美国的新能源危机 - 《华尔街日报》
Christopher M. Matthews and Katherine Blunt
美国正深陷近五十年来最严重的能源危机,面临高油价与供应短缺的双重困境。与上世纪70年代那场动荡不同,本轮危机的起源和解决之道皆具独特性。
当前困境始于持续十年的廉价能源时代,这场变革彻底重塑了美国能源格局。页岩油气开采技术的突破释放了国内廉价供应,同时风能、太阳能等清洁能源成本大幅下降。随着汽油和原油价格下跌,燃气发电与可再生能源逐步取代了成本更高且不受政策青睐的燃煤与核电站。
这本是个能源价廉量丰的黄金时期,却因可再生能源转型混乱、油气生产投资缩减、政治行动迟滞,以及疫情封锁引发的经济连锁反应而分崩离析。2月24日俄罗斯对乌克兰的军事行动更令全球能源供应雪上加霜。
今夏全美各地供需失衡的恶果显露无遗:汽油柴油价格首次突破5美元/加仑,家用商用天然气价格创14年新高。随着原油及石油产品库存持续下降,能源短缺阴云笼罩。电网运营商甚至预警将在极端高温日实施限电以维持供需平衡。
西弗吉尼亚州参议员乔·曼钦上周表态支持的新法案,部分旨在解决当前能源危机的根源。但法案通过前景未卜,且其所推动的新能源投资即便落实也需数年方能见效。
该协议将投入约3690亿美元用于气候和能源项目,包括为购买电动和氢燃料汽车提供税收抵免。它提供了多项激励措施以加速风能和太阳能发电场的建设,以及用于在产量下降时储存其输出的大型电池。协议还包含有利于化石燃料公司的条款——要求内政部在未来十年内向石油公司提供数百万英亩的联邦土地(包括陆上和海上)——以及对核能生产的支持。
一名工人在明尼苏达州雷丁市的风电场检查转子叶片。新提出的立法将有助于此类风电场的建设。图片来源:Tim Gruber/《华尔街日报》上周与曼钦先生达成的部分共识还解决了另一个问题:新能源项目的建设延误。另一项法案可能通过加快环境许可流程来加速这些项目。这些延误使得填补老旧发电厂关闭留下的缺口变得具有挑战性。
投资银行TD Securities大宗商品市场策略全球主管Bart Melek表示,任何新立法对能源价格施加上涨还是下跌压力,很大程度上取决于新法规和激励措施的推出速度以及孰先孰后。能源公司在应对新的监管障碍时面临更高的生产成本,但在投资决策中考虑激励措施的速度较慢。
“一旦做出改变,你必须说服董事会这是个好主意[并且]还要说服投资者,”梅莱克先生表示。
两党政客都未曾预见到当前危机的可能性,导致问题更难解决。对拜登总统而言,这将成为中期选举关键战中的重大政治难题——四十年来最严重的通货膨胀(主要由能源价格飙升推动)已成为选民们餐桌上的核心议题。
能源问题自上任首周就困扰着这位总统:他先是叫停Keystone XL输油管道项目,又冻结了联邦土地上的油气租赁许可。随着汽油价格上涨,他部分调整了政策——恢复联邦土地钻探权拍卖(尽管特许权使用费更高、开放面积更少),并呼吁油气公司增产。
尽管拜登要求短期增产,他仍反对可能阻碍美国实现减碳目标的长期化石燃料投资。高管们指出,总统支持将投资从油气转向绿色能源的政策,实质上释放了"化石燃料是夕阳产业"的市场信号,导致企业难以进行投资。
随着交易员押注全球经济衰退将降低能源需求,近几周能源价格有所回落。汽油价格已跌破每加仑4.3美元,部分原因是高油价抑制了驾车者的加油需求。美国拥有大量未开发的化石燃料储备,其处境远优于欧洲——随着俄罗斯进口量下降,欧洲今年冬季出现能源短缺的可能性正与日俱增。
但能源行业高管和分析师表示,经济衰退可能只会暂时抑制需求,并不会扭转长期供应问题。根据标普全球商品洞察的数据,预计到本年代末需求将会增长。
水力压裂的衰落
2020年之前,这场危机对许多人来说是不可想象的,当时投资者正投入数千亿美元建设新的石化设施和天然气发电厂,以利用美国廉价的能源优势。水力压裂技术的兴起——通过将水、沙子和化学物质的混合物注入地下页岩层进行爆破——释放了美国国内大量的石油和天然气新供应。
根据美国劳工部的数据,2010年至2019年间,尽管整体消费者价格上涨了19%,但消费者支付的能源价格——包括汽油、电力和公用事业公司的天然气——仅上涨了11%。换句话说,能源的实际价格下降了约7%。而在之前的十年里,实际能源价格上涨了41%。
