這一切與美國(guó)天然氣市場(chǎng)的變化密切相關(guān)。
2012年2月，位于波士頓的有著百年歷史的美國(guó)北星(NStar)電力公司將其商業(yè)電力客戶(hù)的電價(jià)下調(diào)了34%，從8.5美分/千瓦時(shí)調(diào)降到5.5美分/千瓦時(shí)。從7月1日開(kāi)始，該公司的民用電力價(jià)格也將調(diào)降16%。
根據(jù)統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)在美國(guó)新英格蘭地區(qū)（美國(guó)東北部馬薩諸塞等六個(gè)州）電力零售價(jià)格只有以往水平的一半，例如在2月份，這個(gè)地區(qū)零售電價(jià)為3～4美分/千瓦時(shí)，而在2006～2011年同期這個(gè)數(shù)字為6～8美分/千瓦時(shí)。而電價(jià)的下調(diào)并不僅僅發(fā)生在美國(guó)東部，美國(guó)很多地區(qū)的電力價(jià)格都正經(jīng)歷2～3美分/千瓦時(shí)的下降。
這一切與美國(guó)天然氣市場(chǎng)的變化密切相關(guān)。
發(fā)電成本：燃?xì)馀c燃煤
隨著頁(yè)巖氣開(kāi)采技術(shù)不斷進(jìn)步，美國(guó)天然氣總產(chǎn)量不斷增加。
2011年，美國(guó)天然氣產(chǎn)量同比增加了8%，達(dá)到6539億立方米的新紀(jì)錄，而不斷增加的供應(yīng)在很大程度上導(dǎo)致了天然氣價(jià)格的低迷，從2008年夏天的14美元/mmbtu（百萬(wàn)英熱單位），下跌到當(dāng)前的2.5美元/mmbtu。燃料價(jià)格的變化對(duì)電力價(jià)格有著顯著的影響，在美國(guó)，燃料成本占到發(fā)電總成本的40%，因此天然氣的低價(jià)格也意味著更便宜的電力價(jià)格。
在過(guò)去10年間，天然氣工業(yè)和電力工業(yè)變得越發(fā)相互依賴(lài)。2001年～2011年，燃?xì)獍l(fā)電占美國(guó)總發(fā)電量的比例從17.1%躍升到24.7%，同期電力部門(mén)對(duì)天然氣的需求從1500億立方米增加到2153億立方米。國(guó)際能源署（IEA）2012年天然氣市場(chǎng)中期報(bào)告表明，到2017年美國(guó)天然氣需求將增加900億立方米，其中的3/4將來(lái)自電力部門(mén)。
2011年美國(guó)燃?xì)獍l(fā)電量也在歷史上首次超過(guò)1000TWh（TWh：萬(wàn)億瓦時(shí)），達(dá)到1014TWh，比上一年增加29TWh。在2012年3月份的燃?xì)獍l(fā)電量占比已經(jīng)達(dá)到了35%，預(yù)計(jì)2012年全年這個(gè)數(shù)字將平均達(dá)到30%。
與燃?xì)獍l(fā)電相比，這些年美國(guó)燃煤發(fā)電的比例則在不斷下滑。如果從頁(yè)巖氣產(chǎn)量開(kāi)始顯著增加的2006年開(kāi)始計(jì)算，到2011年美國(guó)燃?xì)獍l(fā)電量增加了200TWh，而煤電則減少256TWh。同時(shí)，美國(guó)電煤需求預(yù)計(jì)在2012年會(huì)下降5%，為8.84億噸，這也是自1995年以來(lái)的最低水平。
隨著美國(guó)對(duì)于溫室氣體施加了更為嚴(yán)格的管理，燃煤發(fā)電在美國(guó)的發(fā)展前景也受到了更多來(lái)自政策上的挑戰(zhàn)。根據(jù)美國(guó)環(huán)境保護(hù)署2011年12月公布的汞和空氣污染物標(biāo)準(zhǔn)，一些燃煤電廠(chǎng)無(wú)法達(dá)到要求將必須退役。而在2012年3月27日，美國(guó)政府出臺(tái)了其有史以來(lái)第一個(gè)限制新建電廠(chǎng)溫室氣體排放的法規(guī)。燃?xì)怆娬旧锌蓾M(mǎn)足溫室氣體排放標(biāo)準(zhǔn)，但燃煤電站則需要添加更多的碳捕捉設(shè)備才能通過(guò)審批。
