美國能源行業的困境與機遇

自2000年以來煤炭的市場份額已從約50％下降到今年的約32％

A「燃燒器端平等」理論

「燃燒器端平等」的說法逐漸被認同，如今已經成為一條堅實的經濟理論。該理論的起源可以追溯到20世紀70年代關於石油和天然氣市場價格管制以及放鬆管制的爭論。1978年的《天然氣政策法案》完全放鬆了對天然氣井口價格的管制，這種無管制狀態一直持續到1985年。

理論構建的前提是天然氣價格在最終用戶端會向其可替代燃料的價格靠攏，計算的基礎是產生等效的熱量。請注意，這並不意味著要把奧克蘭庫興市未直接消費的原油期貨價格與路易斯安那州亨利中心天然氣期貨價格做比較。石油產品和天然氣最終市場的支付價格因地理位置、煉油成本以及天然氣管道運輸成本上的差異有很大的不同。

這種在最終市場中的價格趨同概念被稱為「燃燒器端平等」。然而，此現象在現實中從未真實存在過，例如紐約市場的燃料批發價格說明了這一點。

天然氣與2號取暖油競爭用於空間加熱，6號殘留燃料油競爭用於工業和公用鍋爐燃料。在1978年11月至2013年4月期間，紐約港的2號取暖油是NYMEX取暖油期貨合約的基礎，但從2013年5月起該合約被超低硫柴油燃料合約所取代。

聯邦能源業監管委員會（Federal Energy Regulatory Commission，FERC）關於建立放鬆管制的天然氣市場的第636號命令1992年4月頒布。在1991年至2007年期間，天然氣和燃料油的交易價格密切相關。取暖油通常比天然氣價格更高，但是進入2008年，隨著原油價格飆升至歷史最高水平，天然氣價格越來越高。在2008—2009年金融危機期間，所有與能源相關的商品價格都有所突破，燃料油價格回升，但天然氣價格除了在幾個冬季中飆升外，持續承壓。

美國天然氣價格長期下降歸因於水力壓裂技術的進步及其對天然氣生產的影響。根據美國能源部的數據，乾燥天然氣產量從2006年2月的1.383萬億立方英尺增加到2015年7月的2.304萬億立方英尺。

除此之外，1978年的《天然氣政策法案》和相關的《公共設施管理政策法案》，共同前提都基於「天然氣是一種前景光明的稀缺資源」。

B 天然氣的嵌入式期權

讓我們回顧下天然氣的價格峰值。除去特殊原因，例如2004—2005年的活躍颶風季節或2013—2014年的殘酷冬季，這些峰值是天然氣市場的物理事實。與易於儲存的石油產品不同，天然氣難以在現場儲存並且很難快速從儲存中取出。同樣的問題也困擾著電力行業。

燃料用戶了解最昂貴的熱量是他們需要的，並且不容易得到。由於許多工業客戶的天然氣在合同中有「中斷性」條款，允許公用事業中斷其服務並將天然氣轉移給住宅用戶，因此，這些工業客戶的天然氣買入期權通常很短。結果，天然氣不能成為有價值的燃料，因此在最終市場中價格較低。

嵌入式期權是指在其他金融工具上「嵌入」一個選擇權，而不一定是一個完整的期權工具。抵消嵌入式短期看漲期權的更好方法之一，是以某種形式購買或建立它。許多地區的配送公司和大型天然氣購買者已經建立了自己的存儲設施，以避開價格天然氣價格的高峰期。這些設施被認為是真正明智的選擇。

住宅客戶不能建立自己的存儲設施，但至少終端價格是相對安全的。因為天然氣的價格仍然受到供應商的支配，除非住宅客戶購買一個價格上限。

C 原油和天然氣市場的相關性

大量的天然氣買家，如化學品製造商，需要在較長時間內保護成本，因此必須關注未來的期貨價格。配電公司重視季節因素，並且隨著天然氣在電力市場中佔據更大份額，夏季其期貨價格也越來越高。

將天然氣的現貨價格與12個月的期貨價格進行比較，可以發現，自2001年以來，現貨天然氣趨向於以低於期貨的價格交易，只有少數時期例外，例如2013—2014年冬季。這背後的主要原因是大型燃料購買者的強大對沖需求。20世紀90年代末天然氣的價格高峰使買家意識到，不對沖他們的未來需求具有很大的風險。因此，他們購買遠月期貨，並且生產者會一直持有，不會輕易平倉，一旦這些月份天然氣現貨端出現價格暴漲，他們可以用期貨端的收益彌補成本的增長。

雖然原油可以合理地便宜地存儲在煉油廠地點，並且當原油進口可以在供應增加時下降，但這些價格調節器對於天然氣來說作用不大。因此，天然氣期貨和原油期貨之間的折價導致了天然氣總是看起來相對於原油「便宜」的現象。

明顯的季節性特點以及較大的波動性使天然氣對於長期商品指數和美國天然氣基金（UNG）等ETFs來說，是錯誤的投資選項。

如果我們將布隆伯格原油和天然氣指數的總回報映射回1991年1月的普通對數標度上，可以看到天然氣的表現特別糟糕。

目前，原油的年平均回報率為2.87％，而天然氣的年平均回報率為-25.62％，有多少投資可以把1991年1月的100美元在2016年10月變為1.045美元，而不必進入破產法庭？

原油和天然氣3個月滾動收益的相關性也頗具啟發性，它從未超過0.75，甚至有許多階段呈現負相關。1991年至2016年間，兩個市場之間解釋的r平方或方差的百分比幾乎是隨機的0.073。如果你沒有原油和天然氣之間「精神」層面的聯想，就不會得出「原油和天然氣兩大系列密切相關」的結論。

