能源转型与碳中和专题报告：全球天气监测系列，北美寒潮频袭，能源品如何交易其影响？

中信期货研究|能源转型与碳中和专题报告 全球天气监测系列：北美寒潮频袭，能源品如何交易其影响？ 2025-01-09 投资咨询业务资格：证监许可【20 报告要点 寒潮是一种典型的灾害性天气，除影响能源基本供需外，还会干扰基础设施和运输过程。市场对美国月初寒潮的担忧已减轻，但美国东部气温预测仍偏冷低，周内新风暴料袭击得州等地，在此我们探讨能源品该如何交易寒潮的影响。 摘要：新年伊始风暴侵袭北美洲，美国东海岸区域出现严寒天气，极地漩涡影响下预计一 月份多数时间里东半部气温偏低。NWS将寒潮定义为在24小时内温度急剧下降，降至需要大幅增加对农业、工业等保护的温度。第一波冷空气于本月一号到达美国中北部，美国东部三分之二的地区被严寒的空气覆盖。此轮寒潮基本落地，但NWS气候预测显示，随着1月中旬的到来，美国本土中层高度模式的不确定性增加，天气预测显示东南部仍有显著低温风险。此外受一股大型高空波动影响，新一轮冬季风暴料将在本周晚些时候袭击德克萨斯等州。 寒潮事件对能源系统有多种潜在影响，美国能源市场是全球最大的能源生产和消费市场之一，结合其特征，我们认为能源品对本次寒潮的交易方向主要集中在： 天然气：市场开始交易远期第二轮寒潮，气价短期仍有冲高空间，关注气温回升后的高空机会。据当前气温预报估计，寒潮中心以美国东南部为主，预计造成天然气减产概率偏低，且对需求提振力度有限。短期受更冷空气预期及减产担忧等因素驱动，气价仍有冲高空间；但在较高库存的保障下，预期中期气价将冲高回落。 油品：关注后续原油生产及炼厂受影响程度。从目前情况来看，本次寒潮影响区域主要集中在阿巴拉契亚山脉以东，寒潮末梢有可能波及墨西哥湾沿岸地区，本次寒潮对于原油生产及炼厂暂时未有实质性影响。市场目前对于需求提振计价已较为充分，若后期原油生产及炼厂未受影响，油价短线或有所回调，反则具备进一步上行的动能。 美国电力：未来两周重点关注美国东部及东北部电力系统风险。观测美国的电力价格时，需要划分不同的地区。本轮寒潮主要集中在美国东部及南部，目前东海岸及纽约地区的电价出现了显著的同环比增长，得州及加州地区的电价则保持相对稳定。从目前观测到的天气数据及寒潮路径来看，未来两周的电力系统风险主要集中在美国东部及东北部地区，其次是得州北部距离寒潮较近的地区，风险较低的则是加州地区。 风险提示：天气变化超出预期，模型预测失效 能源转型与碳中和组 研究员：张默涵 从业资格号：F03097187投资咨询号：Z0020317 研究员：何颢昀 从业资格号：F03100810投资咨询号：Z0021074 研究员：聂鑫妍 从业资格号：F03100678投资咨询号：Z0021084 重要提示：本报告非期货交易咨询业务项下服务，其中的观点和信息仅作参考之用，不构成对任何人的投资建议。中信期货不会因为关注、收到或阅读本报告内容而视相关人员为客户；市场有风险，投资需谨慎。如本报告涉及行业分析或上市公司相关内容，旨在对期货市场及其相关性进行比较论证，列举解释期货品种相关特性及潜在风险，不涉及对其行业或上市公司的相关推荐，不构成对任何主体进行或不进行某项行为的建议或意见，不得将本报告的任何内容据以作为中信期货所作的承诺或声明。在任何情况下，任何主体依据本报告所进行的任何作为或不作为，中信期货不承担任何责任。 目录 摘要：1 一、北美寒潮再袭，东海岸低温风险显著4 1、东半部气温继续偏冷，新一轮冬季风暴本周内将袭击得州等区域4 2、寒潮影响能源品的供需和相关基础设施6 二、能源品如何交易本次寒潮？