天然气:下一个瓶颈 (Matthew Smith)

能源专家 Matthew Smith 深度拆解美国天然气供需:AI 数据中心的电耗海啸撞上输送瓶颈、LNG 出口与本土发电的争夺、梦游般走向的电力危机、大型反应堆为何胜过 SMR,以及供应链里的刀光剑影。

天然气能源数据中心核电光伏人工智能商业访谈
← 洞见天然气:下一个瓶颈 (Matthew Smith)

开场介绍

Patrick: 今天的嘉宾是 Matthew Smith。多年前他就上过我们的节目,我一直很喜欢和他聊能源市场——他在这个领域已经深耕了 20 年。他是 Chronometer Partners 的创始人和首席投资官,该公司投资于能源、工业、材料、电力与公用事业及相关基础设施。他和他的团队几乎对美国的每一口天然气井、每一条管道、每一座处理设施都建过模型。

他得出了一个市场大多数人并不认同的结论:从 2028 年开始,AI 数据中心和液化天然气 (LNG) 出口对天然气的需求,将超过这个国家的产能和输送能力之和。按他的测算,美国到 2030 年可能耗尽天然气储气库的全部工作气量,这可能导致一场真正的能源危机。用他自己的话说,价格的上行风险将变得「无上限且呈凸性」。我们聊到了:为什么这一切早在 AI 到来之前就已埋下伏笔,为什么美国不能简单关掉出口阀门,生产商、核电、光伏和超大云厂商 (hyperscaler) 中谁是赢家谁是输家,以及他眼中唯一的长期解决方案。

请欣赏我与 Matthew Smith 的这场精彩对话。


无人定价的缺口

Patrick: Matt,我们上次录节目应该是在新冠疫情期间。一晃已经六年了,真是不可思议。我一直很喜欢和你聊能源市场,你在这个领域干了 20 年,在这些事情上,在我认识的人里,没人比你更如数家珍。而这一次,你还对美国当前的能源局势做了极为深入的研究——用你接下来会讲的方法,从单井层面自下而上地重建出整幅图景——尤其是过去 18 个月里,AI 通过数据中心等渠道创造出大量新需求的背景下,到底发生了什么。

你还得出了一个既迷人又有点吓人的结论。我希望你先讲结论,然后我们再来聊你是怎么得出这个结论的、谁可能是赢家、谁可能是输家,以及该怎么办。但在深入各个组成部分之前,先告诉我们:18 个月的研究下来,你发现了什么?

Matthew: 我们正走向一个美国天然气供应出现历史性缺口的局面,这预示着相当严重的后果。天然气占美国发电量的 40% 以上,即将成为这个国家最重要的燃料——鉴于我们目前的发电用量,它正在超越石油。

我们的研究表明,2026 和 2027 年,天然气供需是大体匹配的。但进入 2028 年,当你把算力需求代入模型,再把天然气分配到一个个具体接入电网的资产上,同时继续按已知项目的规划出口 LNG,我们就开始蚕食工作气量 (working gas storage)——而它正是这个国家供需关系的枢纽。

我认为我们最终会得出这样的结论:天然气价格的上行风险既无上限、又呈凸性。而痛感最强烈的地方将是电价——根据我们的研究,就在 2028、2029 和 2030 年。

Patrick: 这里面有多少纯粹归因于数据中心?就是我们在建更多数据中心,全是为了 AI。事情就这么简单吗,还是背后还有别的东西在起作用?

Matthew: 早在 AI 算力登场之前,大局已定。我先铺一点背景:美国天然气从大约 2010 年开始变得充裕,那时页岩气开始真正登场并改变了一切。在此之前,我们除了国内自产,还要靠进口天然气来满足消费。

页岩气后来变得产能惊人,一再超出预期,成为一股充沛的力量。随着天然气越来越充裕,我们开始出口,起点是切尼尔能源 (Cheniere)。从它最早开始出口到今天,美国 LNG 出口的铭牌产能已经达到每天约 150 亿立方英尺(15 Bcf/天)。

这 150 亿立方英尺,是建立在美国每天约 1100 亿到 1120 亿立方英尺天然气产量的基数上的。算一下就知道,出口已经占美国每日市场供应能力的 12% 到 15%。而随着充裕的局面延续,越来越多设施和项目被宣布上马。到今天为止,按计划我们将在 2030 年底前把出口能力提升到最高每天 350 亿立方英尺。到了这一步,大局基本已定。

建一个 LNG 项目需要拿到各种审批,融资方式是项目融资,选址和许可都要提前很多年完成。这些能把出口能力从今天的 150、160 亿立方英尺/天铭牌产能推到 350 亿的项目,绝大多数都已推进得很深入了。这就是过去 10 年美国最主要的增量需求驱动因素,未来至少 5 年也将是。

2010 年代到 2020 年代,我们只有温和的人口增长,还经历了一段电力需求停滞的时期。能效提升等因素压低了电力需求。燃气发电的需求确实在增长,但真正开始拉动增量的是最近的算力需求。而在那之前,需求的主要驱动力一直是 LNG。

现在把两者放在一起看。我刚才说了,LNG 出口将从每天约 150 亿增加到 350 亿立方英尺。而在评估了每一口在产气井、整套管道、处理和集输系统之后,我们测算美国能新增的天然气产量大约是每天 200 亿立方英尺。

即使不考虑 AI 算力,我们的「来源与用途」本来就已经刚好配平——一边是阿巴拉契亚 (Appalachia)、海恩斯维尔 (Haynesville)、二叠纪盆地 (Permian) 能交付的新气,另一边是从国门流出 LNG 的需求。

