美国能源行业所面临的困境与机遇

　　自2000年以来煤炭的市场份额已从约50％下降到今年的约32％

　　A　“燃烧器端平等”理论

　　“燃烧器端平等”的说法逐渐被认同，如今已经成为一条坚实的经济理论。该理论的起源可以追溯到20世纪70年代关于石油和天然气市场价格管制以及放松管制的争论。1978年的《天然气政策法案》完全放松了对天然气井口价格的管制，这种无管制状态一直持续到1985年。

　　理论构建的前提是天然气价格在最终用户端会向其可替代燃料的价格靠拢，计算的基础是产生等效的热量。请注意，这并不意味着要把奥克兰库兴市未直接消费的原油期货价格与路易斯安那州亨利中心天然气期货价格做比较。石油产品和天然气最终市场的支付价格因地理位置、炼油成本以及天然气管道运输成本上的差异有很大的不同。

　　这种在最终市场中的价格趋同概念被称为“燃烧器端平等”。然而，此现象在现实中从未真实存在过，例如纽约市场的燃料批发价格说明了这一点。

　　天然气与2号取暖油竞争用于空间加热，6号残留燃料油竞争用于工业和公用锅炉燃料。在1978年11月至2013年4月期间，纽约港的2号取暖油是NYMEX取暖油期货合约的基础，但从2013年5月起该合约被超低硫柴油燃料合约所取代。

　　联邦能源业监管委员会（Federal Energy Regulatory Commission，FERC）关于建立放松管制的天然气市场的第636号命令1992年4月颁布。在1991年至2007年期间，天然气和燃料油的交易价格密切相关。取暖油通常比天然气价格更高，但是进入2008年，随着原油价格飙升至历史最高水平，天然气价格越来越高。在2008—2009年金融危机期间，所有与能源相关的商品价格都有所突破，燃料油价格回升，但天然气价格除了在几个冬季中飙升外，持续承压。

　　美国天然气价格长期下降归因于水力压裂技术的进步及其对天然气生产的影响。根据美国能源部的数据，干燥天然气产量从2006年2月的1.383万亿立方英尺增加到2015年7月的2.304万亿立方英尺。

　　除此之外，1978年的《天然气政策法案》和相关的《公共设施管理政策法案》，共同前提都基于“天然气是一种前景光明的稀缺资源”。

　　B 天然气的嵌入式期权

　　让我们回顾下天然气的价格峰值。除去特殊原因，例如2004—2005年的活跃飓风季节或2013—2014年的残酷冬季，这些峰值是天然气市场的物理事实。与易于储存的石油产品不同，天然气难以在现场储存并且很难快速从储存中取出。同样的问题也困扰着电力行业。

　　燃料用户了解最昂贵的热量是他们需要的，并且不容易得到。由于许多工业客户的天然气在合同中有“中断性”条款，允许公用事业中断其服务并将天然气转移给住宅用户，因此，这些工业客户的天然气买入期权通常很短。结果，天然气不能成为有价值的燃料，因此在最终市场中价格较低。

　　嵌入式期权是指在其他金融工具上“嵌入”一个选择权，而不一定是一个完整的期权工具。抵消嵌入式短期看涨期权的更好方法之一，是以某种形式购买或建立它。许多地区的配送公司和大型天然气购买者已经建立了自己的存储设施，以避开价格天然气价格的高峰期。这些设施被认为是真正明智的选择。

　　住宅客户不能建立自己的存储设施，但至少终端价格是相对安全的。因为天然气的价格仍然受到供应商的支配，除非住宅客户购买一个价格上限。

　　C 原油和天然气市场的相关性

　　大量的天然气买家，如化学品制造商，需要在较长时间内保护成本，因此必须关注未来的期货价格。配电公司重视季节因素，并且随着天然气在电力市场中占据更大份额，夏季其期货价格也越来越高。

　　将天然气的现货价格与12个月的期货价格进行比较，可以发现，自2001年以来，现货天然气趋向于以低于期货的价格交易，只有少数时期例外，例如2013—2014年冬季。这背后的主要原因是大型燃料购买者的强大对冲需求。20世纪90年代末天然气的价格高峰使买家意识到，不对冲他们的未来需求具有很大的风险。因此，他们购买远月期货，并且生产者会一直持有，不会轻易平仓，一旦这些月份天然气现货端出现价格暴涨，他们可以用期货端的收益弥补成本的增长。

　　虽然原油可以合理地便宜地存储在炼油厂地点，并且当原油进口可以在供应增加时下降，但这些价格调节器对于天然气来说作用不大。因此，天然气期货和原油期货之间的折价导致了天然气总是看起来相对于原油“便宜”的现象。

　　明显的季节性特点以及较大的波动性使天然气对于长期商品指数和美国天然气基金（UNG）等ETFs来说，是错误的投资选项。

　　如果我们将布隆伯格原油和天然气指数的总回报映射回1991年1月的普通对数标度上，可以看到天然气的表现特别糟糕。

　　目前，原油的年平均回报率为2.87％，而天然气的年平均回报率为-25.62％，有多少投资可以把1991年1月的100美元在2016年10月变为1.045美元，而不必进入破产法庭？

　　原油和天然气3个月滚动收益的相关性也颇具启发性，它从未超过0.75，甚至有许多阶段呈现负相关。1991年至2016年间，两个市场之间解释的r平方或方差的百分比几乎是随机的0.073。如果你没有原油和天然气之间“精神”层面的联想，就不会得出“原油和天然气两大系列密切相关”的结论。