7 1、天然气：新一轮冷空气再次提振市场情绪，关注寒潮强度及产销情况7 2、油品：关注后续原油生产及炼厂受影响程度，暂未受实质影响9 3、美国电力：未来两周重点关注美国东部及东北部电力系统风险10 图目录 图1：最低气温异常值（截至1月5日的7天内）4 图2：最低气温异常值（截至1月5日的3天内）4 图3：美国温度异常预测（1.9-1.13）5 图4：美国温度异常预测（1.14-1.18）5 图5：美国温度异常预测（1.19-1.23）5 图6：美国温度异常预测（1.13-2.9）5 图7：气温预测6 图8：寒潮风险分区监视6 图9：2025年1月美国主要能源区域气温预测6 图10：美国商住及发电部门相关用能情况8 图11：近五年美国寒潮过境气温波动情况（2025年为预测数据）8 图12：近五年美国寒潮过境干气产量波动情况8 图13：近五年美国寒潮过境天然气消费量波动情况（2025年为预测数据）8 图14：近五年美国寒潮过境干气产量波动情况9 图15：得州未来两周气温预测9 图16：美国及墨西哥湾沿岸原油产量10 图17：美国及墨西哥湾沿岸炼油产能10 图18：北美同步电网地图10 图19：美国电力交易区地图10 图20：东海岸PJM地区电力交易区历史平均日度电价11 图21：纽约地区电力交易区历史平均日度电价11 图22：加州地区电力交易区历史平均日度电价11 图23：得州地区电力交易区历史平均日度电价11 一、北美寒潮再袭，东海岸低温风险显著 1、东半部气温继续偏冷，新一轮冬季风暴本周内将袭击得州等区域 寒潮是一种典型的灾害性天气，是北半球冬季最值得关注的天气现象之一。寒潮通常被定义为持续的极端低温事件，以地表附近的气温急剧下降至极低值、压力急剧上升和风速升高为特征，极端的寒潮还可能伴有大范围的雨雪和霜冻。NWS将寒潮定义为在24小时内温度急剧下降，降至需要大幅增加对农业、工业等保护的温度，寒潮的标准包含：降温速度和最低温度，后者取决于地区和季节（AMS，2019年）。 2025年新年伊始，冷风暴侵袭北美洲，美国东海岸区域出现严寒天气。第 一波冷空气在1月1日到达美国中北部，并在上周末前向南部和东部扩展。美国东部三分之二的地区被严寒的空气覆盖，西部地区或将大部分错过显著寒冷天气。上周末，美国中部和东部大部分地区的气温比正常水平低5至20℉，包括墨西哥湾沿岸各州。而截至1月6日，寒潮已导致密苏里州到弗吉尼亚州的超过 36.6万户家庭和企业停电。 图1：最低气温异常值（截至1月5日的7天内）图2：最低气温异常值（截至1月5日的3天内） 资料来源：AgWeather中信期货研究所资料来源：AgWeather中信期货研究所 极地涡旋是北半球冬季极端天气事件的主因之一，在高空极地涡旋干扰下，极寒空气团可能持续至1月中旬。极地涡旋存在于高层大气中，位于北极地区，当极地涡旋强盛时，它会将寒冷的空气锁在北极地区。当极地涡旋变弱或破裂时，它会将寒冷的空气释放到南方。 在这股来自北极爆发冷空气影响下，美国东半部，尤其是东海岸，一月份多数时间里气温可能会继续偏冷。NWS气候预测中心显示，随着1月中旬的到来，美国本土中层高度模式的不确定性增加，天气预测显示仍有低温风险：（1）中层低压影响下，美国东南部有显著低温风险，14至16日，俄亥俄州、田纳西州、密西西比河谷中下游、东南部和大西洋中部的部分地区有远低于正常温度的轻微风险；（2）预计另一个中层低压将在1月中下旬发展并侵入西北部和大平原，引发下一轮潜在的危险天气，西北部和北平原低温风险增加，1月20日 前后西北部和北平原部分地区的显著低温风险有增加的趋势。 此外，受一股大型高空波动影响，新一轮冬季风暴料将在本周晚些时候袭击德克萨斯等州。寒潮在周三晚开始汇聚，周四走强后在周五向东移动并席卷整个南部，穿过南方各州。美国天气预报中心的PeterMullinax说，俄克拉荷马南部和包括达拉斯在内的德克萨斯等地会降下约4至6英寸(10至15厘米)厚的冰雪，认为此次风暴“将极具破坏性，会产生大量积雪和积冰”。 