寒潮沖擊下，2月15日-21日這一周德州大部分地區(qū)陷入黑暗和寒冷。突發(fā)狀況讓德州能源部門措手不及。德州供電、供暖的支柱型燃料天然氣是本次大停電事件的主角。本系列報(bào)告評(píng)估了天然氣在能源危機(jī)中的作用，從供給側(cè)及需求側(cè)角度展開(kāi)分析，點(diǎn)出這場(chǎng)可怕危機(jī)背后供給側(cè)的失誤，并為極寒天氣提供歷史背景。


德州受寒潮沖擊是罕見(jiàn)的黑天鵝事件。今年2月15-21日這一周是德州20年來(lái)最冷的一周。此外，2月氣溫與往年平均氣溫的差幅比2000年以來(lái)99.6%的月份都要大。

本次大停電是有史以來(lái)極端天氣第一次導(dǎo)致天然氣斷供，加劇電力短缺。盡管如此，德州電力可靠性委員會(huì)（Ercot）在做資源充裕性規(guī)劃時(shí)出現(xiàn)重大紕漏，未考慮燃料供應(yīng)，加劇停電嚴(yán)重程度。為避免再次出現(xiàn)這種情況，德州需建設(shè)更多的儲(chǔ)氣設(shè)施和發(fā)電資產(chǎn)，以滿足冬季供電供暖需求。

盡管地區(qū)天然氣產(chǎn)量一夜之間下降了60億立方英尺/天，腰斬50%，但市場(chǎng)有效地將燃料供應(yīng)轉(zhuǎn)移到需求中心。進(jìn)入LNG終端的進(jìn)料氣需求減少50%，轉(zhuǎn)而用作供暖和發(fā)電勇氣。與30天滾動(dòng)平均值相比，2月15日-21日一周內(nèi)供暖用氣平均增長(zhǎng)40%，發(fā)電用氣增長(zhǎng)90%。


危機(jī)的一周是美國(guó)歷史上電價(jià)最高的一周，比2001年加州電力危機(jī)的總成本高出10多億美元。供需不匹配導(dǎo)致電價(jià)連續(xù)80多個(gè)小時(shí)飆升至市場(chǎng)9000美元/兆瓦時(shí)的上限。2月15日-21日這一周德州電力市場(chǎng)售電收入超過(guò)500億美元，2020年2月僅10億美元。

眾所周知，需求側(cè)壓力增大時(shí)，德州實(shí)時(shí)電價(jià)會(huì)飆升。而2月14日-19日電源總規(guī)模中超過(guò)三分之一處于停運(yùn)狀態(tài)，任何在運(yùn)的電廠都可能以極端高價(jià)售電。消費(fèi)者和投資者將努力應(yīng)對(duì)電價(jià)波動(dòng)，而這類只供電的電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)恐難以為繼。就目前而言，許多發(fā)電商獲利頗豐，贏利情況一片大好，但投資者面臨著市場(chǎng)被徹底改革的可能，風(fēng)險(xiǎn)雖小但卻切實(shí)存在。

德州停電危機(jī)表明，電力系統(tǒng)和燃?xì)夤?yīng)體系之間的聯(lián)系為針對(duì)極端事件的供電規(guī)劃帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。在評(píng)估最壞的情況時(shí)，兩個(gè)系統(tǒng)之間的諸多關(guān)聯(lián)可能是難以動(dòng)搖的。


因電采暖需求增加，德州電網(wǎng)的用電需求性質(zhì)出現(xiàn)了根本性的變化。過(guò)去五年，美國(guó)中南部住房?jī)?nèi)部發(fā)生了燃料轉(zhuǎn)換程度極高。冬季平均負(fù)荷和冬季月份的用電高峰不斷上升，反映了供暖電氣化推進(jìn)和人口增長(zhǎng)的趨勢(shì)。

削峰填谷電源：儲(chǔ)熱、儲(chǔ)能或需求響應(yīng)等技術(shù)預(yù)計(jì)很難在如此長(zhǎng)的時(shí)間緩解危機(jī)。雖然備用發(fā)電機(jī)的銷量可能會(huì)上升，但即使應(yīng)用上述技術(shù)，也難以在整個(gè)停電期間內(nèi)維持正常供電。在諸如今年德州停電的事件中，此類技術(shù)也面臨著充電挑戰(zhàn)。

為應(yīng)對(duì)停電，德州可能從不同角度著手調(diào)整電力系統(tǒng)。在供暖電氣化和氣候變化的大趨勢(shì)下，極端天氣事件發(fā)生的可能性大大增加，保障正常供電的關(guān)鍵在于提高需求預(yù)測(cè)精準(zhǔn)性并為需求高峰做好準(zhǔn)備。

一組數(shù)據(jù)

+90%

德州燃?xì)怆娬镜奶烊粴廨斔土枯^過(guò)去兩周的30天滾動(dòng)平均的增幅

60億美元

二疊紀(jì)盆地油井防凍的總費(fèi)用估值

99.6%

2021年2月比2000年以來(lái)99.6%的月份都要冷