现在,AI 算力入场了。为了给算力供电,人们提出了五花八门的电力方案——大家都在谈论的「电力就绪时间」(time to power)。这些方案一端是规模最大、效率最高的资产,也就是 GE Vernova 的联合循环机组,一直往下延伸到分布式发电资产,比如我们所说的燃料电池。再往下还有瓦锡兰 (Wärtsilä Oyj) 或卡特彼勒旗下 Solar Turbines 的涡轮机。

还有各种本地化的、表后 (behind-the-meter) 的井场级资产,这些也都有意义。我们和一家外部合作伙伴一起,不得不给所有这些方案赋了概率。我们的做法是从基准情景出发——我们称之为 P50——把所有概率在 50% 以上的项目纳入。所谓「50% 以上」意味着:它们拿到了某些审批,通常签有购电协议 (PPA),也就是有买家签了合同要长期购买它们的电力;通常还签有某种并网协议,或者并网流程已经在推进中。

这些就是我们基准情景里认真对待的资产,也就是 P50 水平。在这个口径下,我们测算主要由 AI 算力带来的、可信度很高的增量天然气需求大约是每天 50 亿立方英尺。但重要的是:已经提出的、将消耗天然气的项目总量,是我们基准情景所认真考虑的数倍。

今天每一种解决方案都要耗气——Bloom Energy 最新一代 6 系列燃料电池,每吉瓦 (GW) 装机每天要吃掉 1.5 亿立方英尺天然气。市场目前给它赋予了很高的概率,认为它每年能实现 2 吉瓦的制造产能,而且年产能很可能爬升到 5 吉瓦。除非从别处把气抢过来,否则根本没有那么多气给它。

Patrick: 极端情况下,这个数字会涨到多高?

Matthew: 如果你把概率门槛往下放到 P30 甚至 P0,到 2030 年代初,这个数字可能翻倍不止,达到每天 120 亿到 150 亿立方英尺——前提是没有任何干预。

Patrick: 一种天真的看法是:这听起来也没什么大不了。极端情况也就多出 120 亿立方英尺,把出口关了不就行了——有什么大不了?美国很长时间都不出口天然气。国内民众不会容忍能源价格飞涨,尤其当他们认为解决办法很简单:别再往国外运,留给自己用。

为什么解决方案不能是干脆关掉出口?

Matthew: 事情没那么简单。有合同法,有各种规则。我们出口天然气有非常好的理由,数百亿美元的项目融资和合同都与这些 LNG 项目绑定。而且几年后美国将占全球天然气供应量的约三分之一,我们的盟友、其他自贸协定 (FTA) 国家、乃至越来越多的非 FTA 国家,都依赖美国天然气。

Patrick: FTA 是什么?

Matthew: 自由贸易协定 (Free Trade Agreement)。

Patrick: 所以答案是两者兼有——因为美国占全球供应的三分之一,这对世界其他地方至关重要;同时国内层面有大量合同和投资。出口不是不能停,但会极其复杂。

Matthew: 对,我们退后一步看。做基准情景必须有个起点,这个起点通常就是已签署的合同——白纸黑字上写了什么?什么被允许?什么不被允许?我们从零开始搭建这家公司时,花了 16 个多月,开始在原子层面给几乎每一项资产建模。这一路上有无数约束,有规则、监管和合同。我们构建这套体系的出发点,就是承认这些约束的本来面目,假设合同法会得到遵守。

然后在此基础上,我们可以做上下浮动调整——比如选择少从我们的终端出口一些 LNG,或者放缓 AI 算力增长。后者是我们不太愿意提出的解决方案之一,因为我们知道算力需求是永不满足的。「放缓 AI 算力增长」这种话没人爱听。但如果真的发生,这会是另一个杠杆,可以减轻未来十年系统所受的拉扯。


气源充足,输送受限

Patrick: 我想尽量问些非常简单的问题——不是为了淡化它——你的观点是,在糟糕到最糟糕的情景里,这会是一场全面爆发的危机。这不是小事,这会成为全国性的头条。

所以我想确认一下——我们之所以要深入所有这些细节,就是因为在这个情景里,情况会非常、非常糟。而它的「糟」主要体现在价格上。也许你可以继续展开讲讲:为什么我们不一定想看到这种结局,以及我们能做些什么。

但先帮我理解一件事——此时此刻,美国(或者说北美)的地下,客观存在着一定数量的天然气。我想搞清楚:这个问题的成分里,有多少是我们真的会把地下的气用光,又有多少只是一个速度问题——我们多快能找到气在哪里、以经济上可行的方式采出来、处理、储存、输送、使用,等等。

这看起来是两个独立的问题——有多少,以及我们能拿它怎么办、能对它做什么。所以,这个问题里有任何成分是「气就是不够多」吗?

Matthew: 先讲地下的——我们称之为资源量。这方面的数据可得性非常强。我们可以测出各主要产气盆地的开采进度:阿巴拉契亚 (主要是马塞勒斯 (Marcellus) 加尤蒂卡 (Utica))、海恩斯维尔 (关键的机动调节盆地),当然还有二叠纪,以及程度稍轻的鹰滩 (Eagle Ford)。后两个是以油为导向的产区——钻探和投产的决策由石油驱动,天然气是副产品。在每个产区里都有一些叠置的产层,借助大量数据可以测出井的穿透位置和产量。

这让我们能做到的是——当你把每家公司控制的区块用多边形数字化(用一堆经纬度坐标落图),把每口井和它所控制的区块关联起来——你就能算出还剩多少。现实是:气是有的。作为分析的一部分,我们测算出了所有这些公司在现有区块范围内、从逻辑上归属它们且可以开采出来的气量。所以,气是有的。我们假设这些气会被开发出来——这就是我们得出每天 200 亿立方英尺增量的前提。但还有其他约束。

Patrick: 我们能以这样的精度知道地下——往往是很深的地下、难以触达的地方——到底有什么,这酷得不可思议。这本身就是个值得哪天好好讲一讲的科技故事。但听起来,真正的问题并不是我们要把地下的东西采光了。而且历史上我们也总能找到以前根本不知道存在的新资源。

所以听起来问题更多在于:在这个时间窗口内,我们有没有能力满足需求,而不是未来 20 年里资源真的会被耗尽。

Matthew: 比这要复杂一点。现有公司手中已锁定的井位库存,我们在未来四五年里就会开采掉大半。你想想:新井投产后有递减率,每口新井都叠加在公司整体的产量递减曲线上,而很多公司的递减曲线已经有所成熟,所以它们不必——

Patrick: 天然气的递减很陡,对吧?

