兰德-Scenario-Development-for-the-2015-Quadrennial-Energy-Review_-Assessing-Stresses,-Opportunities,-and-Resilience-in-the-Transmission,-Storage,-and-Distribution-Systems-for-Oil-and-Refined_87页_1mb

2015 Quadrennial Energy Review: Scenario Development for TS&D Systems

核心内容

本报告旨在为美国能源部能源政策与系统分析办公室（EPSA）提供分析框架和相关指标，以评估美国石油、电力和天然气的传输、储存与分配（TS&D）系统在2030年前可能面临的压力、机遇和风险。报告支持2015年四年一度能源审查（QER）的初步分析，重点关注TS&D系统的性能表现，并探讨其在不同情景下的韧性。

主要观点

分析目的

• 评估TS&D系统在不同不确定因素下的表现。
• 识别系统潜在的脆弱性、机遇及风险。
• 为政策制定者和投资者提供决策依据。

分析方法

• 采用实证方法，基于关键假设变化，识别可能对系统造成压力的情景。
• 使用现有模型进行情景分析，如Ponderosa Crude Flow Model和TRIM模型。
• 与EPSA合作，使用ReEDS模型分析电力系统的情景。

情景分析

• 石油和精炼产品：关注石油产量增长、需求下降及出口禁令解除等长期因素。
• 电力：考虑不同需求、可再生能源渗透率、天然气价格及核能退役等情景。
• 天然气：分析需求变化、LNG出口及全球需求波动对系统的影响。

关键信息

石油和精炼产品

• 趋势：自1970年代以来，美国石油产量上升，但精炼产品和天然气液体消费下降。
• 关键因素：
  • 石油产量持续增长。
  • 精炼产品需求大幅减少。
  • 解除出口禁令可能改变运输模式。
• 性能指标：
  • 可靠性：跨区域运输和储存能力。
  • 经济性：不同运输方式的每桶每千英里运输成本。
  • 可持续性：不同运输方式的温室气体（GHG）排放。
  • 运输安全性：每千桶每千英里油品泄漏量。
• 主要发现：
  • 当前计划的管道扩建和铁路运输应能满足石油产量增长。
  • 若解除出口禁令，Eagle Ford和Permian地区的石油可能出口，而Williston Basin的石油则可能南下至墨西哥湾炼厂。
  • 铁路运输成本高于管道运输，但其灵活性使其在短期内仍具重要性。
  • 系统在面对重大事故（如地震或恐怖袭击）时表现出较强的韧性，但可能引发价格波动。

电力

• 趋势：预计到2030年，大量燃煤和核能发电设施将退役。
• 关键因素：
  • 低/高需求
  • 温室气体排放上限
  • 分布式光伏（DPV）的高市场渗透率
  • 低/高天然气价格
  • 低/高风能和太阳能成本
  • 高核能退役率
• 性能指标：
  • 传输需求：新传输线路需求。
  • 经济性：零售电价的变化。
  • 可持续性：不同未来情景下的GHG排放。
• 主要发现：
  • 2030年，美国可能需要增加5%至13%的传输容量。
  • 在GHG排放上限和高可再生能源渗透率的情景下，传输需求增长。
  • 电力系统建设成本预计在231亿美元至555亿美元之间。
  • 电力系统在面对短期中断时表现良好，但长期压力可能来自系统结构变化。

天然气

• 趋势：美国天然气产量显著增长，预计到2030年将达34万亿立方英尺。
• 关键因素：
  • 天然气需求变化
  • LNG出口
  • 全球天然气需求
• 性能指标：
  • 管道扩建成本
  • 管道利用率
  • 管道双向流动能力
• 主要发现：
  • 所有情景下，天然气管道扩建需求均低于近期水平。
  • 管道利用率提高可缓解对新管道的需求。
  • 管道双向流动能力有助于适应供需变化。
  • 所有情景下的扩建规模均在历史范围内，可通过常规行业扩展实现。

情景分析与政策建议

能源投资与政策

• 各TS&D系统面临的压力具有地域性。
• 石油系统最紧迫的挑战是Bakken、Eagle Ford和Permian地区的铁路运输拥堵。
• 电力系统需应对更分散的发电模式，需改进电网运营。
• 天然气系统可能需增加管道容量并调整运输模式，但整体扩建规模可控。

韧性分析

• 石油和电力系统在面对重大中断时表现出较强的韧性，但需关注长期政策和投资。
• 针对极端天气、人为失误、网络攻击等事件，需加强系统韧性。
• 政府指导和投资可加速韧性增强措施的部署。

结论

本报告通过情景分析，为EPSA提供了关于美国TS&D系统未来表现的深入洞察，强调了不同能源系统的脆弱性与机遇，并提出了相应的政策建议。