　　D EIA的能源展望

　　在近期发布的能源展望中，EIA预计美国今年天然气的产量为73.7亿立方英尺/天，比去年增长约2％。在最近的下行周期之后，美国天然气生产的增长趋势开始改变。根据EIA的统计，2016年，油价下跌和温暖的天气使天然气价格下降。2017年，温暖的天气继续影响天然气的价格，2月的Henry Hub天然气价格环比下降0.45美元至平均每百万英热单位2.85美元。EIA预计，2017年Henry Hub天然气价格将会持续在平均每百万英热单位3.03美元。EIA表示新的出口能力和国内消费的增长是天然气价格上涨的主要驱动力。在3月2日之前的5个交易日，NYMEX的合约价值显示，每百万英热单位2.15美元到3.82美元的波动范围包含了2017年5月Henry Hub天然气价格的市场预期。

　　另外，EIA预计2018年天然气的产量和价格将继续增长，预计天然气产量将平均增长4.1Bcf/d至77.8Bcf/d，而同的价格预计为每百万英热单位平均3.45美元。

　　除了天然气的生产估算外，EIA还公布了3月的原油预测，美国原油产量在2016年平均为8.9MMbopd，今年的产量将增长到9.2MMbopd，2018年再增加0.5MMbopd至9.7MMbopd。布伦特原油今年价格将为平均每桶55美元，2018年将达到每桶57美元。

　　EIA还预计全球原油和液体燃料库存在2016年增加约0.5MMbopd。未来两年内原油市场将相对平衡，2017年的库存量为0.1MMbopd，2018年为0.2MMbopd。

　　特朗普2月末表示将改变生物燃料的执行命令。今年以来可再生能源占发电量的比例也越来越大，但EIA预计燃料发电量在2017年仍会占比32％，2018年为33％。

　　EIA预计公用事业规模电厂的发电量将从2016年的每天11.1吉瓦小时下降0.7％，到2018年将增长1.9％。天然气预计在2017年占比32％，而2018年将占比33％，而同期煤炭占比分别为31％和30％。

　　水力发电量预计将在今年和明年占比7％，非水力可再生能源预计在2017年提供9％的发电量，在2018年提供10％的发电量。在百分比的基础上，预计太阳能发电是增长最快的可再生能源。

　　E 煤炭行业的没落

　　一系列的因素扭曲了煤炭和天然气价格之间的传统价格比，让天然气和煤炭之间的价格比率没能持续下去。由于大多数公用事业规模电厂有能力利用燃烧天然气发电代替燃煤发电，当天然气定价相对较低时，公用事业已经增加天然气消耗并减少煤的使用。

　　由于煤炭和天然气定价平价之间存在这么大的差距，大量的公用事业规模电厂已经从使用煤炭转向使用天然气。未来几年中会有更多电厂转向使用天然气，因为更严格的环境规则使得煤炭使用越来越昂贵。

　　2016年4月，美国最大的煤炭生产商皮博迪能源公司申请破产保护，这被认为是“化石燃料时代结束的预兆”，并被认为可能是可再生能源兴起与化石燃料投资离开美国煤炭行业的消亡运动。

　　事实上，美国煤炭行业的没落有很多原因，但最大的因素是发电行业天然气替代煤炭。页岩热潮造成了美国天然气产量的激增，天然气价格反过来又下降了。美国还通过了环境法规，要求电力生产商减少温室气体排放。与煤炭相比，天然气生产的每单位电力产生的二氧化碳少得多，因此这种丰富的天然气供应、低廉的价格和环境法规的组合在过去10年中造成了电力市场的剧烈转变。

　　在煤炭工业的困境中认可可再生能源的环保人士经常强调，最近大多数新发电能力都是可再生能源。事实上，FERC最近的能源基础设施更新报告显示，468兆瓦的风力发电和145兆瓦的太阳能发电占新建发电容量的100％。而2015年12月的能源基础设施更新报告显示，可再生能源占2014年安装的所有新发电量的64％。

　　但容量不是生产。煤炭提供所谓的稳定功率，这是根据需要通常可用于传输的功率。由于可再生能源（如风能和太阳能）是间歇性的，它们需要比天然气更多的装机容量来替代煤电。容量因子即产生的功率量除以电源在所有时间以满容量生产时将产生的功率，对于核电来说是90％，对于地热功率是70％，对于燃煤和天然气发电是50%—70％，但风能和太阳能的容量因素要低得多。这就是尽管可再生能源占据了去年安装的新发电量的大部分，但天然气依然占据着煤电公司最大的电力生产份额的原因。

图为天然气对煤炭的替代作用

　　上图中可以明显地看出近10年来天然气对煤炭的替代。从长期趋势来看，自2000年以来煤炭的市场份额已从约50％下降到今年的约32％（下降18％）。在同一时间框架内，天然气的市场份额从约15％增加到今年估计的33％（增长18％）。因此，自2000年以来，电力部门几乎所有的煤炭损失都可以通过增加天然气消费来解释。

　　有些人认为天然气在发电领域没有前途，应该直接转向可再生能源。应该注意的是，天然气仍然是化石燃料，依然会向大气中排放二氧化碳，但天然气是比煤更清洁的选择，更重要的是，它已经表明可以大规模取代煤炭产生的坚实的能量。如果不能正确认识到发电规模性和间歇性的重大问题，就无法承担对可再生能源过多、过快的期望而产生的未来的供应不确定风险。