Matthew: 初期很陡,但 Expand 和 EQT 这些公司手里的资产组合已经高度成熟——今天置换递减产量的成本比五年前更低。所以当你把所有这些公司基于现有区块的井全部叠加起来,假设它们会根据远期价格曲线做最优钻井决策(远期曲线目前很低迷,这个我们待会儿聊),你会得到一个每天 1280 亿、1300 亿到 1320 亿立方英尺的最大交付能力。也就是说,我们假设所有这些公司都会把手里的区块全部开发完。

Patrick: 但那是个流量指标,不是存量指标。

Matthew: 对,流量指标——在你遇到中游和地面层面的约束(我们待会儿会讲)之前,用已知的单井产能参数把产量最大化之后,理论上能达到什么水平。资源是有的,但我们正在消耗已知资源。如果你假设价格显著上涨,也许能解锁一些早已为人知的老盆地。我们对美国大部分岩层都非常了解,还有其他已知的含气盆地,但它们不具经济性。而且更进一步说,那些盆地没有基础设施,根本无法快速放大钻探和活动强度。

要解决这个问题,约束是多重的。第一个约束是岩层本身。我们认为自己有能力做到每天 1280 亿到 1320 亿立方英尺。我把最高估计 1320 亿作为起点来讲,因为只有这样才填得上我们已经承诺的 LNG 出口。我倾向于认为实际达不到这个数,但理论上那就是天花板。

我们讲这套东西时,常见的反驳是:二叠纪有的是资源,阿巴拉契亚也有的是资源。不少公司宣称自己可钻的井位库存远比我们能用事实验证的要多——我就点到为止。但当投资者、分析师和这些公司见面时,应该要求在地图上看到精确的、经过工程论证的井位——它们不只是有产出能力,还要有在地面建设配套基础设施让气流出来的计划,还要有符合财务参数的投资和生产条件。

地下的资源量,我们的理解已经相当深入。全国所有主要产气盆地我们都核算过了,我不认为我们还可能被某个新的重大页岩气发现惊喜到。到这个阶段,人类对这类事情的认识已经相当成熟了。

Patrick: 复述一下:资源很多,但按这个速度,我们正在相当快地消耗已知资源。

Matthew: 我们消耗已知资源的进度已经很深了——尤其当我们进入下一层问题:基础设施。

Patrick: 还有一个更大、更长期的问题:2010 年到现在这段天然气泛滥的时期,会不会只是历史长河中的一段插曲?在那之前我们并不宽裕,这之后也许同样不会。现在我们来聊下一环——好,气从地下采出来了,接下来还得处理、输送、使用。这个环节里最重要的限速因素是什么?

Matthew: 有些情况下是处理环节。天然气流到地面时,里面混着天然气凝析液 (NGL);有些情况下含硫或含氮,必须处理掉;有些情况下和油一起出来,那就得有地面设施把油采出来,那是另一套东西。天然气主要得输进管道系统,而受监管的管道有明确的气质规格——热值要在每立方英尺 1010 到 1030 英热单位 (BTU) 之间。所以你必须脱掉足够多的其他烃类,让气达到管道规格,才能输进系统、被下游用户消费。

所以处理是第一个大约束。有几个盆地还略有富余的处理能力——很快就会被填满。要达到我们假设的每天 200 亿立方英尺增产目标,现有的处理能力还不够。但处理设施这种东西——建设周期取中点算两三年。我们大致知道有哪些处理投资正在进行、二叠纪或阿巴拉契亚的处理商宣布了哪些项目。至少到 2027、2028 年,原料和凝析液处理的吞吐能力会到什么水平,我们是清楚的。

即便是在近期,仅仅为了达到我们愿意估计的那 200 亿立方英尺增量,你也得新建更多处理能力。

Patrick: 现在就得开建。

Matthew: 第一点,现在就建,刻不容缓。再说小口径管道——集输 (gathering) 是把气从井口送到处理厂或管道系统的环节。围绕处理系统的扩建和新建,业界有相当多的信息披露,我们把它们全部标在了地图上,叠加在每一口井的经纬度坐标之上。要让美国天然气产量实现哪怕是我们所需增幅的一个零头,集输环节都必须获得巨额投资——刻不容缓——只有这样美国才有可能达到每天 1300 亿立方英尺的产量。

最后一个是州际输气管道系统,这里我又要回到你关于 LNG 的问题了。这类设施被大量规则和监管包围。管道在大多数情况下是垄断的。把气送到你家灶头的地方配送公司,也是垄断或寡头。过去 10 到 12 年里,我们真正建成的州际输气管道只有一条——连接阿巴拉契亚和大西洋中部地区的 Mountain Valley Pipeline。各种环保审批和监管体制的变动,让修建州际输气管道变得极其困难。

本届政府——这是一个不含政治立场的评论——一直在努力降低修建州际输气管道的门槛。我们已经看到这方面出现了更多进展。现在有一种紧迫感:要建设更多互联互通,把天然气在全国范围内调运,去服务这波增量的 AI 算力负荷。


梦游般走向危机

Patrick: 在继续往下梳理之前,能否先说说你的判断?假设整个系统维持惯性,没有人听进这番话,也没有人采取任何行动。当然,很多人会听到这期节目并产生自己的想法,但世界究竟会走向何方?