現(xiàn)在，美國(guó)東部電網(wǎng)（EasternInterconnect）就有超過(guò)100個(gè)燃煤電廠(chǎng)公布了退役計(jì)劃，部分電廠(chǎng)會(huì)在接下來(lái)的2年內(nèi)完成退役，更多的電廠(chǎng)退役被安排在了2014～2015年。而其中80%都是服役在40年以上，裝機(jī)容量在400兆瓦以下的燃煤電廠(chǎng)。
燃煤電廠(chǎng)的退役，則為燃?xì)獍l(fā)電——尤其是新型聯(lián)合循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)電廠(chǎng)（CCGT）在美國(guó)電力市場(chǎng)提供了新的增長(zhǎng)空間。裝備新型CCGT的燃?xì)怆姀S(chǎng)比燃煤電廠(chǎng)的建設(shè)成本更低，建設(shè)周期也更短。在同等條件下，建設(shè)一座CCGT電廠(chǎng)的時(shí)間是兩年，而建設(shè)一座燃煤電廠(chǎng)的時(shí)間則需要4年。而且由于天然氣燃燒后排放的二氧化碳比煤炭燃燒要少50%，通過(guò)燃?xì)怆姀S(chǎng)替代燃煤電廠(chǎng)是減少碳排放成本最低，也是最迅速的一種方法。
根據(jù)國(guó)際天然氣聯(lián)盟（IGU）的測(cè)算，如果到2035年退役的燃煤電廠(chǎng)都被燃?xì)怆姀S(chǎng)替代，全球二氧化碳排放將減少21%。
不過(guò)，燃?xì)獍l(fā)電對(duì)燃煤發(fā)電的替代不會(huì)在一朝一夕內(nèi)完成。在今后一段時(shí)間內(nèi)，煤電還會(huì)是美國(guó)電力供應(yīng)的主要來(lái)源。在2011年，盡管煤電發(fā)電量已經(jīng)低于以往的2000TWh水平，只有1734TWh，但依然比天然氣發(fā)電量高出70%。
這里有著多方面的原因，資源的地域分布是其中之一：在一些地方燃煤發(fā)電的成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于燃?xì)獍l(fā)電的成本，比如在美國(guó)懷俄明州的產(chǎn)煤區(qū)粉河盆地（PowderRiverBasin），其2011年煤炭?jī)r(jià)格為0.75美元/mmbtu，而當(dāng)?shù)靥烊粴鈨r(jià)格為5.5美元/mmbtu。同時(shí)，天然氣管網(wǎng)的分布、不同技術(shù)水平電廠(chǎng)的效率差異、煤炭生產(chǎn)商和電廠(chǎng)之間的合同等因素也限制了燃?xì)獍l(fā)電的快速擴(kuò)張。
沖擊太陽(yáng)能、風(fēng)能
在美國(guó)，燃?xì)獍l(fā)電的發(fā)展不僅影響到了燃煤發(fā)電，也對(duì)可再生能源——尤其是風(fēng)能和太陽(yáng)能這種間歇式可再生能源——產(chǎn)生了復(fù)雜的影響。
當(dāng)天然氣價(jià)格在3美元/mmbtu時(shí)，美國(guó)常規(guī)燃?xì)怆姀S(chǎng)的發(fā)電成本是71.5美元/兆瓦時(shí)（無(wú)政府補(bǔ)貼）。相比之下，太陽(yáng)能光伏發(fā)電成本區(qū)間是111～181美元/兆瓦時(shí)。即便天然氣價(jià)格提高到6美元/mmbtu，一個(gè)常規(guī)燃?xì)怆姀S(chǎng)的發(fā)電成本為103.5美元/mmbtu，依然低于光伏發(fā)電成本。
風(fēng)電面臨同樣的挑戰(zhàn)。無(wú)補(bǔ)貼的新的風(fēng)電項(xiàng)目發(fā)電成本在60～90美元/兆瓦時(shí)之間。而在3美元/mmbtu的天然氣價(jià)格下，新型CCGT燃?xì)怆姀S(chǎng)發(fā)電成本為52.1美元/兆瓦時(shí)。當(dāng)天然氣價(jià)格漲為5美元/mmbtu時(shí)，其發(fā)電成本也會(huì)上漲到66.1美元/兆瓦時(shí)，無(wú)補(bǔ)貼的風(fēng)電依然較難與燃?xì)獍l(fā)電競(jìng)爭(zhēng)。
