美國的新能源危機 - 《華爾街日報》
Christopher M. Matthews and Katherine Blunt
美國正深陷近五十年來最嚴重的能源危機,面臨高油價與供應短缺的雙重困境。與上世紀70年代那場動盪不同,本輪危機的起源和解決之道皆具獨特性。
當前困境始於持續十年的廉價能源時代,這場變革徹底重塑了美國能源格局。頁岩油氣開採技術的突破釋放了國內廉價供應,同時風能、太陽能等清潔能源成本大幅下降。隨着汽油和原油價格下跌,燃氣發電與可再生能源逐步取代了成本更高且不受政策青睞的燃煤與核電站。
這本是個能源價廉量豐的黃金時期,卻因可再生能源轉型混亂、油氣生產投資縮減、政治行動遲滯,以及疫情封鎖引發的經濟連鎖反應而分崩離析。2月24日俄羅斯對烏克蘭的軍事行動更令全球能源供應雪上加霜。
今夏全美各地供需失衡的惡果顯露無遺:汽油柴油價格首次突破5美元/加侖,家用商用天然氣價格創14年新高。隨着原油及石油產品庫存持續下降,能源短缺陰雲籠罩。電網運營商甚至預警將在極端高温日實施限電以維持供需平衡。
西弗吉尼亞州參議員喬·曼欽上週表態支持的新法案,部分旨在解決當前能源危機的根源。但法案通過前景未卜,且其所推動的新能源投資即便落實也需數年方能見效。
該協議將投入約3690億美元用於氣候和能源項目,包括為購買電動和氫燃料汽車提供税收抵免。它提供了多項激勵措施以加速風能和太陽能發電場的建設,以及用於在產量下降時儲存其輸出的大型電池。協議還包含有利於化石燃料公司的條款——要求內政部在未來十年內向石油公司提供數百萬英畝的聯邦土地(包括陸上和海上)——以及對核能生產的支持。
一名工人在明尼蘇達州雷丁市的風電場檢查轉子葉片。新提出的立法將有助於此類風電場的建設。圖片來源:Tim Gruber/《華爾街日報》上週與曼欽先生達成的部分共識還解決了另一個問題:新能源項目的建設延誤。另一項法案可能通過加快環境許可流程來加速這些項目。這些延誤使得填補老舊發電廠關閉留下的缺口變得具有挑戰性。
投資銀行TD Securities大宗商品市場策略全球主管Bart Melek表示,任何新立法對能源價格施加上漲還是下跌壓力,很大程度上取決於新法規和激勵措施的推出速度以及孰先孰後。能源公司在應對新的監管障礙時面臨更高的生產成本,但在投資決策中考慮激勵措施的速度較慢。
“一旦做出改變,你必須説服董事會這是個好主意[並且]還要説服投資者,”梅萊克先生表示。
兩黨政客都未曾預見到當前危機的可能性,導致問題更難解決。對拜登總統而言,這將成為中期選舉關鍵戰中的重大政治難題——四十年來最嚴重的通貨膨脹(主要由能源價格飆升推動)已成為選民們餐桌上的核心議題。
能源問題自上任首周就困擾着這位總統:他先是叫停Keystone XL輸油管道項目,又凍結了聯邦土地上的油氣租賃許可。隨着汽油價格上漲,他部分調整了政策——恢復聯邦土地鑽探權拍賣(儘管特許權使用費更高、開放面積更少),並呼籲油氣公司增產。
儘管拜登要求短期增產,他仍反對可能阻礙美國實現減碳目標的長期化石燃料投資。高管們指出,總統支持將投資從油氣轉向綠色能源的政策,實質上釋放了"化石燃料是夕陽產業"的市場信號,導致企業難以進行投資。
隨着交易員押注全球經濟衰退將降低能源需求,近幾周能源價格有所回落。汽油價格已跌破每加侖4.3美元,部分原因是高油價抑制了駕車者的加油需求。美國擁有大量未開發的化石燃料儲備,其處境遠優於歐洲——隨着俄羅斯進口量下降,歐洲今年冬季出現能源短缺的可能性正與日俱增。
但能源行業高管和分析師表示,經濟衰退可能只會暫時抑制需求,並不會扭轉長期供應問題。根據標普全球商品洞察的數據,預計到本年代末需求將會增長。
水力壓裂的衰落
2020年之前,這場危機對許多人來説是不可想象的,當時投資者正投入數千億美元建設新的石化設施和天然氣發電廠,以利用美國廉價的能源優勢。水力壓裂技術的興起——通過將水、沙子和化學物質的混合物注入地下頁岩層進行爆破——釋放了美國國內大量的石油和天然氣新供應。
根據美國勞工部的數據,2010年至2019年間,儘管整體消費者價格上漲了19%,但消費者支付的能源價格——包括汽油、電力和公用事業公司的天然氣——僅上漲了11%。換句話説,能源的實際價格下降了約7%。而在之前的十年裏,實際能源價格上漲了41%。