如果这些问题不尽早着手解决,到 2030 年世界会是什么状态?你最好的猜测是什么?

Matthew: 围绕「天然气是为 AI 供电的主要燃料」这一判断,存在巨大的惯性。以 SemiAnalysis 为例,它在很多方面都是行业标杆——除电力来源之外的所有环节,他们都做得非常出色,包括表后 (behind-the-meter, BTM) 的负荷预测,以及发电与负荷相互匹配的预测。

他们把所有环节都做到了,唯独没有评估天然气将从何而来。因此,市场一直专注于理解电力短缺,并试图解决它。

发电的选项一般包括光伏配储能、风电、核电——无论是大型反应堆还是小型模块化核反应堆 (SMR)——以及天然气。天然气在今天、2026 和 2027 年都供应充足。

结果就是没有人投资天然气。事实上,EQT 眼下正在关停天然气产能,因为他们认为气留到以后更值钱。钻机数量这些我们可以实时观察、用以判断市场是否意识到 2030 年供应趋紧的指标,目前都看不到迹象。

这不断强化着大多数美国人持有的观点:天然气有的是。因为过去 15 年,我们听到的始终是这个说法。

Patrick: 一直很充裕,没错。

Matthew: 于是一种自满情绪已经形成,而我们认为这种自满会把我们一直带到为时已晚的那一刻。我们确实认为木已成舟。

天然气目前价格在 3.5、3.6 美元,一直到 2026、2027 年都是如此;2028 年远期曲线是平的;2029、2030 年曲线依然是平的,因为人们相信天然气很充裕。尽管 AI 算力的公告铺天盖地,尽管各家公司都在大举投资,天然气让所有人高枕无忧。

实际会发生的是,这些结构性因素将在 2027、2028 年陆续就位,从 2028 年初到年中开始,我们将以前所未有的力度抽取天然气系统的库存。展望 2028、2029、2030 年,我们将开始消耗美国的储气库工作气量——总储气量约为 4 万亿立方英尺 (TCF)。随着夏季和冬季抽气、春季和秋季这些较短的月份注气,库存会呈现季节性的高低区间。

到 2028 年年中,库存可用气量将开始大幅跌破历史上有过的任何水平。到 2029 年,我们将跌破所有已知的历史库存记录。到 2030 年,在其他条件不变的情况下,储气量将非常接近我们认为低得离谱的水平。到那个时候,由于这种情况从未发生过,我们被迫去回看:历史上天然气短缺时,价格涨到了哪里?

我们可以看俄乌冲突,当时天然气涨到每千立方英尺 (MCF) 8、9、10 美元,因为我们向欧洲出口了更多天然气。我们也见过各种天气异常——2014 年的极地涡旋、2022 年 12 月——价格涨到 6、8 或 10 美元,但那些都是短暂的。而我们现在谈论的是结构性的需求驱动因素,对上已知的天然气潜在产量,两者对不上。从 2028 年开始,抽取库存的力度将是历史性的,缺口会如我所说,呈非线性放大、没有上限。

Patrick: 也就是说,天然气价格可能涨到 20 美元之类的水平?

Matthew: 我甚至不愿给它设一个目标价,但在 8 到 10 美元时,我们认为美国的一部分出口——现货船货——可能会被叫停。这些船货原本要驶离美国,去欧洲或其他地方赚取溢价。

届时现货船货可能不会被装船提走,这部分气就会留在美国系统内。我们在模型里已经尽量计入这一点,但仅靠现货船货解决不了问题。要真正开始缓解局面,就得切断通过液化天然气 (LNG) 离境的长期合约船货。

而我们很难指望会有人选择切断合约船货——合约的另一端可能是某家日本公用事业公司,它的电力供应就指望着这些气。


天然气短缺,谁是赢家?

Patrick: 在这种疯狂的凸性结局里,你能数一数谁会是最大的赢家和输家吗?

Matthew: 有一批明确的天然气生产商赢家。Expand Energy 大概排在首位。他们控制着海恩斯维尔 (Haynesville) 剩余核心井位中约 70% 的份额——那些岩层参数已被充分认知、我们知道产量极高的区域。

因此我们认为,Expand 是遥遥领先的最大赢家。颇为独特的是,Expand 眼下没有 CEO。今年年初 CEO 离职,他们正在遴选新人。过去六个月,受这场遴选影响,股价大幅下跌,目前按远期曲线计算只有 4 倍 EBITDA——因为没有人相信我告诉你的情形会发生,尽管我们认为按事实建模会得出高得多的天然气价格。

股价跌了,资产没有变。它拥有全美质量最高的一部分岩层。阿巴拉契亚 (Appalachia) 地区质量最高的上游公司大概是 Range。

Range 有很大的增产空间,能为投资者带来可观的回报增长。上游公司大概就是这些。

对大多数人来说,第一遍推演这个等式时不会立刻看出来,但天然气是每个电力市场中下一个待调度发电资产的边际燃料。天然气价格怎么走,全美的电价就怎么走。

如果想想全国各类发电资产的调度曲线,其中一些燃料是免费的——光伏,风电次之,还有水电。光伏资产增长迅猛——过去十年,除天然气之外,并网队列中的新资产 90% 是光伏配储能。当电价上涨时,光伏资产将迎来一笔横财:消耗燃料的边际电厂,其燃料成本在上升,而阳光的成本不变。

我们认为有几家公司在利润率扩张上处于极有利位置,而且不需要任何增量资本投入。XPLR (XIFR,前身是 NextEra 旗下的收益型公司 Yield Co)拥有一组颇有意思的资产。

