中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：美國南部的嚴(yán)寒天氣導(dǎo)致停電和天然氣產(chǎn)量下降。我們可以從此次危機(jī)中吸取什么經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)？
01、得州事故的原因
根據(jù)氣象記錄，圣安東尼奧2月份的最低氣溫-9°C，出現(xiàn)在1895年，格羅弗·克利夫蘭總統(tǒng)任期內(nèi)。2020年2月16日，該記錄被打破。當(dāng)一股從加拿大南下墨西哥灣的冷空氣席卷美國中部之時(shí)，圣安東尼奧的氣溫創(chuàng)下了2月份歷史新低-11°C。得州發(fā)電系統(tǒng)隨之崩潰，數(shù)百萬人無電可用，暴露出這一美國能源工業(yè)核心州的嚴(yán)重隱患。
得州事故必將被納入政府及行業(yè)深究，但在第一周結(jié)束之際，災(zāi)難的輪廓已清晰可見。人們針對(duì)可再生能源在這場(chǎng)危機(jī)中的作用展開了大量的討論，而現(xiàn)實(shí)情況是，電力系統(tǒng)故障在得州多處可見。大量發(fā)電裝機(jī)容量無法使用的情況，令人頗感意外的是，最大的問題來自于燃?xì)怆姀S。
災(zāi)難始于平流層極渦的干擾：即北極周圍的空氣自西向東循環(huán)。1月5日，平流層突然變暖：溫度急劇升高，導(dǎo)致風(fēng)速變慢，最終改變了方向。這使得被封鎖在北極上空的極地冷空氣逸出并流經(jīng)整個(gè)美國。
這與全球變暖之間似乎沒有明確的聯(lián)系。自20世紀(jì)70年代以來，平流層突然變暖的趨勢(shì)較為平穩(wěn)，但20世紀(jì)80年代末至20世紀(jì)90年代末期間出現(xiàn)了一段奇怪的間歇期。這段間歇期可能使人們產(chǎn)生了突然變暖屬于罕見事件的錯(cuò)覺，而實(shí)際上，這種情況平均每十年會(huì)發(fā)生六次，只是并不總會(huì)導(dǎo)致我們?cè)谏现芸吹降睦淇諝庋杆倌弦频那闆r。
02、得州發(fā)電系統(tǒng)崩潰
能源市場(chǎng)上最清晰的警示信號(hào)來自于上周的天然氣價(jià)格。由于溫度下降，結(jié)冰現(xiàn)象嚴(yán)重，天然氣生產(chǎn)作業(yè)停滯。隨著供應(yīng)趨緊，一些供應(yīng)樞紐的價(jià)格飛漲， 美國中部天然氣交易價(jià)格達(dá)到了600多美元每百萬英熱單位。而在本月初時(shí)，該價(jià)格尚不到3美元。
伍德麥肯茲美洲天然氣團(tuán)隊(duì)研究總監(jiān)Eugene Kim指出，“隨著更多寒流的到來，價(jià)格將進(jìn)一步上漲。得州的天然氣井口沒有為冰凍天氣條件做好充分的準(zhǔn)備，可能會(huì)發(fā)生斷電情況，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)也可能因道路結(jié)冰造成物流問題而受阻。
得州開始下雪之后，周末出現(xiàn)了冰凍天氣。電網(wǎng)運(yùn)營商ERCOT被迫從周一上午開始采取輪流停電的方式，受影響人數(shù)達(dá)到數(shù)百萬，許多地區(qū)停電持續(xù)數(shù)天。據(jù)伍德麥肯茲Genscape服務(wù)實(shí)時(shí)監(jiān)控的ERCOT電網(wǎng)供電情況顯示，在周日至周一之間，幾乎所有類型的發(fā)電系統(tǒng)都遇到了這樣的問題。
風(fēng)電平均容量系數(shù)從19％降至14％，熱電廠的平均容量系數(shù)也急劇下降。就Genscape所跟蹤的電廠(占ERCOT總發(fā)電量的大部分)而言，天然氣發(fā)電平均容量系數(shù)從52％降至43％，煤電平均容量系數(shù)從73％降至60％。甚至核電最大輸出量也從94％降至75％。在異常寒冷的天氣條件下，得州電力需求隨著居民家用取暖需求上升而激增，而電力系統(tǒng)卻無法應(yīng)對(duì)平均容量系數(shù)下降所帶來的沖擊。包括路易斯安那州、阿拉巴馬州和密西西比州在內(nèi)的其他幾個(gè)州出現(xiàn)了停電現(xiàn)象，但得州所受影響最為嚴(yán)重。
得州各電廠出現(xiàn)的問題多種多樣，但共同問題是電廠設(shè)備故障從而無法充分應(yīng)對(duì)極端低溫情況。去年11月，ERCOT發(fā)布Seasonal Assessment of Resource Adequacy（季度性資源可用性評(píng)估），針對(duì)冬季嚴(yán)峻的天氣條件建立了各種情景模型，但并未考慮到發(fā)電裝機(jī)容量大規(guī)模崩潰的情景。
