回顾2021年，全球极端天气频发，对原油、天然气等能源价格带来高波动，助推了欧洲乃至全球能源危机。极端天气已成为影响能源价格的关键因素，本文将分别从2021年全球极端天气回顾、极端天气对能源价格的影响和卫星视角下的能源观察三方面来阐述。

一、2021年极端天气回顾

据NOAA统计，2021年3—11月全球均出现了历史上的极热天气，具体如下：

2021年3月是迄今为止是地球上最热的前10名，成为142年有记录以来世界第8暖的3月，北极海冰覆盖率是本月有记录以来的9小；2021年4月是迄今为止地球上最暖的前10名，4月是142年有记录以来世界第9热的4月，北极海冰覆盖率是有记录以来的第6小；2021年5月是全球有记录以来第6个最热的五月；2021年6月是全球有记录以来第5个最热的6月；2021年7月是地球有记录以来最热的月份；2021年8月是地球有记录以来第6热的8月；2021年9月是地球有记录以来第5个最热的时期；2021年10月是有记录以来世界第4热；2021年10月是美国有记录以来第6热；2021年11月是有记录以来地球第4热，美国经历了有记录以来第3个最热的秋季，第7个最热的11月。

同时，对美国来说，截至2021年10月8日，美国今年已经有18起天气和气候灾害，每次损失超过10亿美元。这些事件包括1次干旱事件、2次洪水事件、9次强风暴事件、4次热带气旋事件、1次野火事件和1次冬季风暴事件。总体而言，这些事件导致538人死亡，并对受影响地区产生了重大经济影响。

2021年前9个月的天气灾害数据较之前任何一年都将达到创纪录的速度。2021年也是继2020年之后创造了22项事件的新年度记录——打破了之前发生在2011年和2017年的16项事件的年度记录。2021年是连续第七年（2015—2021年），其中10亿美元或更多天气和气候灾害事件已经影响到美国。

来源：NOAA 南华研究

二、极端天气对能源价格的影响

美国作为全球原油、天然气主要出口国之一，能源基础设施主要分布在墨西哥湾沿岸、二叠纪盆地、库欣交割地和东北部地区的阿巴拉契亚盆地。其中墨西哥湾海上油井每天生产约180万桶石油，占美国总日产量的16%。易受到冬季寒潮、夏季飓风的影响，对原油、天然气产量造成大波动。以下将分别对2021年4次对能源价格有显著影响的美国极端天气进行分析。

1.2月寒潮

2月中旬，历史性寒潮和冬季风暴影响了美国西北、中部和南部许多州，德克萨斯州及其他南部各州大面积停电，多日气温持续低于冰点。在停电高峰期，近1000万人断电，德克萨斯州超过125人死亡。这是美国有史以来代价最高的冬季风暴事件，超过了1993年的超级风暴。

2月中旬影响美国中部大部分地区的寒流破坏了能源系统，尤其是德克萨斯州及其周边地区。在美国墨西哥湾沿岸，石油基础设施很少在零度以下的温度下运行，几家炼油厂完全或部分关闭，导致墨西哥湾沿岸炼油厂的运营出现了几年来最大的减少。截止2021年2月19日的一周，美国炼油厂的原油和其他原料的总输入量每天下降270万桶(b/d)(18%)至1260万桶/日。

在寒潮中，德克萨斯州的天然气产量下降了近一半。德克萨斯州的天然气生产基础设施，如井口、集输管线和加工设施，更容易受到极冷天气的影响。寒冷天气使天然气现货价格接近创纪录的高位，涨幅近10倍。

2.夏季中西部高温

夏季美国中西部地区持续高温，历史性热浪打破了该地区历史最高的高温记录。极端高温在俄勒冈州和华盛顿州造成数百起与高温有关的死亡事故。低水位还迫使加利福利亚州的水力发电厂自1967年运营以来首次关闭。

美国西北部6月热浪导致电力需求增加。俄勒冈州、爱达荷州和华盛顿州气温和电力需求显示高于往年。在高温期间，随着人们打开空调、除湿机、风扇和其他冷却设备，电力需求会增加。西北地区的天然气发电比去年增长50%，同期水力发电量下降20% 。

加利福尼亚州是受灾最严重的州之一。截至2021年6月22日，该州100%的地区都在经历某种程度的干旱。该州约有33%的地区被归类为异常干旱，这是最严重的干旱类别。干旱状况影响了加州的供水水平和水力发电厂。

7月时NOAA对未来8—10月的气温和降水预报显示，美国中西部地区大概率仍将持续面临高温和干旱的情况，进一步推高了高温天气预期下的天然气需求，美国天然气发电需求处于历史年高位。叠加2月初寒潮对天然气产量的打压，美国包括全球天然气市场在夏季出现了淡季不淡的上涨行情。

3.飓风艾达

8月29日，艾达以4级飓风强度在路易斯安那州登陆，造成路易斯安娜州大范围停电，受影响最高达100万人以上。墨西哥湾地区96%的原油生产和94%的天然气生产被关闭。至少有九家炼油厂关闭或减产。至9月底仍有15%的墨西哥湾原油产量未恢复，艾达造成原油产量的损失达3000万桶。

