产量方面，自上世纪九十年代末页岩气革命以来，美国页岩气产量占总产量比例已经由年的31%上涨至年的86%。得益于页岩气产量的快速增长，从年开始至今，美国已经超越俄罗斯成为全球最大的天然气生产国。-美国天然气产量CAGR为3.1%，高于全球2.7%的平均增速，年产量达到创纪录的亿立方米。年在疫情影响下，钻井和开采活动频率下降，产量亿立方米，相较于年下滑2%左右。
出口潜力方面，美国天然气出口储备资源丰富。自年开始，页岩气产量的增长使美国进口依存度不断降低，年11月首次实现60以来天然气净出口。年美国天然气干气产量达到33.9万亿立方，比同年国内整体的天然气消费量高出10%左右，目前美国国内天然气存在供应过剩的状况，LNG出口将在消化这些富余产量中发挥重要作用。
出口总量方面，年2萨宾帕斯项目成功出口美国本土的第一船LNG资源，美国天然气出口随之进入快速上升期。虽然受到疫情影响，天然气出口量仍然达到亿立方米并创下历史新高，相较于年增长11.9%。
美国天然气出口的强势表现主要得益于LNG出口的增长，-年LNG出口复合增速达到97.7%，而管道气出口同期增速仅为6.7%；LNG的出口占比由年的6.4%增长至年的44.6%。由于天然气产量的增长以及LNG项目较大的成本优势，近年来美国LNG项目建设进展迅速。-年集中投产了包括卡梅隆、自由港在内的一系列LNG项目。目前，萨宾帕斯项目已经向20余个国家成功出口了至少船LNG资源，覆盖全球60％以上的LNG需求国家和地区。目前美国已经成为全球第三大LNG出口国，我们预计未来美国将持续为全球贡献LNG增量。
出口结构方面，由于地理因素限制，美国的管道气出口地区结构较为单一，仅为墨西哥和加拿大，年分别占到美国管道气出口的71.3%和28.7%；LNG主要出口到欧洲和东北亚地区，其中年对欧洲LNG出口占比为41.7%，对中日韩三国的出口占比为30.6%。
1.1.2.俄罗斯：对欧洲最大的天然气出口国
产量方面，俄罗斯是仅次于美国的全球第二大天然气生产国，-年天然气产量复合增速为1.2%，并于年达到亿立方米的历史高点。年产量为亿立方米，同比下滑5.97%。
出口结构方面，俄罗斯的天然气出口以管道气为主，LNG为辅。管道气出口占出口总量比例长期稳定在93%左右。年以后俄罗斯LNG出口增幅明显，LNG出口占比已经由年的不足7%提升至年的17%。在出口国家和地区方面，欧洲是俄罗斯最大的管道气出口地区，年至今俄罗斯70%以上的管道气均出口至欧洲。在LNG出口方面，年俄罗斯LNG出口总量为亿立方米，其中亚洲和欧洲占比分别为55.7%和42.6%。
俄罗斯的第一大天然气生产和出口商俄罗斯天然气工业股份有限公司，年天然气产量为亿立方米，占同年俄罗斯总产量的65.6%。俄气公司目前共经营14条输往欧洲的天然气管道，其中北溪1号线年运输能力高达亿立方米。今年9月，年运输能力同样为亿立方米的北溪2号线正式完工，该项目正式运行后将进一步增大俄罗斯对于欧洲天然气的供应能力。但是由于北溪2号线不经过波兰和乌克兰，削弱了中东欧国家对俄罗斯天然气运输的干预权和把控权，已成为俄美欧*治博弈载体，其正式运营时间仍存在较大的不确定性。
1.2.需求：美国和欧洲占三成以上
1.2.1.美国：天然气需求由电力部门驱动
美国不仅是全球天然气第一大生产国，同样也是全球第一大天然气消费国。年天然气在美国能源消费结构中占比高达34%，与第一大能源石油的占比相当。消费总量方面，近十年来美国天然气消费保持稳步上升趋势，-年年均复合增速为2.5%。年天然气消费量为亿立方米，较年同比下滑2%。
消费结构方面，根据EIA数据，包括电力部门、住宅以及工商业用户在内的终端消费占比在90%左右，剩下的10%主要用于天然气的生产和运输。从年开始，天然气成为美国第一大发电用能源，年天然气占美国发电用能的40.55%，而煤炭只占到19.69%，因此电力部门是美国天然气最大的需求来源，而且所占的比重不断提高，年电力部门天然气消费量占天然气总消费量的比重达到38.1%。整体来看，美国天然气消费呈现出季节性变化特征，冬季的天然气需求最为旺盛，其余季节较为平稳。
1.2.2.欧盟：天然气进口依赖度高