正如預(yù)期，停電使得天然氣生產(chǎn)困難重重，反之又給部分發(fā)電廠帶來更多的問題。據(jù)我們Genscape系統(tǒng)估測(cè)，在2月16日高峰時(shí)段，因結(jié)冰而損失的單日天然氣產(chǎn)量約為187億立方英尺，這大約相當(dāng)于美國總產(chǎn)量的五分之一。天然氣價(jià)格應(yīng)勢(shì)飆升，美國中部部分天然氣交易的當(dāng)日現(xiàn)貨價(jià)格高達(dá)1,250美元每百萬英熱單位。
截止2月18日，有200多萬用戶已恢復(fù)通電，但仍有約30萬人無電可用。氣溫回升將緩和用電危機(jī)。然而，為應(yīng)對(duì)這場(chǎng)危機(jī)所付出的代價(jià)尚需時(shí)日計(jì)算，但可以預(yù)期的是，指責(zé)之聲將持續(xù)更長時(shí)間。
03、危機(jī)下的挑戰(zhàn)
極端低溫在得州極為少見，但并非前所未有。2011年2月的寒潮曾導(dǎo)致數(shù)百萬用戶停電，但停電情規(guī)模、波及范圍及持續(xù)時(shí)間都沒有本次事件嚴(yán)重。聯(lián)邦能源管理委員會(huì)和北美電力可靠性委員會(huì)的工作人員曾在相關(guān)事件報(bào)告中承認(rèn)，預(yù)估應(yīng)該花多少錢來維護(hù)電網(wǎng)運(yùn)營以使其免受極端天氣的影響非常困難，畢竟極端低溫并未每年冬季都會(huì)出現(xiàn)。與此同時(shí)，報(bào)告補(bǔ)充道：“在許多情況下，所需修復(fù)和維護(hù)費(fèi)用不會(huì)過分高昂”。報(bào)告中提出了多條建議，特別工作組也認(rèn)為可以用更具經(jīng)濟(jì)有效的方式，提升電網(wǎng)應(yīng)對(duì)寒冷天氣的韌性。
在接下來的幾周內(nèi)，相關(guān)部門將對(duì)這些電網(wǎng)維護(hù)建議進(jìn)行仔細(xì)審查。Genscape的ERCOT研究總監(jiān)Rebecca Miller表示：“應(yīng)對(duì)工作已經(jīng)開展，但仍需更為廣泛的市場(chǎng)推力。本周事件的啟示是，得州電力系統(tǒng)中的許多利益相關(guān)者本可以采取更多措施以保障電力供應(yīng)正常?！?
這場(chǎng)危機(jī)還引發(fā)了人們對(duì)于美國電力行業(yè)朝著更多地依賴可再生能源和燃?xì)怆姀S的向發(fā)展的質(zhì)疑。伍德麥肯茲美洲電力和可再生能源研究總監(jiān)Wade Schauer重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了核電廠和燃煤電廠逐步退役對(duì)于未來極渦事件的意義。在過去九天煤電和核電為保障電力供應(yīng)發(fā)揮的作用，相當(dāng)于美國需新增五倍于現(xiàn)有風(fēng)電與光伏的裝機(jī)容量才能實(shí)現(xiàn)，或需更倚重天然氣發(fā)電。儲(chǔ)能技術(shù)的進(jìn)步有望解決該問題，但這也提醒著行業(yè)，在脫碳方面，我們還面對(duì)著大規(guī)模的挑戰(zhàn)，尤其是在核電裝機(jī)呈現(xiàn)長期下降趨勢(shì)的情況下。
04、美國石油中斷為市場(chǎng)趨緊的預(yù)期形成支撐
得州是美國石油和天然氣出口大州，冰凍天氣條件和停電造成的生產(chǎn)中斷對(duì)全球市場(chǎng)產(chǎn)生了影響。不過，截至2月21日，供應(yīng)問題已經(jīng)逐步改善。
受到高昂天然氣價(jià)格的刺激，天然氣輸送路徑發(fā)生改變，致其無法進(jìn)入墨西哥灣沿岸的液化天然氣出口設(shè)施。得州Freeport LNG的液化列車從2月12日清晨開始停運(yùn)，2月16日上午完全關(guān)停。進(jìn)入美國液化天然氣廠的原料氣量從1月份的約100億立方英尺/天下降到本周的約20億立方英尺/天。
不過，隨著天然氣價(jià)格和電力價(jià)格回落，美國至歐洲以及美國至亞洲的航運(yùn)套利窗口仍然敞開，出口商將大受激勵(lì)并再次迅速提高液化天然氣的產(chǎn)量。Genscape的紅外熱像儀圖像顯示，Cheniere Energy位于路易斯安那州的Sabine Pass設(shè)施已經(jīng)完全復(fù)產(chǎn)。
石油的情況與此類似，受影響顯著但時(shí)間較短。結(jié)冰情況使得美國周一的日石油產(chǎn)量減少了100萬桶，但隨著溫度回升，產(chǎn)量可能會(huì)在幾天之內(nèi)完全恢復(fù)。
伍德麥肯茲宏觀原油市場(chǎng)總監(jiān)Anne-Louise Hittle指出，在對(duì)供求平衡趨緊的擔(dān)憂日益加重的情況下，原油市場(chǎng)已經(jīng)蓄勢(shì)待發(fā)。人們對(duì)于結(jié)冰情況會(huì)長期影響石油生產(chǎn)的恐懼心理推動(dòng)了油價(jià)上漲，周四布倫特原油交易價(jià)達(dá)到每桶65美元以上?？紤]到本周油價(jià)上漲的情況下，歐佩克+在3月4日開會(huì)時(shí)可能會(huì)做出增產(chǎn)決定。
