美国石油钻探公司正转向电动化——却遭遇重重阻碍 - 《华尔街日报》

德克萨斯州马丁县——在这片全美最繁忙的油田，水力压裂作业每日消耗的电力相当于四个西雅图市的总用电量，而开采商们仍在呼吁更多供电。

西德克萨斯州与新墨西哥州二叠纪盆地的主要产油商钻石背能源，正日益依赖电网为其原油开采提供动力。但过去十年间，随着该公司石油产量激增近50倍，电网已难以负荷这一新增需求，促使钻石背自建电力网络以减少天然气发电机的使用。

“电网必须跟上工业发展步伐，适应这里的生产节奏，“该公司完井业务副总裁亨特·兰德斯表示。

由于钻探商们面临投资者与公众的减排压力，他们正以惊人速度淘汰污染严重的柴油发电机并接入电网。利用风能太阳能等清洁电力有助于企业减少碳足迹。油气行业高管指出，公用事业级电力不仅使企业更环保，还能节省燃料成本并提升运营效率。

但这一趋势导致德克萨斯、新墨西哥和北达科他州的电力销售飙升。与其他尝试电气化的企业一样，钻探商们遭遇了电网容量瓶颈，许多等不及基础设施升级的运营商已开始自建供电系统。

得克萨斯州格拉斯考克县的一处戴蒙德巴克压裂作业现场。操作员在戴蒙德巴克压裂现场监控数据。尽管随着更多行业电气化，美国大部分地区将需要对电网基础设施或新发电进行投资，但消费者尚未感受到太大影响。这些投资的成本巨大，消费者最终将承担部分费用。

风险很大：国际能源署在5月的一份报告中表示，到2030年，使用电力为设备供电而不是柴油或天然气，可以将全球石油和天然气生产产生的7亿吨碳排放量减半。

“从某个角度来看，我们还在初期阶段，”雪佛龙中大陆业务部门副总裁莱德·布思在谈到二叠纪盆地日益增长的电气化努力时表示。

尽管过去十年美国电力销售仅增长了5%，但一些拥有大型油气田的州的电力使用量却出现了全国最大幅度的增长。根据政府数据和监管文件，在新墨西哥州，以兆瓦时计的电力销售量在十年间跃升了16%，这主要是由该州东南角的二叠纪油田带动的。

在北达科他州，该州每天生产约130万桶石油，同时比特币矿场和数据中心网络不断扩展，过去十年电力销售总体跃升了58%以上，工业客户更是增长了120%，这是全国此类增长中最大的。

在页岩气繁荣的初期，难以控制的压裂作业迅速超出了现有管道和电力基础设施的承载能力。公司焚烧无法销售的天然气，并采用大量柴油发电机为野外设备供电。

一些钻探公司此后已采取措施减少焚烧，转而利用野外天然气就地发电。他们越来越多地将钻机等重型机械接入高功率电力线路。

德克萨斯州Diamondback公司的VoltaGrid发电厂。北达科他州威利斯顿附近正在建设的天然气发电厂，将为巴肯油田提供电力。图片来源：Basin Electric Power Cooperative尽管油田从未像现在这样接入电网，但拥挤的电力网络正进一步落后于激增的原油产量，可能阻碍公司在减排方面的进展。

在北达科他州威利斯顿西北部，巴肯油田的繁荣城镇之一，Basin Electric Power Cooperative于9月开工建设约580兆瓦的天然气发电项目，以满足不断增长的油气开发需求。首席执行官Todd Brickhouse表示，即使油价下跌，抽油机和压缩站仍将继续运行。

该项目是合作社40年来规模最大的项目之一。

根据美国能源信息管理局数据，二叠纪盆地目前日产原油近600万桶，而十年前仅130万桶。Xcel能源子公司西南公共服务公司（负责新墨西哥州和得克萨斯州部分油田区域供电）的工业客户销量在2017至2022年间翻倍。

标普全球大宗商品洞察分析师柯蒂斯·史密斯表示，目前二叠纪油气公司所需的16吉瓦工业用电中，电网供电占比不足三分之一。

史密斯指出，若这些生产商要实现减排目标，到2032年其所需电网供电量需达到纽约市单日用电量的三倍多。部分分析师质疑如此大规模的新增产能能否快速上线。

西南公共服务公司总裁阿德里安·罗德里格斯表示，油田在扩张和电气化转型的同时，油田社区及数据中心等其他行业也在发展。该电力公司预估，未来几年需在两州新建5至10吉瓦发电设施，以满足需求增长并替代部分老旧电厂。

VoltaGrid发电厂四台天然气发动机之一。德克萨斯州格拉斯考克县Diamondback作业现场，一名工人站在电动压裂泵旁。过去几年间，耗电量巨大的二叠纪生产商们已自行建造变电站——实质上是在自主搭建电网组成部分。

他们还成功游说德克萨斯州立法机构完善基础设施。去年德州立法者通过法案，要求州公共事业委员会为二叠纪地区电气化制定可靠性计划并强化当地电网。

在电网无法满足某些大型开发项目时，Diamondback自主建设了微电网。该公司与能源初创企业VoltaGrid合作，在米德兰东北约23英里处开发了一套系统，核心是四台公交车大小的天然气发动机，发电量足以供应约1.3万户家庭。这些发动机在震耳欲聋的噪音中发电，电力通过约18英里的配电线路输送。

“在基础设施跟上需求前，这会是两到五年的过渡方案。“Diamondback的兰德斯表示。

某些设备能耗高、间歇运行且需移动，特别难以接入电网。这主要指多数5000马力的压裂泵，企业用它们向地下岩层注入砂水混合物。

为降低排放，运营商正从柴油发电机转向天然气发电机。

压裂公司ProPetro首席执行官萨姆·斯莱奇表示，约两年前公司压裂泵几乎全部使用柴油驱动。此后已投入约3.5亿美元，将其中三分之二设备更换为燃烧天然气发电驱动的电动泵，以及天然气-柴油混合动力泵。

“短期来看，这是一个关于天然气的问题，”斯莱奇在谈到电动压裂泵时表示。“长远来看：更多电网将覆盖更多地区。”

Diamondback公司的VoltaGrid发电厂。联系Benoît Morenne，邮箱：[email protected]，以及Jennifer Hiller，邮箱：[email protected]