Understanding Today's Natural Gas Business: Table of Contents

i CONTENTSSECTION ONE: INTRODUCTION ..................................................1 Today’s Gas Marketplace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 A Brief History of Natural Gas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2SECTION TWO: WHAT IS NATURAL GAS AND WHERE DOES IT COME FROM? . . . 7 How Did Natural Gas Develop? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .7 Resources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .9 Reserves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .9 Gas Supply Regions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . .10 Gas Supply in the United States . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . .11 Exploration, Drilling and Completion, and Production . . . . . .. . . . . . . . . . . . . .12 Exploration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 Drilling and Completion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14 Production . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16SECTION THREE: END USERS....................................................19 Residential Customers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20 Commercial Customers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23 Industrial Customers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26 Electric Generation Customers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28 Natural Gas Vehicles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31SECTION FOUR: THE PHYSICAL SYSTEM ......................................33 Gathering and Processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33 Transmission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35 Distribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37 Storage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39S E C T I O N F I V E : G A S S Y S T E M O P E R AT I O N S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3 Gas Planning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43 Pipeline Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44 Gas Scheduling – Pipeline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44 Pipeline Allocation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45 v

CONTENTS LDC Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45 Gas Scheduling – LDC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46 Curtailments and Flow Orders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46 Gas Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ....................... . . .47 Pipeline Maintenance . . . . . . . . . . . . . . . . ....................... . . .48 Balancing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ....................... . . .50 The Evolving Role of Operations . . . . . . . . . ....................... . . .51 S E C T I O N S I X : M A R K E T PA R T I C I PA N T S I N T H E D E L I V E R Y C H A I N . . . . . . . . 5 3 Upstream Participants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53 Producers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53 Gathering Pipelines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54 Aggregators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54 Financial Services Companies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54 Midstream Participants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55 Marketers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55 Brokers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55 Shippers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56i Interstate Pipelines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56 Storage Providers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56 Hub Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57 Financial Services Companies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57 Electronic Trading Exchanges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58 Downstream Participants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58 Local Distribution Companies (LDCs) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58 Retail Marketers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58 End Users . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59 SECTION SEVEN: SERVICE OPTIONS ..........................................61 Upstream Services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .61 Gathering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .61 Processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62 Supply . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62 Risk Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63 Midstream Services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63 Supply . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .64 Transportation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .64 Service Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .64 Rates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .65 Secondary Markets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .65 vi

U N D E R S TA N D I N G T O D AY ’ S N AT U R A L G A S B U S I N E S S Storage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .65 Hub Services and Market Centers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .66 Wheeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .66 Exchanges and Title Transfers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .66 Electronic Trading and Price Discovery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .67 Parking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .67 Lending . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .67 Risk Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68 Downstream . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68 Supply . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68 Distribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68 Storage and Hub Services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .69 Risk Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .69 Behind-the-Meter Services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .69 Contracts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .70 Supply Contracts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .70 Transportation Contracts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .71S E C T I O N E I G H T: R E G U L AT I O N I N THE GAS INDUSTRY ....................73 Why Regulate the Gas Industry? . . . .... .... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .73 The Historical Basis for Regulation . .... .... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .74 Who Regulates What? . . . . . . . . . . .... .... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .75 The Federal Power Commission and the Federal Energy Regulatory Commission . .76 State Regulation of the Gas Industry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .76 The Regulatory Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .77 The Initial Filing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .78 Preliminary Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .78 Hearings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .78 The Draft Decision . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .79 The Final Decision . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .79 Review of Decisions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .79 Settlements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .80 Tariffs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .80 Setting Rates through a Traditional Ratecase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .81 Determining the Authorized Rate of Return . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .81 Forecasting Usage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .82 Determining a Revenue Requirement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .82 Allocating Revenue to Customer Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .83 vii

CONTENTS Determining Rate Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .83 Allocating Revenue to Charge Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .83 Determining the Rate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .84 Incentive Regulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .84 Performance-based . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .84 Benchmarking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .84 Rate Caps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85 Market-based . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85 Service Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85 Market Behavior Monitoring and Enforcement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85 The Future of Regulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85 S E C T I O N N I N E : D E R E G U L AT I O N . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 7 Recent Evolution of Gas Regulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .87 Federal Deregulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .87 State Deregulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .88 Market Evolution under Deregulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .90 Regulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .91i Deregulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .92 Commoditization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .92 Value-Added Services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .93 The Regulated and Competitive Delivery Chain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .93 SECTION TEN: MARKET DYNAMICS ............................................99 Supply and Demand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .99 Pricing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .101 Indexes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .101 Price Volatility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .102 Netback and Netforward Calculations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .102 The Wholesale Market . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .103 The Retail Market . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .104 SECTION ELEVEN: MAKING MONEY & MANAGING RISK ................107 How Market Participants Create Profits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .108 How a Utility/Pipeline Makes Money – Cost-of-service Method . . . . . . . .108 How a Utility/Pipeline Makes Money – Performance-based Methods . . . .109 How Unregulated Market Participants Make Money . . . . . . . . . . . . . . . .110 Risk Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .110 Choices for Managing Risks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .111 Physical Risk Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .112 viii

U N D E R S TA N D I N G T O D AY ’ S N AT U R A L G A S B U S I N E S S Financial Risk Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .112 Speculation versus Hedging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .114 Hedging Techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .114 Value at Risk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .116SECTION TWELVE: THE FUTUR E OF THE GAS BUSINESS .................119 A Review of Market Changes . . . . . . .... .... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .119 The Future of the Upstream Sector . . . .... .... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .120 The Future of the Midstream Sector . . .... .... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .121 The Future of the Downstream Sector . .... .... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .121 A Sustainable Energy Future? . . . . . . .... .... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .122APPENDIX A: GLOSSARY .......................................................127APPENDIX B: UNITS AND CONVERSIONS ..................................139APPENDIX C: ACRONYMS ......................................................141APPENDIX D: INDEX ............................................................145 ix

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