根据美国能源信息管理局的数据,煤炭发电在20世纪大部分时间里一直是主要的发电来源,但在2016年被天然气超越。
科罗拉多州布鲁姆菲尔德的一处油气井作业现场,由页岩钻探公司Civitas Resources运营。图片来源:Theo Stroomer/《华尔街日报》页岩气革命使美国从石油和天然气的净进口国转变为净出口国。受低利率激励的投资者纷纷涌入水力压裂行业,引发了产量激增:美国超越沙特阿拉伯,成为全球最大的石油生产国。2010年至2020年间,美国石油价格从每桶约78美元降至58美元,降低了汽油价格。
最初受益的页岩生产商之一是博纳扎溪能源公司,该公司吸引了华尔街投资者数亿美元资金。2012年至2019年间,该公司油气产量从约1.2万桶/日提升至近2.4万桶/日,近乎翻番。但这家科罗拉多州钻探商因资金消耗过快被迫申请破产。
类似问题席卷整个行业——许多企业依靠大量现金流不计盈利地疯狂开采。德勤会计师事务所数据显示,大量页岩井的实际产量低于预期且成本更高,2010至2020年间该行业累计亏损超出盈利3000亿美元。巨额亏损令投资者望而却步,融资成本攀升导致企业预算缩水。
如今页岩企业与投资者变得谨慎。即便当前大宗商品价格高企带来可观利润,其产能仍无法满足日益增长的需求。摩根大通数据显示,多数页岩企业预算仍低于疫情前水平,明年增产幅度仅能维持在3%。
本·戴尔是美国最大页岩钻探商Civitas Resources的董事长。图片来源:马特·格林斯莱德/基默里奇以2017年摆脱破产的博南扎溪公司为例。该公司在2019年扩大了产量,并预测2020年将进一步扩张,但在疫情爆发后收缩战线。其计划资本支出从约2.25亿美元削减至6500万美元左右,并裁减了数十名员工。
2021年11月,该公司与竞争对手合并成立Civitas资源公司,新公司计划适度增产或维持现状,并将全部超额现金流返还股东而非投入新项目。包括埃克森美孚、雪佛龙和西方石油在内的许多同行企业也采取了类似策略。
“金融投资者曾不计利润地资助油气公司增产,实质上是在补贴消费者,“Civitas董事长、私募股权公司Kimmeridge Energy Management联合创始人本·戴尔表示。根据标普Capital IQ数据,该公司持有近14%股份。“如今投资者要求资本回报,价格自然会上涨。”
绿色能源的局限性
曾几何时,随着化石燃料产量下降,用可再生能源和存储风光能的大规模电池替代化石燃料电厂似乎也相对容易实现。
过去十年间,由于生产效率提升和政府补贴增强了可再生能源的投资吸引力,这些能源成本大幅下降。据美国能源信息署数据,2020年包括水电在内的可再生能源已超越煤炭,成为美国第二大发电来源。
但随着美国电力供应趋紧,开发商难以快速建设这些项目以抵消老旧电厂的关闭,部分原因是供应链混乱。另一个原因是:这些项目接入现有电网的审批时间更长。根据劳伦斯伯克利国家实验室的研究,此类新申请去年接近3500份,而2015年约为1000份。完成电网审批所需技术研究的典型时间现在超过三年,而2015年不到两年。
可再生能源开发商Recurrent Energy去年在加州提交了20多份并网申请,该州需要更多清洁能源来替代几座燃气发电厂以及未来几年将退役的核电站。该公司在该州获得批准并建设一个单独的电池储能项目花了七年时间。
“在加州,具体来说,但在每个市场,事情都变得越来越难,“总裁兼总经理迈克尔·阿恩特说。
其他有助于缓解能源短缺的项目的等待时间可能长达数年,例如在地区之间输送电力的高压输电线路、天然气管道和能够产生大量清洁能源的海上风电场。这些项目需要进行土地和生态研究,许多利益相关者认为这对保护野生动物、附近产业和其他利益至关重要。
这种压力在中西部地区已经显现,由Midcontinent Independent System Operator Inc.运营的跨州区域电网正面临严峻考验。该公司首席执行官约翰·贝尔表示,最大挑战之一是如何用风力和太阳能发电场替代可随时供电的燃煤和燃气电厂——前者的发电量会随天气和昼夜变化而波动。