图3：美国温度异常预测（1.9-1.13）图4：美国温度异常预测（1.14-1.18） 资料来源：路透中信期货研究所资料来源：路透中信期货研究所 图5：美国温度异常预测（1.19-1.23）图6：美国温度异常预测（1.13-2.9） 资料来源：路透中信期货研究所资料来源：路透中信期货研究所 图7：气温预测图8：寒潮风险分区监视 资料来源：AgWeather中信期货研究所资料来源：CPC中信期货研究所 2、寒潮影响能源品的供需和相关基础设施 极端天气事件可能对能源系统有多种潜在影响。寒潮会影响能源需求（寒冷天气预期增加能源品取暖需求，2024年底两日内美国天然气期价飙升24%），也会影响能源供应系统（如能源品生产能力的改变，2021年寒潮导致美国原油产量在两周内下降超过100万桶/日）。此外，极端天气还会对能源基础设施、能源运输等方面产生影响，进一步影响下游的能源供应（2021年2月美国极寒天气导致天然气输气管道出现冰堵，风力发电机组冻结，同时电力负荷创峰值新高，供需失衡造成得州实施大规模拉闸限电）。 寒潮爆发的过程通常十分迅速，对寒潮的精确预测仍有局限性，但整体看一月份美国主要能源区域气温偏冷。研究显示在全球变暖的大背景下，尽管各大洲的气温是在上升的，但极端寒潮事件的发生频次却并没有减少，在北半球冬天，寒潮仍是我们重点监测的天气风险。而从美国主要能源区域一月份气温预测数据来看，多数能源区域气温较往年均值偏冷，我们建议关注天然气、油品、电力等相关商品价格的投资机会。 图9：2025年1月美国主要能源区域气温预测 单位(°C) 温度 温度异常 48个本土州（电力） -0.08 -1 美国东南部（电力） 5.84 -2.6 4 美国西南部（电力） 5.72 1.9 9 美国东部（电力） -2.6 -1.9 8 美国中西部（天然气） -5.75 -2.4 3 美国山区（天然气） -0.85 1.1 4 美国太平洋地区（天然气） 7.6 1.5 2 美国中南部地区(天然气） 7.84 -0 .8 6 （）表示是根据地理和天然气运输/电力供应等进行的区域划分。 资料来源：彭博中信期货研究所 二、能源品如何交易本次寒潮？ 美国能源市场是全球最大的能源生产和消费市场之一，涵盖天然气、石油、煤炭、可再生能源等多种形式的能源。本节我们结合美国能源市场结构特征，来探讨能源价格会如何交易本次寒潮。 1、天然气：新一轮冷空气再次提振市场情绪，关注寒潮强度及产销情况 寒潮对天然气影响主要集中在需求、生产及出口三个方面。 天然气是美国冬季最重要的取暖燃料，寒潮天气会快速拉升天然气消费量。据不完全统计，冬季美国与取暖相关用能中近六成为天然气；商业、住宅及发电三个与取暖相关的部门也是美国天然气消费的主力，平均占比55%、旺季占比达到70%以上。因此冬季美国天然气消费量与气温直接挂钩，特别是寒潮会在短时间内快速拉升商住及电力部门天然气消费，总消费量周环比增长在100亿立方英尺/日以上。 寒潮低温、暴风雪可能造成停电、冻井、冻管道等不利影响，使得生产活动受阻。寒潮带来的极低温度可能导致：（1）电网及供电设备受损、大面积限电；（2）民用电需求激增，电力供应不足时或导致工业用电受限；（3）油气井、管道等油气生产设施冻结、破损，设备失灵，人员作业困难，运输受阻等。上述与油气生产强相关的环节出现问题均会导致油气生产活动停止。产量的下滑并非每次寒潮都会兑现，且每次减量水平受实际影响情况而定，过去五年减量在0-100亿立方英尺/日。近年来，生产商惯于应对寒潮，多采用提前降负的方式应对，产量下滑影响时间较短，多为几天至两到三周；但一旦出现超预期低温或风雪天气，导致设备、管道等出现不可逆的损坏，影响周期会更长。 得州尤其易受到寒潮影响导致减产。美国天然气主产区分布在得州、宾州、路易斯安纳州、西弗吉尼亚州、俄克拉荷马州及新墨西哥州，以东部及南部为主。其中得州天然气产量占全国产量占比达25%，但因其地形相对平坦，遭遇寒潮降温幅度大且影响范围广；区域内生产设施抗寒能力差；电网相对独立，需求激增时难以快速获得外部供给支援等原因，极易因寒潮天气导致区域内油气减产。 风雪天气影响码头LNG出口，导致全球资源紧张。类似于油气生产，寒潮一方面可能导