能源结构方面，欧洲石油和天然气占比接近60%。21世纪以来，煤炭等传统能源在欧洲能源消耗中所占比重迅速降低，天然气、风能等清洁能源占比则不断攀升，欧洲也是仅次于美国的全球第二大天然气消费地区。年天然气在欧洲能源消费中占比25%，是仅次于石油的第二大能源，其中意大利的天然气消费量占一次能源比重达到41.6%。消费总量方面，欧洲天然气消费量自年开始逐步回落，年后开始回升。年天然气消费量为亿立方米，较年同比下滑2.2%。
消费结构方面，欧盟的天然气需求集中在住宅和工业，二者的消费量占住宅、工业、服务、非能源及交通五大部门总消费量的70%以上。由于住宅消费占比较高，与美国类似，欧盟的天然气消费也呈现出显著的季节性特征，冬季的需求最大。
对俄罗斯天然气进口依赖程度大。欧洲能源消费主要依赖进口，一次能源自给率不足40%。以天然气为例，根据IEA数据，欧洲天然气自产量占需求量的比例不断降低，由年的46%左右降至年37.4%，需要大量进口来弥补需求缺口。在欧盟的天然气进口量中，约40%左右来自于俄罗斯的管道气。LNG进口方面，俄罗斯近半数的LNG同样出口到欧洲，故欧盟对于俄罗斯的天然气进口依赖程度较大。
2.全球天然气定价体系
在LNG出现之前，天然气的运输和销售全部依靠管网进行；而LNG在完成远洋长距离运输之后，需要再次气化才能进入管网，所以天然气的销售依托管网基础设施。目前全球可划分为北美、欧洲和亚太三个主要的天然气市场，全球三大主要天然气价格指数——美国的亨利枢纽（HH）、英国的NBP和荷兰的TTF，都是基于交易枢纽的供需平衡形成的，尚未形成全球统一的天然气定价体系。
2.1.HenryHub价格为北美基准价格
目前美国一共有24个基于实体枢纽的交易中心，其中最有影响力的是年成立的亨利枢纽。该枢纽临近墨西哥湾产区，连接九条州际管道和四条州内管道。亨利枢纽价的优势主要体现在地理位置和储存设施等方面。地理位置上，亨利枢纽联通了德州和路易斯安那州的天然气运输。德州是美国天然气产量最大的州，年1月以来德州月均天然气生产量大约为6.37亿立方英尺，占美国市场上销量的27%；年1月到年11月，路易斯安那州的月均生产量为1.55亿立方英尺，占美国销量的7%；储运方面，亨利枢纽与包括杰斐逊岛、阿卡迪亚和索伦托在内的储存设施联通，每年可以有多个开采和注气周期，交付能力较强。
亨利枢纽同时也是纽约商业交易所天然气期货合约指定交割地，其价格是北美天然气交易的基准价，在全球天然气贸易中有着重要影响力。年以来全球天然气价格快速上行，HenryHub价格于10月5日来到6.3美元/百万英热的历史高点，1月4日至11月19日已经累计上涨%。
2.2.TTF为欧洲大陆唯一基准枢纽
欧洲天然气市场交易中心起始于20世纪90年代，目前有英国NBP、荷兰TTF、德国NCG和GPL、比利时Zeebrugge等。与北美不同，欧洲的天然气交易中心大多为虚拟型，将区域性的管网视为一个虚拟的点，而不区分实际交割地点的差异。
英国于年开创了虚拟交易枢纽，将全国范围的整个高压输气管网划定为国家平衡点（NationalBalancingPoint），建立了统一高效的天然气批发市场。年荷兰*府建立了虚拟所有权转移设施(TitleTransferFacility)交易中心，打通了国内因历史原因形成的高低热值两套天然气管网，目标是让其成为欧洲天然气环岛。得益于荷兰优越的地理位置、完善的1基础设施、充足多元的气源供应以及*府的大力支持，TTF发展迅速，并于年超过NBP成为欧洲21个交易枢纽中最活跃、影响力最大的一个。
TTF目前是欧洲大陆唯一的基准枢纽，其他欧洲大陆枢纽的价格基本按照TTF价格升贴水定价。洲际交易所和欧洲能源交易所等能源交易所都推出了以TTF为交割地的天然气现货、期货、期权品种。自年以来TTF价格快速上行，1月4日至11月19日已经上涨约.9%，并于10月5日达到.5欧/兆瓦时的历史高点。（报告来源：未来智库）
2.3.JKM价格为亚洲现货市场价格参考基准
在东北亚地区，早期日本是进口LNG量最大的国家，而日本进口LNG主要是为了替代原油发电，故其LNG长约合同采购定价的参考指标主要为日本原油清关价格指数（JCC）。随着全球LNG供应增加，LNG现货交易量提升，LNG现货市场主要参考的国际价格指数JKM即日韩综合到岸价格指数逐渐得到应用。
