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。本系列報告評估了天然氣在能源危機中的作用，從供給側(cè)及需求側(cè)角度展開分析，點出這場可怕危機背后供給側(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的黑天鵝事件。今年2月15-21日這一周是德州20年來最冷的一周。此外，2月氣溫與往年平均氣溫的差幅比2000年以來99.6%的月份都要大。

本次大停電是有史以來極端天氣第一次導致天然氣斷供，加劇電力短缺。盡管如此，德州電力可靠性委員會（Ercot）在做資源充裕性規(guī)劃時出現(xiàn)重大紕漏，未考慮燃料供應，加劇停電嚴重程度。為避免再次出現(xiàn)這種情況，德州需建設更多的儲氣設施和發(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%，但市場有效地將燃料供應轉(zhuǎn)移到需求中心。進入LNG終端的進料氣需求減少50%，轉(zhuǎn)而用作供暖和發(fā)電勇氣。與30天滾動平均值相比，2月15日-21日一周內(nèi)供暖用氣平均增長40%，發(fā)電用氣增長90%。


危機的一周是美國歷史上電價最高的一周，比2001年加州電力危機的總成本高出10多億美元。供需不匹配導致電價連續(xù)80多個小時飆升至市場9000美元/兆瓦時的上限。2月15日-21日這一周德州電力市場售電收入超過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，德州實時電價會飆升。而2月14日-19日電源總規(guī)模中超過三分之一處于停運狀態(tài)，任何在運的電廠都可能以極端高價售電。消費者和投資者將努力應對電價波動，而這類只供電的電力市場設計恐難以為繼。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被徹底改革的可能，風險雖小但卻切實存在。

德州停電危機表明，電力系統(tǒng)和燃氣供應體系之間的聯(lián)系為針對極端事件的供電規(guī)劃帶來巨大挑戰(zhàn)。在評估最壞的情況時，兩個系統(tǒng)之間的諸多關聯(lián)可能是難以動搖的。


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。過去五年，美國中南部住房內(nèi)部發(fā)生了燃料轉(zhuǎn)換程度極高。冬季平均負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和人口增長的趨勢。

削峰填谷電源：儲熱、儲能或需求響應等技術預計很難在如此長的時間緩解危機。雖然備用發(fā)電機的銷量可能會上升，但即使應用上述技術，也難以在整個停電期間內(nèi)維持正常供電。在諸如今年德州停電的事件中，此類技術也面臨著充電挑戰(zhàn)。

為應對停電，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，保障正常供電的關鍵在于提高需求預測精準性并為需求高峰做好準備。

一組數(shù)據(jù)

+90%

德州燃氣電站的天然氣輸送量較過去兩周的30天滾動平均的增幅

60億美元

二疊紀盆地油井防凍的總費用估值

99.6%

2021年2月比2000年以來99.6%的月份都要冷