D EIA的能源展望

在近期發布的能源展望中，EIA預計美國今年天然氣的產量為73.7億立方英尺/天，比去年增長約2％。在最近的下行周期之後，美國天然氣生產的增長趨勢開始改變。根據EIA的統計，2016年，油價下跌和溫暖的天氣使天然氣價格下降。2017年，溫暖的天氣繼續影響天然氣的價格，2月的Henry Hub天然氣價格環比下降0.45美元至平均每百萬英熱單位2.85美元。EIA預計，2017年Henry Hub天然氣價格將會持續在平均每百萬英熱單位3.03美元。EIA表示新的出口能力和國內消費的增長是天然氣價格上漲的主要驅動力。在3月2日之前的5個交易日，NYMEX的合約價值顯示，每百萬英熱單位2.15美元到3.82美元的波動範圍包含了2017年5月Henry Hub天然氣價格的市場預期。

另外，EIA預計2018年天然氣的產量和價格將繼續增長，預計天然氣產量將平均增長4.1Bcf/d至77.8Bcf/d，而同的價格預計為每百萬英熱單位平均3.45美元。

除了天然氣的生產估算外，EIA還公布了3月的原油預測，美國原油產量在2016年平均為8.9MMbopd，今年的產量將增長到9.2MMbopd，2018年再增加0.5MMbopd至9.7MMbopd。布倫特原油今年價格將為平均每桶55美元，2018年將達到每桶57美元。

EIA還預計全球原油和液體燃料庫存在2016年增加約0.5MMbopd。未來兩年內原油市場將相對平衡，2017年的庫存量為0.1MMbopd，2018年為0.2MMbopd。

川普2月末表示將改變生物燃料的執行命令。今年以來可再生能源占發電量的比例也越來越大，但EIA預計燃料發電量在2017年仍會佔比32％，2018年為33％。

EIA預計公用事業規模電廠的發電量將從2016年的每天11.1吉瓦小時下降0.7％，到2018年將增長1.9％。天然氣預計在2017年佔比32％，而2018年將佔比33％，而同期煤炭佔比分別為31％和30％。

水力發電量預計將在今年和明年佔比7％，非水力可再生能源預計在2017年提供9％的發電量，在2018年提供10％的發電量。在百分比的基礎上，預計太陽能發電是增長最快的可再生能源。

E 煤炭行業的沒落

一系列的因素扭曲了煤炭和天然氣價格之間的傳統價格比，讓天然氣和煤炭之間的價格比率沒能持續下去。由於大多數公用事業規模電廠有能力利用燃燒天然氣發電代替燃煤發電，當天然氣定價相對較低時，公用事業已經增加天然氣消耗並減少煤的使用。

由於煤炭和天然氣定價平價之間存在這麼大的差距，大量的公用事業規模電廠已經從使用煤炭轉向使用天然氣。未來幾年中會有更多電廠轉向使用天然氣，因為更嚴格的環境規則使得煤炭使用越來越昂貴。

2016年4月，美國最大的煤炭生產商皮博迪能源公司申請破產保護，這被認為是「化石燃料時代結束的預兆」，並被認為可能是可再生能源興起與化石燃料投資離開美國煤炭行業的消亡運動。

事實上，美國煤炭行業的沒落有很多原因，但最大的因素是發電行業天然氣替代煤炭。頁岩熱潮造成了美國天然氣產量的激增，天然氣價格反過來又下降了。美國還通過了環境法規，要求電力生產商減少溫室氣體排放。與煤炭相比，天然氣生產的每單位電力產生的二氧化碳少得多，因此這種豐富的天然氣供應、低廉的價格和環境法規的組合在過去10年中造成了電力市場的劇烈轉變。

在煤炭工業的困境中認可可再生能源的環保人士經常強調，最近大多數新發電能力都是可再生能源。事實上，FERC最近的能源基礎設施更新報告顯示，468兆瓦的風力發電和145兆瓦的太陽能發電佔新建發電容量的100％。而2015年12月的能源基礎設施更新報告顯示，可再生能源佔2014年安裝的所有新發電量的64％。

但容量不是生產。煤炭提供所謂的穩定功率，這是根據需要通常可用於傳輸的功率。由於可再生能源（如風能和太陽能）是間歇性的，它們需要比天然氣更多的裝機容量來替代煤電。容量因子即產生的功率量除以電源在所有時間以滿容量生產時將產生的功率，對於核電來說是90％，對於地熱功率是70％，對於燃煤和天然氣發電是50%—70％，但風能和太陽能的容量因素要低得多。這就是儘管可再生能源佔據了去年安裝的新發電量的大部分，但天然氣依然佔據著煤電公司最大的電力生產份額的原因。

圖為天然氣對煤炭的替代作用

上圖中可以明顯地看出近10年來天然氣對煤炭的替代。從長期趨勢來看，自2000年以來煤炭的市場份額已從約50％下降到今年的約32％（下降18％）。在同一時間框架內，天然氣的市場份額從約15％增加到今年估計的33％（增長18％）。因此，自2000年以來，電力部門幾乎所有的煤炭損失都可以通過增加天然氣消費來解釋。

有些人認為天然氣在發電領域沒有前途，應該直接轉向可再生能源。應該注意的是，天然氣仍然是化石燃料，依然會向大氣中排放二氧化碳，但天然氣是比煤更清潔的選擇，更重要的是，它已經表明可以大規模取代煤炭產生的堅實的能量。如果不能正確認識到發電規模性和間歇性的重大問題，就無法承擔對可再生能源過多、過快的期望而產生的未來的供應不確定風險。