现货交易流动性的增长使得JKM更多地被用于实物交割以及衍生品的定价参考，甚至在LNG长约合同中，传统采购定价模式已经出现和国际原油价格指数强关联松动的趋势，JKM也开始逐渐被用于LNG长约采购定价公式中。JKM价格自9月后快速攀升并于10月21日来到35.美元/百万英热的历史高点，1月4日至11月12日已累计上涨.7%。
2.4.JKM对TTF的溢价分析
亚洲和欧洲是全球LNG进口需求较大的两个地区，年仅中日韩三国的LNG进口量就高达亿立方米，占同年全球LNG贸易量的56.6%，欧洲同期的LNG进口量为亿立方米。
亚洲市场对LNG的依赖程度高于欧洲市场，主要原因如下：一方面是库存能力，欧洲有超过0亿立方米的库存，同时管道气也能增加其供应的灵活性。与欧洲相比，亚洲受制于有限的LNG库存能力，在冬季的时候LNG需求会更加旺盛，使得JKM价格曲线相较于TTF更具备季节性；另一方面，煤气转化的灵活性使得欧洲电力部门对于天然气需求相较于亚洲更具备弹性。因此当市场供应紧张时，亚洲市场对于LNG相较于欧洲市场更高的依赖度会导致JKM对TTF的溢价，将欧洲的船货转运至亚洲将会变得有利可图。
3.天然气涨价因素分析
3.1.极端天气导致短期供需错配
3.1.1.短期需求：中国和欧洲增长较快
从全球主要天然气消费地区年需求的绝对增量上看，美国天然气消费量连续两年下滑而欧洲和中国实现正增长。美国方面，年1-8月美国天然气消费量为.2亿立方米，相较于年同期下滑约亿立方米。年初的低温带来的天然气消费增量被气电需求的减少所抵消。据IEA分析，天然气价格上涨抑制了天然气作为发电燃料的竞争力，虽然美国前九个月的电力需求增长了9%，但是电力部门的天然气需求相较于年同期下降了6%。由于电力部门在美国天然气消费中占比最大且需求持续下滑，IEA预计北美年全年天然气总需求量将下降0.3%。亚洲和欧洲方面，由于今年受到极端天气的影响，天然气的需求量短期内有较大幅度的增加。欧盟地区年前8个月的天然气消费量较年同期增长约40亿立方米；中国的天然气消费量较年同期增长.74亿立方米，增幅高达21.5%。
中国：冬季低温刺激LNG进口需求增加。年初，东北亚地区出现低温寒潮事件，其中北京的气温达到了过去54年来的最低值。严寒天气增加了供暖需求叠加经济复苏带来的工业和电力需求，使得中国今年1月天然气需求同比增速超过20%，达到年以来的最高值。虽然国内的天然气产量在年初的两个月同比增加了11%，但仍不足以满足需求的增量。LNG进口作为我国天然气供给中最具有弹性的一环，在今年1月国内天然气进口总量中的占比达到了72.4%的新高。
欧洲地区：低温酷暑带来需求增量。世界气象组织表示，年欧洲迎来了年以来最寒冷的春天，3月至5月的平均气温比年至年的平均值低了0.45摄氏度。而今年6-8月欧洲的平均温度高出-年的平均值接近1℃，使其成为有记录以来欧洲最热的夏天。据上文分析，欧洲的天然气需求集中在住宅和工业部门，低温和酷暑导致供暖季延长以及住宅部门电力降温需求的增加，叠加疫情后经济复苏等原因，年上半年欧盟地区天然气消费量相较于年同期增长11.5%，较年同期增长4.3%，高于-年欧洲全年2.6%的复合增速水平。
风力不足带来的能源供给减量。近年来欧洲风电装机规模持续增长，年新增装机规模达到14.7GW，其中德国的风电发电占比已经由年的15.8%提升至年的23.3%。今年欧洲北部和中部风速大幅放缓，6-7月欧洲地区的风电发电量合计降低11.6%，占总发电量比重从去年同期的11.5%下降至9.8%，其中德国上半年风电发电量同比减少20.4%。可再生能源发电量的降低导致天然气发电的需求大幅增长，年第二季度欧盟天然气发电量.3吉瓦时，相较于年同期增加6%，相较于年同期降低1.6%。
欧洲库存处于近十年来低位，补库压力支撑今年冬天需求。储气是天然气供需重要的一环，以欧盟为例，年总天然气储备工作量约占天然气总消费量的31.27%。根据AGSI数据，年初欧洲天然气库存尚处于近五年来同期的第二高位，今年极端天气带来的需求增量加之持续偏紧的供应使得欧洲天然气库存快速下降。截至年10月1日，欧洲地下储气设施的库存利用率为75.13%，与过去五年来同期的平均水平相比下降接近14.5%。