当电力供应紧张时,MISO会启动所有可用发电机进行"最大发电"应急响应,这类事件在2016年前极为罕见。但自2016年以来,MISO已启动超过40次最大发电响应,其中多次发生在用电需求通常较低的夏季以外月份。
上周MISO通过了一项高压输电线路建设计划以平衡电力供应,不过这些项目预计要到2030年才能完工。该机构还在研究如何通过备用机组补偿机制延缓传统电厂关停速度。“能源转型可能需要过渡方案,而燃气电厂或许能充当这个过渡角色,“贝尔先生说。
项目延期叠加天然气价格上涨也给公用事业公司带来新挑战。这些公司在支付更高发电/购电成本的同时,还需大幅增加支出以升级老化设施并满足新能源需求。
印第安纳州卡梅尔市的MISO控制中心。该机构是中西部大型区域电网运营商。照片:MISOXcel能源公司,这家总部位于明尼阿波利斯、为西部和中西部八个州部分地区提供服务的公用事业公司,正面临太阳能项目进展放缓的困扰。其中包括与科罗拉多州太阳能农场签订的合同,这些项目原计划于2022年底和2023年初并网发电。
Xcel通过其一家子公司正在制定应急计划,以确保明年夏季的充足电力供应。该公司计划在2022至2026年间投资260亿美元,部分用于建设更多高压输电线路,以输送来自新风能和太阳能农场的电力。
Xcel首席执行官鲍勃·弗伦泽尔表示,能源价格上涨给公司及其客户带来了短期挑战,但他预计价格会随时间回落。他补充说,如果战争、疫情和供应链问题没有同时发生,本可以更容易应对。“把这三个因素放在一起,就构成了更大的挑战。”
“无人知晓该如何应对”
美国政府的决策也加剧了当前危机。过去三十年间,联邦政府为鼓励竞争、降低消费者成本、向外国买家出售油气以及促进可再生能源发展所做的决策,在能源市场动荡的当下产生了意料之外的后果。
这一切始于电力行业放松管制的决定——这一运动在1970年代能源短缺后首次获得支持,并随着1992年《能源政策法案》的通过而加速,该法案鼓励电力批发商之间的竞争。联邦政府还取消了对天然气价格的限制,并为更多可再生能源在全国市场的扎根提供激励,希望扶持不依赖油气的新技术。
这套新体系在随后几十年里催生的,是遍布美国大部分地区、由不同区域运营商组成的拼凑式市场,使得州监管机构和电网管理者承担了大部分规划工作。随着各州设定不同的碳减排目标,跨区域协调变得更具挑战性。
以2020年加州因西部普遍升温而遭遇轮流停电为例。近年来该州大幅减少对燃气电厂的依赖,转而青睐可再生能源,导致炎热天气下太阳能发电量下降时,傍晚电力供应紧张。历史上加州在需求高峰时常从邻州大量购电,但2020年热浪期间这种能力受到限制,因为邻近州也有多家电厂关闭,可调剂电力有限。
德克萨斯州的输电线。图片来源:彭博社"太多产能过快地退出市场,现在所有市场都在仓促应对可靠性问题,“前天然气交易员、现为亿万富翁慈善家的约翰·阿诺德表示。
奥巴马、特朗普和拜登三任总统都鼓励美国液化天然气出口。随着今年向欧洲大量输送以替代俄罗斯供应,美国已成为全球最大LNG出口国。但分析师指出,这些出口正推高国内气价,因为美国消费者实际上在与海外买家争夺供应,且由于出口商签署的长期供应合同,未来数年价格将保持高位。
美国政府近期已采取措施协助国家向可再生能源转型。例如,通过扩大对州际高压输电线审批程序的干预权限,以促进跨区域电力供需平衡。拜登总统还试图通过要求沙特阿拉伯增产原油来降低高企的能源价格——尽管他在记者贾马尔·卡舒吉遇害后曾誓言要将沙特视为"弃儿”。本月早些时候,他亲赴沙特进行访问。
一位前监管官员表示,当前局势让他想起五十年前阿拉伯石油禁运和伊朗革命引发美欧能源政策反思的时期。但他也指出,这次情况有所不同。
“现在的危机比70年代严重得多,“联邦能源监管委员会共和党籍前委员伯纳德·麦克纳米表示,“所有人都在观望,但似乎没人知道该如何应对。”
**联系记者:**克里斯托弗·M·马修斯,邮箱[email protected];凯瑟琳·布伦特,邮箱[email protected]
本文发表于2022年7月30日印刷版,标题为《美国的新能源危机》。