它们将在本十年后半段迎来一笔横财,因为它们可以按高得多的市值重估其购电协议 (PPA),而无需任何资本开支 (CapEx)。Clearway Energy 是另一家,情况类似。因此,尤其是公用事业规模的光伏资产,注定会成为赢家。

也许更有意思的是,呼应我们过去的一些讨论:户用光伏一直备受打击——其安装税收激励自上世纪 70 年代末以来首次被取消。

而户用光伏资产几乎是唯一的自保手段——一旦天然气在电力市场上真正紧张起来,在上午 10 点到下午 6 点这个时段,它能保护你不受家里电费暴涨的冲击。

因此我们认为,即便没有税收激励,户用光伏也将从这里开始指数级增长。以电价可能的走向来看,安装光伏第一次变得非常划算——尤其是配上储能电池,可以让电力全天候可用。

Patrick: 有必要说明一下,你是投资者——你的真金白银就押在这些研究上。除了这两类,你认为还有其他出人意料的赢家吗?核电怎么样?西屋电气 (Westinghouse) 这类公司呢?

Matthew: 我们讨论的是一个复杂的动态系统,人们将在不同时段选择用电或不用电。在展开讲的时候,我要先明确一点:对于我描述的这个十年末天然气、进而电价的凸性局面,不存在什么灵丹妙药。

除了光伏和风电之外也没有过渡燃料,因为目前天然气是唯一的灵活燃料,能撑到我们建成核电的那一天。我们在核电生态上也花了相当多的时间。

在我们看来,大型核电站是唯一说得通的解决方案。这主要指向西屋电气的 AP1000 机组——

Patrick: 那种不是要花五年左右才能建成吗?

Matthew: 还不止。但至少它们有一段可说道的历史——虽然非常简短。30 年来,美国只建成过两台核反应堆机组:沃格特勒 (Vogtle) 3 号和 4 号。

差不多同一时期,我们还尝试在南卡罗来纳州建一座叫 V.C. 萨默 (V.C. Summer) 的核电项目。那个项目几乎让 SCANA 破产,公司后来被迫易主,项目也被叫停。尝试建造大型核电站的肌肉记忆——尤其是在 2011 年福岛事故之后,再加上切尔诺贝利、三里岛的阴影——

整整三十年,核工程师、科学家和公司都在远离核电。然后是沃格特勒 3 号和 4 号这场实验:造价是最初估计的三倍,从立项到投入商运花了大约 15 年。这就是人们对这些核电机组最近的记忆。

但放眼 2030 年代,我描述的天然气缺口在 2031、2032 年及以后只会更严重。因此在我们看来,唯一可行的解决方案是尽快建造大型核电。

这意味着它需要在 2033 或 2034 年投运——这也是它最早可能投运的时间。受监管的公用事业公司、超大云厂商 (hyperscaler)、监管机构,都应该围绕这个目标对齐。

但因为人们并不真正相信随着这十年推进天然气会短缺,他们不相信这个问题存在。

Patrick: 也不喜欢那个解决方案。

Matthew: 所以他们需要先被说服相信问题的存在。这个国家修建管道的历史,向来是为了解决今天存在的问题,而不是五年、十年后才会出现的问题。

所以我们在努力提前布局,看清冰球的走向——而冰球要去的地方是:到 2033、2034 年,我们将需要大型核电。


为什么大型反应堆胜过小型模块化反应堆 (SMR)

Patrick: 你不认为 SMR 可以成为解决方案吗?用较小的反应堆在表后为单个数据中心供电,完全不触碰电网系统?

Matthew: 许多 SMR 目前仍是科学实验。美国核管理委员会 (NRC) 和美国政府其实正在做不少事情,拆除让它们落地的障碍,看看它们是否可行、成本多少、能否规模化。

但其中很多 SMR 公司并不具备制造能力,无法真正规模化到解决这个问题所需的水平——进入 2030 年代后,需要的是数十吉瓦 (GW)。

这就把我们引向 AP1000。自沃格特勒 4 号投运以来——4 号机组相比佐治亚州的 3 号机组有了非常实质性的改进——今天中国正在建造 39 座上下的核反应堆。

其中 34 座在 1 吉瓦以上,我想其中三分之一是以 AP1000 为蓝本的。相比当年犯下那些错误的时候,我们今天对建造大型核电站的了解要多得多。

所以对我们来说,大型路线可以在已知的时间表上商业化,成本大概率也更优;而小型路线,我们甚至还不知道这些公司能否把业务规模化。两相比较,我们认为大型会胜出。

与此关联度最高的两家公司是卡梅科 (Cameco),持股 49%,以及布鲁克菲尔德 (Brookfield),持股 51%。

你会发现美国政府大概也认同我描述的方向。他们似乎正在积极协调,推动各方做出承诺和早期采购,这会为一部分供应链去风险,有助于明确时间表。

等西屋电气上市时——它今天在卡梅科体内被严重低估了,所以这是一个有意思的标的。BWXT 是另一家超级有意思的公司,是美国海军核装备的主要供应商。他们也将显著受益于即将到来的核电周期,而且在 AP1000 中占有很大的价值份额。

Patrick: 那你认为,在这个未来里谁是大输家?