根據美國能源信息管理局的數據,煤炭發電在20世紀大部分時間裏一直是主要的發電來源,但在2016年被天然氣超越。
科羅拉多州布魯姆菲爾德的一處油氣井作業現場,由頁岩鑽探公司Civitas Resources運營。圖片來源:Theo Stroomer/《華爾街日報》頁岩氣革命使美國從石油和天然氣的淨進口國轉變為淨出口國。受低利率激勵的投資者紛紛湧入水力壓裂行業,引發了產量激增:美國超越沙特阿拉伯,成為全球最大的石油生產國。2010年至2020年間,美國石油價格從每桶約78美元降至58美元,降低了汽油價格。
最初受益的頁岩生產商之一是博納扎溪能源公司,該公司吸引了華爾街投資者數億美元資金。2012年至2019年間,該公司油氣產量從約1.2萬桶/日提升至近2.4萬桶/日,近乎翻番。但這家科羅拉多州鑽探商因資金消耗過快被迫申請破產。
類似問題席捲整個行業——許多企業依靠大量現金流不計盈利地瘋狂開採。德勤會計師事務所數據顯示,大量頁岩井的實際產量低於預期且成本更高,2010至2020年間該行業累計虧損超出盈利3000億美元。鉅額虧損令投資者望而卻步,融資成本攀升導致企業預算縮水。
如今頁岩企業與投資者變得謹慎。即便當前大宗商品價格高企帶來可觀利潤,其產能仍無法滿足日益增長的需求。摩根大通數據顯示,多數頁岩企業預算仍低於疫情前水平,明年增產幅度僅能維持在3%。
本·戴爾是美國最大頁岩鑽探商Civitas Resources的董事長。圖片來源:馬特·格林斯萊德/基默裏奇以2017年擺脱破產的博南扎溪公司為例。該公司在2019年擴大了產量,並預測2020年將進一步擴張,但在疫情爆發後收縮戰線。其計劃資本支出從約2.25億美元削減至6500萬美元左右,並裁減了數十名員工。
2021年11月,該公司與競爭對手合併成立Civitas資源公司,新公司計劃適度增產或維持現狀,並將全部超額現金流返還股東而非投入新項目。包括埃克森美孚、雪佛龍和西方石油在內的許多同行企業也採取了類似策略。
“金融投資者曾不計利潤地資助油氣公司增產,實質上是在補貼消費者,“Civitas董事長、私募股權公司Kimmeridge Energy Management聯合創始人本·戴爾表示。根據標普Capital IQ數據,該公司持有近14%股份。“如今投資者要求資本回報,價格自然會上漲。”
綠色能源的侷限性
曾幾何時,隨着化石燃料產量下降,用可再生能源和存儲風光能的大規模電池替代化石燃料電廠似乎也相對容易實現。
過去十年間,由於生產效率提升和政府補貼增強了可再生能源的投資吸引力,這些能源成本大幅下降。據美國能源信息署數據,2020年包括水電在內的可再生能源已超越煤炭,成為美國第二大發電來源。
但隨着美國電力供應趨緊,開發商難以快速建設這些項目以抵消老舊電廠的關閉,部分原因是供應鏈混亂。另一個原因是:這些項目接入現有電網的審批時間更長。根據勞倫斯伯克利國家實驗室的研究,此類新申請去年接近3500份,而2015年約為1000份。完成電網審批所需技術研究的典型時間現在超過三年,而2015年不到兩年。
可再生能源開發商Recurrent Energy去年在加州提交了20多份併網申請,該州需要更多清潔能源來替代幾座燃氣發電廠以及未來幾年將退役的核電站。該公司在該州獲得批准並建設一個單獨的電池儲能項目花了七年時間。
“在加州,具體來説,但在每個市場,事情都變得越來越難,“總裁兼總經理邁克爾·阿恩特説。
其他有助於緩解能源短缺的項目的等待時間可能長達數年,例如在地區之間輸送電力的高壓輸電線路、天然氣管道和能夠產生大量清潔能源的海上風電場。這些項目需要進行土地和生態研究,許多利益相關者認為這對保護野生動物、附近產業和其他利益至關重要。
這種壓力在中西部地區已經顯現,由Midcontinent Independent System Operator Inc.運營的跨州區域電網正面臨嚴峻考驗。該公司首席執行官約翰·貝爾表示,最大挑戰之一是如何用風力和太陽能發電場替代可隨時供電的燃煤和燃氣電廠——前者的發電量會隨天氣和晝夜變化而波動。
