在美國電力結構中,天然氣與煤炭長期占據核心發電地位 ——2009 年天然氣發電量首次超過核能后,二者幾乎常年穩居前兩大發電來源,直至 2023 年煤炭發電量被核能反超。不過這一格局在中西部兩大電力市場存在顯著例外:西南電力聯盟(SPP) 與中部大陸獨立系統運營商(MISO) 至今仍保留著煤炭發電的階段性優勢,成為全美少數煤炭發電量仍能階段性領先天然氣的區域。
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與加州、佛羅里達、新英格蘭等自 2010 年有數據記錄以來煤炭發電量從未超過天然氣的區域不同,SPP 和 MISO 的燃料發電格局呈現鮮明的時間特征:
歷史格局:2021 年至 2022 年,這兩個市場的煤炭發電量全年每月均高于天然氣,煤炭仍處于絕對主導地位。
當前變化:煤炭的優勢已收縮至冬季 —— 受空間供暖需求攀升帶動電力負荷激增影響,僅在冬季月份煤炭發電量能超過天然氣。
未來預測:根據《短期能源展望》,2025 年 12 月至 2026 年 2 月,SPP 和 MISO 將再次出現煤炭發電量反超天然氣的現象,且這一季節性特征預計將持續多個冬季。
煤炭在冬季的競爭力源于雙重因素:一是天然氣價格波動與供應限制,2025 年亨利港天然氣現貨價已較 2024 年上漲 67% 至 3.60 美元 / 百萬英熱單位,疊加冬季可能出現的停產、運輸瓶頸等問題,天然氣發電成本優勢被削弱;二是區域輸電瓶頸導致的調度限制,MISO 內部及 MISO 與 SPP 之間的輸電約束,使得低成本機組難以跨區域響應需求,間接維持了煤炭機組的運行空間。
SPP 和 MISO 的煤炭發電仍具韌性,與兩類電源的設備代際差異密切相關:
燃煤機組:除 2000 年代末至 2010 年代初投運的少數機組外,兩地幾乎所有燃煤裝機均為 1990 年前投產的老舊設備,效率偏低但已完成成本攤銷,在燃料價格波動中具備階段性成本優勢。不過這類機組正加速退役,僅 MISO 就計劃在 2025 年退役 2.7GW 燃煤容量,包括密歇根州 1405MW 的 J.H. Campbell 電廠等關鍵機組。
天然氣機組:兩地大部分天然氣裝機為 2000 年后投運的聯合循環機組,效率更高且啟停靈活,但其運行經濟性高度依賴天然氣價格。2025 年美國 LNG 出口量增長 21% 導致國內供應趨緊,在冬季需求高峰時,天然氣供應限制可能迫使系統優先調度煤炭機組。
盡管煤炭仍有季節性優勢,但 SPP 和 MISO 的能源結構轉型已不可逆。隨著老舊燃煤機組持續退役(MISO 預計 2025 年累計退役 26.5-33.5GW 燃煤容量),天然氣的市場份額將穩步提升。2025 年 MISO 計劃新增 11.3-17.3GW 聯合循環天然氣機組,部分抵消燃煤退役帶來的容量空缺。
值得注意的是,這一轉型并非 "煤改氣" 的簡單替代 ——2025 年美國預計新增 63GW 太陽能裝機,同比增長 60%,SPP 和 MISO 區域的風電、太陽能等可再生能源擴張也在加速。但在可再生能源完全替代化石能源前,天然氣仍將作為過渡性主力電源,而煤炭則可能在未來數年的冬季高峰中,繼續扮演 "應急補充" 的角色。