Matthew: 很遗憾,最大的输家将是美国消费者。哪怕我们只说对了一部分,电价也会上涨——你在这些不同市场的远期曲线上已经能看到一些端倪。

电价上涨之后,你就会开始权衡取舍:我们是把天然气卖给外国买家?是用它来做 AI 算力?还是尽量压低消费者的电费账单?这是一个糟糕的取舍。

我认为这会越来越多地进入公共讨论。我们在一些地方已经看到邻避主义 (NIMBY) 抬头。我们认为 AI 极具变革性,我们并不反对 AI,但它耗电巨大。

我们确实需要聚焦 2030 到 2035 年这个时段。而在此期间,恐怕是美国消费者来买单。

请注意,政府提出的大多数解决方案都是消耗更多天然气,因为所有人都相信天然气很充裕。「自备发电」 (BYOG, Bring Your Own Generation) 如今已成风气。

这正是超大云厂商被要求做的事——把数据中心建在某个经纬度,就得自带电源。这意味着更多天然气,而不是更少。所以每当你读到布鲁姆能源 (Bloom Energy) 或其他公司的新闻稿——

Patrick: 就往「更多天然气」上想。

Matthew: 你可以用每个机组的能源效率,算出在我刚才分享的那个已经危险紧张的基准情景之上,究竟还要多出多少增量天然气。

另一类输家——我想说得尊重一些——但迄今最大的赢家,至少在股市上,是燃气轮机和分布式发电机组的制造商。想想这些公司,这个行业一直有些大起大落。

2000 年代初曾有一轮热潮,大家拼命建燃气电厂。结果产能过剩,行业低迷了很长时间,直到今天。

过去两年,这些公司创造了巨大的利润和股权回报。但放眼 2028、2029 年,它们中的大多数又在扩产能,就像 2000 年代初那样。

Patrick: 这些都是些什么公司?

Matthew: 比如卡特彼勒 (Caterpillar)。据我所知,卡特彼勒正在从现在到 2029 年底之间把旗下索拉透平 (Solar Turbines) 的产能翻倍。

而在我看来,这恰恰是最错误的时点,因为届时人们可能会质疑还要不要部署这些资产:天然气会比他们计划的贵得多。

布鲁姆能源最近也因为别的事情成了话题,比如大家讨论的其制造中使用的稀土。

但在我们看来,考虑到我们所见的稀缺局面,布鲁姆能源两吉瓦以上的资产将难以在与所有其他同期部署、同样耗气的资产的竞争中拿到天然气。

这两家就是我们所说的分布式发电、或者说表后 (BTM) 发电的制造商,我们认为它们的处境比投资者意识到的要差。

在我们看来,2029-2030 年之后继续建设大型天然气发电是说不通的——除非产量先实现有意义的提升,确保天然气的可交付性和供应安全性与我们的模型一致。

随着 2026 年推进,我们可能会看到天然气发电资产的订单大幅放缓,即便是大型机组也不例外。

这些可能就是输家的一部分——过了某个时点,用天然气为新建或增量资产发电可能就不再划算了。

Patrick: 这让人想到我们眼下正在经历的存储芯片短缺——如果天然气是超大云厂商业务的关键投入品,他们是不是也有麻烦了?你认为这对他们是大问题吗?

Matthew: 我们一直在小范围分享这套研究,想多听听意见、让人挑挑毛病。我把它讲给你最近的一位嘉宾听过,他听完说:这听起来就像两年前的 DRAM。

开头很慢,然后突然一下子爆发。产能扩张的投资不足,最终会反过来咬我们一口。我认为这正是这个类比的起点。在我们设想的各种演变路径和类比中,这大概是最好的一个。

再看超大云厂商的成本,目前能源预算约占其成本的 10%。折旧占比最高,存储等其他因素也计入其中,但能源总成本应该在 10% 左右。

如果把所有这些算力都插进来,而且是燃气供电,我们认为天然气价格可能结构性翻倍甚至翻三倍——即便不考虑天气因素——到 2029 年,能源可能占到算力成本的 20% 甚至 30%。我们确实认为这会变成一个重大得多的问题。

所谓平准化度电成本 (LCOE),会计入资本开支,也会计入燃料成本。眼下做决策的每个人都在用天然气的远期曲线,而那条曲线是平的——略有现货溢价,也略有期货溢价,大体上以 3.5 美元上下的水平一路平推到 2030 年代。

对超大云厂商来说,当他们专注于解决其他一切问题时——比如「我该如何把算力部署到位,兑现 Anthropic 或其他公司的收入增长」——这是一种非常有吸引力的低成本燃料,可以放心押注。

对我们来说,我们只专注于客观建模:当你把这些算力、这些分布在各处的电源插进系统,它究竟会如何抽取我们所关注的这些公司所在的体系?

Patrick: 如果逼你唱反调,设想一组情形让这一切变成虚惊一场——2030 年我们坐在这里,天然气还是 3 美元——你认为最可能的原因是什么?是数据中心电力需求因性能突破而大幅下降?还是 AI 需求不如我们预期?这套判断对什么最敏感,以至于可能是错的?

Matthew: 完成大部分研究后,我们进行了一轮「倾听之旅」,有针对性地约访各细分领域真正的专家——储能、超大云厂商的算力部署与能耗等等。

最常见的反驳意见,我们花了很多时间去理解:二叠纪盆地 (Permian) 是石油盆地——油价高,二叠纪地下的伴生天然气很多。为什么二叠纪的产能解决不了问题?我们的基准情景模型已经计入了 2026 到 2030 年间投产、每天 70 多亿立方英尺 (Bcf/d) 的在建或在开发管道。如果现在到 2030 年之间会有一条新的输气管道投产,我们一定会知道——因为有监管审批流程,建这些管道也需要时间。

所以,我们通过深入中游环节、搞清瓶颈和约束,已经化解了被二叠纪打个措手不及的风险。

除了资源本身的可交付性、也就是地下的气之外,到底有多少能真正运抵市场——要么经 LNG 出口终端离境,要么在得克萨斯州或附近被消纳——这些我们都已纳入基础情形模型。

所以「二叠纪的气多得是」会是反驳意见之一。但我想提出一个可能有争议的观点:在伊朗冲突爆发之前,世界上的石油也多得是。

石油终将再次充裕,这正是伊朗冲突之前油价只有每桶 55 美元的原因。

要生产更多二叠纪天然气,你也必须有动力去生产更多二叠纪石油,而这样的激励在伊朗冲突之前并不存在。

要生产出远超我们已在建模的那每天 70 多亿立方英尺管道能力的二叠纪天然气,你需要油价在更长时间里维持高得多的水平——而这只会加剧我们担忧的消费者危机。所以我们认为二叠纪解决不了问题。