雖然從長(zhǎng)期看，美國(guó)天然氣價(jià)格無(wú)法維持當(dāng)前的低價(jià)，燃?xì)怆姀S(chǎng)的增加顯然會(huì)增加對(duì)天然氣的需求。但美國(guó)龐大的頁(yè)巖氣儲(chǔ)量抑制了天然氣價(jià)格的快速上漲，根據(jù)美國(guó)能源信息署（EIA）的預(yù)測(cè)，直到2020年美國(guó)天然氣價(jià)格才會(huì)漲到5美元/mmbtu，而一些能源研究機(jī)構(gòu)更將這個(gè)日期設(shè)為2030年。
同時(shí)，美國(guó)聯(lián)邦政府對(duì)清潔能源的財(cái)政支持已經(jīng)從2009年的443億美元頂峰回落到2011年的307億美元，預(yù)計(jì)到2014年將只剩下110億美元。缺乏更多財(cái)政上的支持，單獨(dú)的風(fēng)電和光伏發(fā)電項(xiàng)目則很難盈利，投資者對(duì)可再生能源的熱情更可能轉(zhuǎn)向燃?xì)獍l(fā)電。
在技術(shù)層面上，燃?xì)獍l(fā)電還是風(fēng)電、太陽(yáng)能光伏發(fā)電等間歇性可再生能源的高效互補(bǔ)手段。就風(fēng)力發(fā)電而言，其面臨的主要問(wèn)題在于其不可預(yù)測(cè)性，由于風(fēng)力大小多變，風(fēng)力渦輪機(jī)的輸出功率就不會(huì)穩(wěn)定在一個(gè)水平，因此風(fēng)力發(fā)電很難為電網(wǎng)提供持續(xù)穩(wěn)定的電力。而CCGT的啟動(dòng)速度很快，快的機(jī)組在10分鐘內(nèi)就可以完成啟動(dòng)，停機(jī)也只需要幾分鐘。蒸汽渦輪驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)相比而言就要慢許多，一般需要8～48小時(shí)，冷卻也需要一兩天的時(shí)間。在功率提升速度上，CCGT的平均功率提升率為15～25兆瓦/分鐘，老舊的蒸汽輪機(jī)只有3兆瓦/分鐘。所以當(dāng)在無(wú)風(fēng)狀態(tài)，風(fēng)力輪機(jī)無(wú)法提供足夠的電力時(shí)，燃?xì)廨啓C(jī)就可以快速啟動(dòng)，起到穩(wěn)定輸出功率的作用。而在風(fēng)力電廠(chǎng)配套建設(shè)CCGT發(fā)電機(jī)組，也正在成為一種新型的可再生能源商業(yè)模型。
全局性意義
包括頁(yè)巖氣在內(nèi)的非常規(guī)油氣資源對(duì)美國(guó)經(jīng)濟(jì)的影響已經(jīng)不局限于油氣領(lǐng)域，電力作為重要生產(chǎn)要素，基本上涉及了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的所有部門(mén)。
當(dāng)前，美國(guó)最大的電力需求來(lái)自民用，消費(fèi)占比達(dá)到38%，其后是商業(yè)和工業(yè)，分別為35%和27%。更低的電力價(jià)格給居民增加了更多的可支配收入以及更多的消費(fèi)信心，商業(yè)用戶(hù)也減少了運(yùn)營(yíng)成本，美國(guó)國(guó)內(nèi)的制造業(yè)也相比于國(guó)際上的競(jìng)爭(zhēng)者獲得了更多的成本優(yōu)勢(shì)。這些積極的因素對(duì)正從衰退中緩慢復(fù)蘇的美國(guó)經(jīng)濟(jì)而言意義重大。
而根據(jù)美國(guó)極視智庫(kù)（HIS）的預(yù)計(jì)，到2035年燃?xì)獍l(fā)電量將和煤炭發(fā)電量不相上下。這會(huì)徹底改變美國(guó)的二次能源結(jié)構(gòu)，也為美國(guó)在全球碳排放市場(chǎng)獲得更多話(huà)語(yǔ)權(quán)，同時(shí)，天然氣發(fā)電還可為美國(guó)更平滑地過(guò)渡到可再生能源發(fā)電提供助力。
