在美國(guó)電力結(jié)構(gòu)中,天然氣與煤炭長(zhǎng)期占據(jù)核心發(fā)電地位 ——2009 年天然氣發(fā)電量首次超過(guò)核能后,二者幾乎常年穩(wěn)居前兩大發(fā)電來(lái)源,直至 2023 年煤炭發(fā)電量被核能反超。不過(guò)這一格局在中西部?jī)纱箅娏κ袌?chǎng)存在顯著例外:西南電力聯(lián)盟(SPP) 與中部大陸?yīng)毩⑾到y(tǒng)運(yùn)營(yíng)商(MISO) 至今仍保留著煤炭發(fā)電的階段性優(yōu)勢(shì),成為全美少數(shù)煤炭發(fā)電量仍能階段性領(lǐng)先天然氣的區(qū)域。
(相關(guān)資料圖)
與加州、佛羅里達(dá)、新英格蘭等自 2010 年有數(shù)據(jù)記錄以來(lái)煤炭發(fā)電量從未超過(guò)天然氣的區(qū)域不同,SPP 和 MISO 的燃料發(fā)電格局呈現(xiàn)鮮明的時(shí)間特征:
歷史格局:2021 年至 2022 年,這兩個(gè)市場(chǎng)的煤炭發(fā)電量全年每月均高于天然氣,煤炭仍處于絕對(duì)主導(dǎo)地位。
當(dāng)前變化:煤炭的優(yōu)勢(shì)已收縮至冬季 —— 受空間供暖需求攀升帶動(dòng)電力負(fù)荷激增影響,僅在冬季月份煤炭發(fā)電量能超過(guò)天然氣。
未來(lái)預(yù)測(cè):根據(jù)《短期能源展望》,2025 年 12 月至 2026 年 2 月,SPP 和 MISO 將再次出現(xiàn)煤炭發(fā)電量反超天然氣的現(xiàn)象,且這一季節(jié)性特征預(yù)計(jì)將持續(xù)多個(gè)冬季。
煤炭在冬季的競(jìng)爭(zhēng)力源于雙重因素:一是天然氣價(jià)格波動(dòng)與供應(yīng)限制,2025 年亨利港天然氣現(xiàn)貨價(jià)已較 2024 年上漲 67% 至 3.60 美元 / 百萬(wàn)英熱單位,疊加冬季可能出現(xiàn)的停產(chǎn)、運(yùn)輸瓶頸等問(wèn)題,天然氣發(fā)電成本優(yōu)勢(shì)被削弱;二是區(qū)域輸電瓶頸導(dǎo)致的調(diào)度限制,MISO 內(nèi)部及 MISO 與 SPP 之間的輸電約束,使得低成本機(jī)組難以跨區(qū)域響應(yīng)需求,間接維持了煤炭機(jī)組的運(yùn)行空間。
SPP 和 MISO 的煤炭發(fā)電仍具韌性,與兩類電源的設(shè)備代際差異密切相關(guān):
燃煤機(jī)組:除 2000 年代末至 2010 年代初投運(yùn)的少數(shù)機(jī)組外,兩地幾乎所有燃煤裝機(jī)均為 1990 年前投產(chǎn)的老舊設(shè)備,效率偏低但已完成成本攤銷,在燃料價(jià)格波動(dòng)中具備階段性成本優(yōu)勢(shì)。不過(guò)這類機(jī)組正加速退役,僅 MISO 就計(jì)劃在 2025 年退役 2.7GW 燃煤容量,包括密歇根州 1405MW 的 J.H. Campbell 電廠等關(guān)鍵機(jī)組。
天然氣機(jī)組:兩地大部分天然氣裝機(jī)為 2000 年后投運(yùn)的聯(lián)合循環(huán)機(jī)組,效率更高且啟停靈活,但其運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性高度依賴天然氣價(jià)格。2025 年美國(guó) LNG 出口量增長(zhǎng) 21% 導(dǎo)致國(guó)內(nèi)供應(yīng)趨緊,在冬季需求高峰時(shí),天然氣供應(yīng)限制可能迫使系統(tǒng)優(yōu)先調(diào)度煤炭機(jī)組。
盡管煤炭仍有季節(jié)性優(yōu)勢(shì),但 SPP 和 MISO 的能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型已不可逆。隨著老舊燃煤機(jī)組持續(xù)退役(MISO 預(yù)計(jì) 2025 年累計(jì)退役 26.5-33.5GW 燃煤容量),天然氣的市場(chǎng)份額將穩(wěn)步提升。2025 年 MISO 計(jì)劃新增 11.3-17.3GW 聯(lián)合循環(huán)天然氣機(jī)組,部分抵消燃煤退役帶來(lái)的容量空缺。
值得注意的是,這一轉(zhuǎn)型并非 "煤改氣" 的簡(jiǎn)單替代 ——2025 年美國(guó)預(yù)計(jì)新增 63GW 太陽(yáng)能裝機(jī),同比增長(zhǎng) 60%,SPP 和 MISO 區(qū)域的風(fēng)電、太陽(yáng)能等可再生能源擴(kuò)張也在加速。但在可再生能源完全替代化石能源前,天然氣仍將作為過(guò)渡性主力電源,而煤炭則可能在未來(lái)數(shù)年的冬季高峰中,繼續(xù)扮演 "應(yīng)急補(bǔ)充" 的角色。