另一个反驳是,你可以在二叠纪当地部署一大批表后发电,这确实正在发生。但我们建模的就是已宣布和已提议的项目;如果它消耗二叠纪本地的气,那就意味着这些气不会进入下游管道。

这一点我们的模型可以处理。无论如何,我们始终在思考哪些技术可能颠覆、结构性改变天然气的需求和消费,因此我们常常聚焦于电池技术。

钠离子和其他一些电池技术目前尚未商业化,但人们对它们的热情正在升温。今天经济上可行的电池部署绝大多数是锂离子,放电速度快、持续时间短。

这些正在全系统内大规模铺开,而我们同样把已知的电池部署纳入了这个覆盖所有燃料类型的发电系统模型。

电池技术的阶跃式变革确实可能影响局面,也会显著改变我描述的这些赢家和输家的格局。

那会是一个分水岭时刻,我乐见其成——因为它能解决一个我们相当担忧的问题。


是时候建反应堆和光伏板了

Patrick: 如果让你当一天能源沙皇,所有要上马的项目都由你来拍板,为了解决这个问题,你会做哪些事,最大程度地化解和缓解它?

Matthew: 如果我是美国政府,我会想办法从头到尾完整地建成两到四座 AP1000 核反应堆。这会为供应链消除风险。它会敞开大门,吸引那些想先看别人做成、自己再跟进的人进来。

Patrick: 希望我们能更像中国那样——一口气建 30 座。

Matthew: 目前美国政府通过不同渠道规划了十到二十座核反应堆,但没有人愿意当第一个。我觉得已经有几家快要站出来了。如果美国说:嘿,我们的贷款项目办公室 (Loan Programs Office)——现在叫能源主导融资机构 (EDF)——有 2600 亿美元可花,我记得要在 2028 年底前花完。我们需要用这笔钱建四座核电站。这会在实质上消除风险。我认为你会看到它一举启动整个核能棋局。

能源与资源的可获得性、外输通道和专业知识,在我们看来是生产率的最大瓶颈,也是部署这一切惊人技术的最大瓶颈——而美国一直是这些技术开发的领头羊。

我们创立公司、组建团队的时候,AI 领域的变化非常快,电力方面尤其如此。所以我们的出发点不是理解当下。理解当下固然重要,但我们要弄明白的是冰球会滑向哪里,而那个方向看起来会显著拖累增长——如果不加以应对的话。这就是为什么我最终落到核能这个解决方案上,因为它可能是最可行的长期出路。

我关于光伏的看法,可能是我会做的最重要的事。我认为每个人都应该在自家屋顶装一套光伏系统。它不完美,有太阳的时候供电,阴天可能就供不了电,但它能让你免受上午 10 点到下午 6 点极高尖峰电价的冲击——那是你电费账单里最大的一块。我会激励人们去研究本州的规则,并设法把激励措施落到实处,真正让户用光伏重新提速——过去一年,在一些激励被取消之后,这个行业一直停滞不前。光伏激励正应该从户用这块重新激活,因为几年后我们会需要它。

Patrick: 我们能不能从加拿大修一条大管道,借助邻国来帮我们解决这个问题?

Matthew: 加拿大是个有意思的伙伴。他们有能力周期性地——通常在 1 月——输送约 110 到 120 亿立方英尺(指日输气能力)。从加拿大到美国确实有规模不小的管道,但基本是季节性的,帮我们过冬,而一年里其他大部分时间他们是净进口方。我们其实并没有全年从加拿大接气的条件。

这有几个原因。一是加拿大的储气能力有限,刚过一万亿立方英尺 (TCF),大约只有美国储气能力的四分之一。如果放到三到五年以上的维度看,加拿大拥有远超其他地区、最深厚最丰富的经济可采天然气资源,但它被管道困住了。

我会修一条每天至少 10 到 20 亿立方英尺的管道,进入美国中西部、进入中部大陆独立系统运营商 (MISO) 电力市场,然后在 MISO、PJM、西南电力联营体 (SPP) 和德州电力可靠性委员会 (ERCOT) 之间调配,去满足这些需求——因为我真的不希望看到需求放缓,也真的不希望看到消费者的账单上涨。

Patrick: 这对世界其他地区意味着什么?

Matthew: 美国已经成为天然气的头号供应国,我们的出口从几乎为零起步,到如今每天 150 亿立方英尺。这个数字会涨到 350 亿。世界上许多国家正在建设燃气发电资产,而这些资产依赖我们把气送到他们手上。今天有大量的政治冲突、紧张局势和瓶颈——比如俄乌战争。俄罗斯曾经是欧洲最大的供气方之一,后来是我们填补了缺口。

如果我们无法把每天 300 到 350 亿立方英尺甚至更多的天然气交付给全球消费者,就需要再平衡。欧洲可能受到重大影响,他们面临一个两难:要么买俄罗斯的气,要么买成本高得多的美国气——因为他们自己国内的产量不足以满足需求。亚洲是美国天然气的消费大户——在俄乌战争之前是最大的消费方——随着中东一些供应中断,他们在某个时点很可能重新成为最大的消费方。

如果我们无法把盟友需要的气送过去,就有可能在一个我们格外需要盟友的时刻伤害到重要的盟友。所以非常重要的一点是,我们不能削减液化天然气 (LNG) 出口——尽管到了这个十年的后半段,为了应对国内不断上涨的电价,这肯定会被迫摆上桌面,成为我们要思考的杠杆之一。


争夺气源的白刃战

Patrick: 在你这一年半的分析里——试图搞清楚现状和未来的走向——有没有什么是我们还没聊到、但让你感到意外的?显然,核心结论我们已经讲过了,它很可怕,即使现在就开始行动也很难应对。还有别的让你意外的吗——无论是你的工作本身,还是你开始分享之后人们的反应?