此外，今年的干旱导致水力发电资源较为丰富的土耳其、南美等国家和地区天然气发电需求大幅增长，这进一步收紧了全球天然气市场。土耳其方面，在过去的三十年里土耳其的水力发电量平均占到总发电量的25%。今年前三季度，极端干旱导致土耳其水电发电比例从去年同期的31%减少至20%，天然气的消费量同比增加25%。俄气公司今年1-10月对土耳其的天然气出口增长了.4%。此外，在干旱缺水导致水电出力不足、经济复苏以及三季度温度偏低等众多因素的影响下，年1-8月巴西的天然气消费量同比增长了20%，其中LNG的进口量是去年前三季度的7倍，来到创纪录的70立方米。
3.1.2.短期供给：美产量恢复有限，俄产量提升明显
从全球天然气年供给的绝对增量上看，年前九个月全球的天然气产量为3.2万亿立方米，相较于去年同期增加了1亿立方米，其中美国、俄罗斯年1-8月分别实现天然气产量.4和.3亿立方米，均已超过年同期水平。此外，中国自年增储上产七年行动计划制定以来，以三桶油为代表的上游开采商加大资本开支规模，天然气产量维持在10%左右的可观增速，年1-8月实现产量.5亿立方米。此外，欧洲天然气产量在逐年减少，以荷兰格罗宁根气田为例，该气田年产量峰值曾达到亿立方米，近年来由于地震频发已经大幅压低开采量，年限采亿立方米，不足年实际开采量的一半。年前8个月欧盟地区天然气自产量较19年同期减少了.5亿立方米。
美国：今年LNG出口高增但产量增长有限。
年1-9月，美国天然气产量同比增加0.4%。虽然Q1同比下滑6%，但是Q2增长迅速，主要产地阿巴拉契亚盆地9月的月产量已经超过亿立方米，达到了自年12月以来的最高水平。此外，天然气活跃钻井数自去年7月降至最低点后一直处于稳步回升状态，截至年11月12日，钻井机数已经重回大关，但是相较于年年均台还存在较大的差距。
LNG出口量创下新高。年上半年美国的LNG出口量平均达到96亿立方英尺/天，相较于去年同期增长42%，主要原因包括今年欧亚地区的高气价刺激、疫情缓解后LNG贸易开始恢复以及全球其他LNG出口国的出口能力有所下滑等。由于美国的管道气出口主要供给加拿大和墨西哥，故对全球的流通贡献主要来自LNG。在全球需求强劲以及包括赛宾帕斯项目6号线投产带来的产能扩充支撑下，EIA预计年全年美国的LNG出口量将达到98亿立方米/天，较年增长50%。
俄罗斯方面：年1-10月俄罗斯天然气产量达到.3亿立方米，较去年同期增加11.2%，较19年同期增加3.2%。其中俄气公司累计生产天然气立方米，相较于去年同期增长15.8%，能够保证今年全球近1/3的天然气消费增量。
俄气公司增加资本开支：今年9月中旬，俄气公司在21年投资计划的基础上进一步增加.45亿卢布，主要用于天然气增产和管道建设，这将进一步提升俄罗斯的生产和运输能力。
出口方面，年1-10月俄气公司对前苏联以外国家共出口天然气亿立方米，相较于去年同期增长8.3%，其中对德国和意大利的出口量分别同比增长19.6%和18.3%，并且已经超过了去年全年总量。
3.1.3.天然气增量流动加剧欧洲供应紧张局面
首先，价格劣势导致欧洲面临激烈的天然气“抢夺战”。亚洲LNG现货与TTF的价差已经从年三季度的0.9美元/百万英热拉大到1.4美元/百万英热，这刺激LNG出口从欧洲转向供应价格更高的亚洲太平洋地区。
其次，俄罗斯天然气出口增量分布不均衡。年前三季度俄罗斯对土耳其的管道气输送量较去年同期几乎翻倍，但是输往欧洲地区的量仅小幅增长3%。在欧洲以十年来几乎最低的天然气库存进入供暖季后，11月管道产能拍卖结果并未表明俄罗斯计划增加对欧洲的出口。俄气公司没有为11月通过乌克兰的主要运输路线预留额外的天然气空间，将继续仅通过波兰向德国输送天然气。此外俄气公司在10月18日预定的管道运输量仅占波兰运营商11月通过转运站提供的总额外产能的35%。俄罗斯天然气预定量的下降将加剧欧洲今年冬天天然气供应的紧张局势。
3.1.4.短期供需缺口预测
我们使用两种方法对年全球天然气供需缺口进行预测。方法一聚焦全球前两大天然气消费和供给地区，以年-年（排除年疫情影响）的实际复合增速为基础，结合年1-8月实际增速，预估年预计值与理论值（按照历史复合增速增长）的差异。
需求端，根据BP