德州大停电始末：天然气的角色、供给及需求侧分析

寒潮冲击下，2月15日-21日这一周德州大部分地区陷入黑暗和寒冷。突发状况让德州能源部门措手不及。德州供电、供暖的支柱型燃料天然气是本次大停电事件的主角。本系列报告评估了天然气在能源危机中的作用，从供给侧及需求侧角度展开分析，点出这场可怕危机背后供给侧的失误，并为极寒天气提供历史背景。


德州受寒潮冲击是罕见的黑天鹅事件。今年2月15-21日这一周是德州20年来最冷的一周。此外，2月气温与往年平均气温的差幅比2000年以来99.6%的月份都要大。

本次大停电是有史以来极端天气第一次导致天然气断供，加剧电力短缺。尽管如此，德州电力可靠性委员会（Ercot）在做资源充裕性规划时出现重大纰漏，未考虑燃料供应，加剧停电严重程度。为避免再次出现这种情况，德州需建设更多的储气设施和发电资产，以满足冬季供电供暖需求。

尽管地区天然气产量一夜之间下降了60亿立方英尺/天，腰斩50%，但市场有效地将燃料供应转移到需求中心。进入LNG终端的进料气需求减少50%，转而用作供暖和发电勇气。与30天滚动平均值相比，2月15日-21日一周内供暖用气平均增长40%，发电用气增长90%。


危机的一周是美国历史上电价最高的一周，比2001年加州电力危机的总成本高出10多亿美元。供需不匹配导致电价连续80多个小时飙升至市场9000美元/兆瓦时的上限。2月15日-21日这一周德州电力市场售电收入超过500亿美元，2020年2月仅10亿美元。

众所周知，需求侧压力增大时，德州实时电价会飙升。而2月14日-19日电源总规模中超过三分之一处于停运状态，任何在运的电厂都可能以极端高价售电。消费者和投资者将努力应对电价波动，而这类只供电的电力市场设计恐难以为继。就目前而言，许多发电商获利颇丰，赢利情况一片大好，但投资者面临着市场被彻底改革的可能，风险虽小但却切实存在。

德州停电危机表明，电力系统和燃气供应体系之间的联系为针对极端事件的供电规划带来巨大挑战。在评估最坏的情况时，两个系统之间的诸多关联可能是难以动摇的。


因电采暖需求增加，德州电网的用电需求性质出现了根本性的变化。过去五年，美国中南部住房内部发生了燃料转换程度极高。冬季平均负荷和冬季月份的用电高峰不断上升，反映了供暖电气化推进和人口增长的趋势。

削峰填谷电源：储热、储能或需求响应等技术预计很难在如此长的时间缓解危机。虽然备用发电机的销量可能会上升，但即使应用上述技术，也难以在整个停电期间内维持正常供电。在诸如今年德州停电的事件中，此类技术也面临着充电挑战。

为应对停电，德州可能从不同角度着手调整电力系统。在供暖电气化和气候变化的大趋势下，极端天气事件发生的可能性大大增加，保障正常供电的关键在于提高需求预测精准性并为需求高峰做好准备。

一组数据

+90%

德州燃气电站的天然气输送量较过去两周的30天滚动平均的增幅

60亿美元

二叠纪盆地油井防冻的总费用估值

99.6%

2021年2月比2000年以来99.6%的月份都要冷