Matthew: 过去两三年里有一个现象:各公司的 CEO、CFO——他们要么被投资人追着问如何去赚 AI 算力的钱,要么自家产品天然适合拿去赚取 AI 算力的溢价收益——CEO 们嘴上说的,和系统实际能支撑的,这两者之间的落差,我认为会成为一个随着时间推移很有意思的研究课题。

流向各公司、用于那些在我们的研究框架下极其短视的投资的资本规模——比如新增的分布式天然气发电机组——它是一种低效率、高热耗率也就是高成本的低效资产,除了眼下这种 AI 算力立刻要电、拼的是接电速度的场景之外,在任何场景里它都只配当备用电源。四五年之后,这些资产可能根本不会再运转。于是几百亿美元涌进了这些分布式发电资产,而这些资产寿命短、全都要烧天然气。但我们真的没有看到任何人——包括我们非常敬重的机构——在任何时候质疑过:到时候天然气够不够?成本会是多少?

令人意外的是,没有足够多的人真正坐下来算账,然后开始签订天然气合约,确保自己的供应确定性。我们没有看到更多的金融合约对冲。2028 年的合约流动性欠佳,这就是为什么远期曲线一直没有动。而我们认为戏就从那里开场。一旦公用事业公司把规划窗口推进到 2028 年、开始真正对冲或买气,一旦我们开始看到所有这些天然气发电企业开始考虑锁定供应,你就会看到一场为锁定 2028 年天然气实物供应的白刃战——这样的场面我们从未见过。而令人意外的是,这一切至今都还没真正出现,因为 2028、2029 年,实物市场会大幅收紧——取决于你身在何处。

还有投向未经验证、未经测试的东西的资金规模,以及为那些可能要到 2035 年——也许吧——才会发生的事募集的资本规模。这也让我意外,尤其是当你看到——Expand Energy 以 4 倍 EBITDA 在交易,自由现金流收益率在百分之十几的中低区间,而天然气远期曲线却一片自满,对所有我们已经知道的、大概率会并网的需求视若无睹。

眼下人们不愿意把视线越过夏季高温或者某个 LNG 设施的一次小故障,但六个月后,我们会看到这些公司把模型前滚到 2028 年。你会开始看到远期曲线大幅上移。投资者不愿意越过近期供应尚算充足的天然气市场往前看,却愿意为 2035 年某个完全未经测试、未经证明的东西付高价。各板块、各行业之间假设的不一致——甚至就在我们跟踪的四个板块内部——一直让我感到意外。


搞清楚你的气从哪儿来

Patrick: 最后,对那些业务直接或间接以能源价格为投入的人,你会提出什么样的健康拷问?你会怎么鼓励那些 CEO?他们应该向自己、向自己的企业问什么问题?

Matthew: 确保在你的资产投运时,你确切地知道你的天然气来自哪里。确保你锁定了实物供应,并且了解你的交易对手——两三年后,交易对手风险会非常可观。而在过去几年的 AI 热潮里,交易对手风险并不是我们真正谈论过的东西。但当各方对同一个大幅波动的品种分别持有多空头寸时——想象一下,一年前或者 18 个月前你做空内存,然后突然发现自己被空头头寸套牢。在我们眼里,天然气市场就是那样的——不是两年后,而是六个多月之后。

确保你了解资产的天然气实物保障,这对超大云厂商 (hyperscaler)、对单循环和燃气蒸汽联合循环 (CCGT) 大型电站的买家都很重要,但对燃料电池尤其如此。我们非常怀疑你能否规模化部署燃料电池,因为系统里没有足够的天然气支撑它们一年 365 天、每周 7 天、全天候运转。所以在我们前面描述的基准情景里,我们把燃料电池当作备用电源。如果你真要把燃料电池当作基荷电源来部署,那只会把我前面说的凸性进一步提前、进一步放大。

项目上的 CEO 和合作伙伴们——无论你是那家以 25 倍现金流交易的工程建设 (E&C) 公司——这对一家工程建筑公司来说是历史高位的估值倍数——而你的主业就是建天然气电站,但到了 2029、2030 年的某个时点,我们可能就建不动、也投运不了更多燃气电站了,因为气价贵得多,还可能有监管机构来问话。你的重点应该是:怎么做增厚业绩的并购来补强和多元化你的业务,让自己不完全绑死在天然气发电资产的建设上。

对超大云厂商来说,我知道内存一直是个痛点。天然气可能占到他们经营成本的 20%、30% 甚至 40%——而这正是在他们本应实现盈利起飞(逃逸速度)的时刻。

Patrick: 每瓦性能 (performance per watt) 很可能是一个我们会越来越在意的算力指标。

Matthew: 我认为每个行业的公司要面对的问题或拷问略有不同,但核心都是一样的:确保你在管理风险,确保你确切地知道,当你的计划落地时,哪里可能出错——在这个语境里就是:如果天然气不是每百万英热单位 (MMBtu) 3.5 美元,而是 10 美元甚至更高,怎么办?如果实物天然气供应受到质疑,会发生什么?当消费者、进而监管机构开始发问时,又会发生什么?

Patrick: Matt,我太喜欢和你聊能源系统了。这一期建立在你如此多的研究之上,格外过瘾,太精彩、太有意思了。

我希望——就像美国历史上一直擅长做的那样——有更多人听到这些,开始构想解决方案,并形成恰到好处的紧迫感,把这些方案真正落地;希望我们从这一局面中走出来时,更有韧性、更有能力、更高效。非常感谢你的时间。

← 返回洞见列表