當電力供應緊張時,MISO會啓動所有可用發電機進行"最大發電"應急響應,這類事件在2016年前極為罕見。但自2016年以來,MISO已啓動超過40次最大發電響應,其中多次發生在用電需求通常較低的夏季以外月份。
上週MISO通過了一項高壓輸電線路建設計劃以平衡電力供應,不過這些項目預計要到2030年才能完工。該機構還在研究如何通過備用機組補償機制延緩傳統電廠關停速度。“能源轉型可能需要過渡方案,而燃氣電廠或許能充當這個過渡角色,“貝爾先生説。
項目延期疊加天然氣價格上漲也給公用事業公司帶來新挑戰。這些公司在支付更高發電/購電成本的同時,還需大幅增加支出以升級老化設施並滿足新能源需求。
印第安納州卡梅爾市的MISO控制中心。該機構是中西部大型區域電網運營商。照片:MISOXcel能源公司,這家總部位於明尼阿波利斯、為西部和中西部八個州部分地區提供服務的公用事業公司,正面臨太陽能項目進展放緩的困擾。其中包括與科羅拉多州太陽能農場簽訂的合同,這些項目原計劃於2022年底和2023年初併網發電。
Xcel通過其一家子公司正在制定應急計劃,以確保明年夏季的充足電力供應。該公司計劃在2022至2026年間投資260億美元,部分用於建設更多高壓輸電線路,以輸送來自新風能和太陽能農場的電力。
Xcel首席執行官鮑勃·弗倫澤爾表示,能源價格上漲給公司及其客户帶來了短期挑戰,但他預計價格會隨時間回落。他補充説,如果戰爭、疫情和供應鏈問題沒有同時發生,本可以更容易應對。“把這三個因素放在一起,就構成了更大的挑戰。”
“無人知曉該如何應對”
美國政府的決策也加劇了當前危機。過去三十年間,聯邦政府為鼓勵競爭、降低消費者成本、向外國買家出售油氣以及促進可再生能源發展所做的決策,在能源市場動盪的當下產生了意料之外的後果。
這一切始於電力行業放松管制的決定——這一運動在1970年代能源短缺後首次獲得支持,並隨着1992年《能源政策法案》的通過而加速,該法案鼓勵電力批發商之間的競爭。聯邦政府還取消了對天然氣價格的限制,併為更多可再生能源在全國市場的紮根提供激勵,希望扶持不依賴油氣的新技術。
這套新體系在隨後幾十年裏催生的,是遍佈美國大部分地區、由不同區域運營商組成的拼湊式市場,使得州監管機構和電網管理者承擔了大部分規劃工作。隨着各州設定不同的碳減排目標,跨區域協調變得更具挑戰性。
以2020年加州因西部普遍升温而遭遇輪流停電為例。近年來該州大幅減少對燃氣電廠的依賴,轉而青睞可再生能源,導致炎熱天氣下太陽能發電量下降時,傍晚電力供應緊張。歷史上加州在需求高峯時常從鄰州大量購電,但2020年熱浪期間這種能力受到限制,因為鄰近州也有多家電廠關閉,可調劑電力有限。
德克薩斯州的輸電線。圖片來源:彭博社"太多產能過快地退出市場,現在所有市場都在倉促應對可靠性問題,“前天然氣交易員、現為億萬富翁慈善家的約翰·阿諾德表示。
奧巴馬、特朗普和拜登三任總統都鼓勵美國液化天然氣出口。隨着今年向歐洲大量輸送以替代俄羅斯供應,美國已成為全球最大LNG出口國。但分析師指出,這些出口正推高國內氣價,因為美國消費者實際上在與海外買家爭奪供應,且由於出口商簽署的長期供應合同,未來數年價格將保持高位。
美國政府近期已採取措施協助國家向可再生能源轉型。例如,通過擴大對州際高壓輸電線審批程序的干預權限,以促進跨區域電力供需平衡。拜登總統還試圖通過要求沙特阿拉伯增產原油來降低高企的能源價格——儘管他在記者賈馬爾·卡舒吉遇害後曾誓言要將沙特視為"棄兒”。本月早些時候,他親赴沙特進行訪問。
一位前監管官員表示,當前局勢讓他想起五十年前阿拉伯石油禁運和伊朗革命引發美歐能源政策反思的時期。但他也指出,這次情況有所不同。
“現在的危機比70年代嚴重得多,“聯邦能源監管委員會共和黨籍前委員伯納德·麥克納米表示,“所有人都在觀望,但似乎沒人知道該如何應對。”
**聯繫記者:**克里斯托弗·M·馬修斯,郵箱[email protected];凱瑟琳·布倫特,郵箱[email protected]
本文發表於2022年7月30日印刷版,標題為《美國的新能源危機》。