美国新天然气基础设施的风险经济

在过去的二十年里，天然气戏剧性地重塑了美国电力行业。国内页岩气产量降低了天然气价格，并推动了燃气电厂车队的扩张，使天然气作为全球最大的天然气供应商获得了巨大的市场份额单层燃料源用于发电。鉴于它在促进燃煤电厂退休方面的作用在美国，天然气通常被视为通往清洁能源未来的“过渡燃料”。公用事业公司和其他天然气投资者预计，这座桥梁将在未来很长一段时间内继续存在:截至2019年年中，对新天然气发电厂和管道的计划投资总额超过1000亿美元。

然而，价格的迅速下降和技术能力的提高可以结合起来形成清洁能源投资组合(CEPs)——风能、太阳能、电池存储和需求侧管理的优化组合，可以提供与天然气工厂相同的电网服务——对新天然气基础设施投资的成本效益提出了质疑。在过去的一年里，领先的公用事业的投资计划已经大量转向了cep，宣布的项目在科罗拉多州，密歇根，印第安纳州(PDF)，加州，北卡罗莱纳，俄勒冈州和其他州强调了新兴的成本优势，cepa享受比新的燃气发电。

在落基山研究所(RMI)最近发布的两份新报告中，我们通过分析在清洁能源成本迅速下降的背景下新建天然气发电厂和州际天然气管道的经济性，来检验这一增长趋势。我们发现，天然气桥可能已经成为过去，继续投资已宣布的天然气项目有可能在2030年代中期产生数百亿美元的搁浅成本，届时随着清洁能源成本继续下降，新的天然气工厂和管道将迅速变得不经济。

这是清洁能源投资组合经济学的转折点

2018年，RMI发表了论文清洁能源投资组合的经济学并发现，通过四个不同的案例研究，从美国各地，冬虫夏草可以提供相同的能源，容量和灵活性作为新的天然气工厂，往往以显著较低的成本。我们的2018年报告的更新调查了所有88个案例，这些案例中，公用事业公司或独立电力公司提议在美国建立新的燃气发电系统，这些项目中的大多数计划在2020年至2025年之间上线。

我们的研究发现，2019年是冬虫夏草和燃气发电厂相对成本的转折点。图1显示了一个典型的新建联合循环燃气发生器和一个等价的CEP之间的成本比较。自2010年以来，CEP成本(蓝线)已经下降了80%，并且已经低于建造和运行一个新的燃气发电厂的成本(实心橙色线)。此外，到21世纪30年代中期，随着清洁能源技术的成本持续下降，建造一个新的CEP的成本可能只会低于燃气发电厂的运营成本(橙色线)。

这一结果已经在市场上显现，美国新天然气工厂的最终投资决定也在其中自2014年起逐年下降．我们的研究发现，未来5年计划建设的90%的新燃气发电能力可以成本有效地避免使用cepa。在这些情况下，优先考虑清洁能源投资将为客户节省290亿美元，每年减少1亿吨二氧化碳排放，相当于目前美国电力部门排放量的5%。

燃气发电厂面临投资搁浅风险

过去十年，由于天然气价格持续走低，美国各地数十家燃煤电厂提前退役。同样，清洁能源成本的下降，也将对目前正在建设的燃气发电机产生同样的影响。

我们的研究发现，到2035年，90%以上的联合循环燃气电厂如果建成，与建设一个新的清洁能源组合的成本相比，运行起来不经济。图2显示了这一结果，显示了从2020年到2040年，提议的联合循环天然气项目的运营成本比新CEP项目的建设成本更高。这些项目的投资者可能会面临投资搁浅的重大风险，鉴于来自清洁能源的竞争，数百亿美元的资产账面价值没有明确的未来收入来源。已经有证据表明，这种情况正在发生在今天的天然气工厂，在成立时间不到20年的联合循环工厂中，产能因素不断下降，部分原因是来自清洁能源的竞争。

天然气管道投资面临风险，因为天然气发电厂在竞争中处于劣势

基于我们对清洁能源投资组合经济学的分析，我们关于天然气管道经济学的配套报告显示，过去20年美国天然气使用的增长几乎完全是由燃气发电厂驱动的。电力部门的天然气使用量自1997年以来增长了160%，而其他所有部门的天然气使用量仅增长了4%。与此同时，州际天然气管道输送能力增加了60%以上，燃气发电厂是通过州际管道输送天然气的最大需求来源之一。

但随着我们的研究表明，电力部门的天然气使用的这种增长将在不久的将来停留。我们的研究评估了在新的气体管道的经济可行力中抵消了天然气力量的影响，部分是建议符合电力部门的推定日益增长的需求。我们发现，在覆盖大部分美国的五个地区，新的燃气管道的吞吐量将在2035年下降到2035年的假定水平下降20-60％，具体取决于向每个地区供应新的发电厂的管道能力的份额。在大多数情况下，吞吐量的这种吞吐量将导致交付天然气的成本上升。

近期优先抓住机遇，规避风险

我们的研究强调，一方面，摆在我们面前的是优先投资清洁能源、实现客户节约和降低碳排放的绝佳机会。另一方面，我们的研究强调了一个重大风险，即持续的天然气基础设施投资将成为投资者走向破产的桥梁，被困的客户将不得不为搁浅的投资买单。我们的报告为行业利益相关者提供了一些建议，以帮助驾驭快速变化的市场，并支持与新兴市场趋势相适应的投资决策。

公用事业:

• 更新资源计划和采购流程。领先的公用事业公司使用一流的规划工具和方法，充分利用清洁能源技术提供电网服务的能力，然后以全源、技术中立的采购直接进入市场，以找到成本最低的解决方案。
• 利用需求面。将需求灵活性和效率结合到资源规划中，可以实现成本效益更高的资源组合，并增长CEPs市场。

公用事业监管机构:

• 仔细考虑搁浅的成本风险。鉴于清洁能源技术的持续成本下降，仔细仔细认真应对与新的天然气发电厂和管道相关的成本恢复的近期建议。
• 激励资源之间的平等竞争:许多公用事业公司仅通过资本投资的回报获得利润，并没有通过电力购买协议或其他采购方法产生的传递成本的收益激励。监管机构有机会调整收益机制，为公用事业公司提供激励，以获取非传统技术，并扩大产业界的市场。

管道监管机构:

• 仔细评估项目需求。我们的分析显示，天然气发电厂的预期需求增长可能无法实现，到本世纪30年代中期，依赖于向发电厂输送的新管道将得不到充分利用。监管机构有机会全面评估拟议管道投资的整个生命周期内的未来需求，并在项目证书或成本回收批准中相应地分配风险。