同时，在过去十年中，飓风艾达对美国天然气产量的减少超过任何其他飓风。飓风艾达在28天内使墨西哥湾联邦近海的天然气产量减少了约38.4Bcf，这是自2012年以来停产天数最多的一次，或一个月内美国海上天然气总产量的56.0%。

在经历了2月寒潮和夏季高温后，8月底飓风再一次对美国原油、天然气产量造成冲击，冲击时间和造成的原油天然气产量损失超预期，原油和天然气价格继续上行。

4.拉尼娜预期

全球能源市场在年内经历了2月寒潮、夏季中西部高温和8月底飓风艾达后，9月初又迎来了极端天气——拉尼娜预期。9月初NOAA给出今年冬季发生拉尼娜的概率接近80%，市场对北半球尤其是东北亚地区冷冬的预期快速升温，天然气和丙烷民用住宅取暖需求进一步上升，能源价格进一步上行。

2月寒潮、8月飓风对原油和天然气供应端造成重大打击，夏季高温、9月拉尼娜预期，分别提振天然气发电和住宅需求。供应下降、需求端回升，天然气价格持续上升，欧洲天然气价格涨幅超10倍，极端天气加速了全球能源危机的爆发。市场预期从天然气发电切换至原油发电能提升原油需求50万—100万桶/日，成为9月和10月油价上行的重要推动力。

12月初拉尼娜发生的概率提升至95%附近，拉尼娜逐步由预期变成现实后对能源价格的影响减弱，预期兑现及寒冷的程度不及预期导致天然气价格下跌。EIA在12月短期能源展望中表示，2021—2022取暖季中美国HDD为479，较2011—2020后10年均值的517少了38。这意味着在拉尼娜预期下，美国整体较往年偏暖的概率更大，对天然气和丙烷民用需求不利，美国天然气价格见顶回落。

总体来看，全球极端天气贯穿全年，2月中旬寒潮、夏季中西部高温、8月底飓风、9月拉尼娜的冷冬预期，对美国原油、天然气产量和需求造成供大影响，推动了能源价格的走高和欧洲能源危机的爆发。

三、卫星视角下的能源观察

在观察极端天气对能源价格的影响时，前文使用了EIA和NOAA的数据，同时也可借助卫星遥感来观察能源市场，以下将分别从卫星视角下的寒潮、欧洲能源危机和港口拥堵情况来观察。

1.美国2月中旬寒潮

为了了解能源市场的最新状态及预测发展趋势，利用夜光遥感卫星来监测全球不同区域能源使用的最新情况。夜光遥感顾名思义就是在夜晚状态下用遥感卫星来监测灯光，被广泛应用于社会经济参量估算、城市发展监测、重大事件动态监测、生态环境评估及公共健康等领域。夜光遥感数据可直观反映局部地区用电量大致变化趋势，在一定程度上可模拟局部区域用电危机现象。

2020年2月和2021年2月德克萨斯州夜光强度对比显示：受寒潮影响，二叠纪和墨西哥湾地区炼厂夜光强度明显下降，寒潮对原油产量和炼厂的冲击可见一斑。

来源：四象爱数科技 南华研究

2.欧洲能源危机

通过获取2017年以来的夜光遥感数据，利用相关技术解译影像信息，得到了德国、法国和荷兰2017年以来的夜间灯光强度月度数据，其中选取了德国、法国荷兰的一些主要工业区进行了重点统计和分析。

欧洲能源危机直接影响的行业就是电力行业，而电力行业一个明显的表征是夜间灯光强度。受能源危机影响，德国、法国、荷兰夜间灯光强度均出现新低，荷兰在今年8月的夜间灯光强度更是跌到了2017年以来的最低。整体而言，德国、法国、荷兰三国在2021年之前夜间灯光强度变化不是很明显，基本维持在恒定区间，整个变化趋势趋于平稳，能源危机发生以来，部分月份出现极值，环比变化愈演愈烈，夜间灯光强度呈“缓下坡”趋势。从今年6月份开始到11月份一直呈下降状态，欧洲能源危机仍在持续。

通过夜光遥感数据的结论，再来看欧洲自2020年10月以来天然气价格的变化。受能源危机影响，欧洲天然气价格一路飙升，2021年6月之后急剧增长，在10月几乎呈直线上升状态，这与我们夜光遥感数据的夜间灯光强度变化情况不谋而合。此外，还发现德国10月的夜间灯光强度较去年下降高达13.07%。这再次验证了夜间灯光数据可以在某种程度上充分反映欧洲能源危机的新形象。

来源：四象爱数科技 南华研究

3.巴拿马运河的拥堵

除了用卫星遥感数据监测全球不同区域的夜光强度外，还可用卫星来观察港口拥堵情况。年内，全球主要港口拥堵加剧，集装箱运费持续大涨，供应链问题成为全球关注的焦点。对能源市场来说，巴拿马运河成为关注的焦点。

中国丙烷近40%从美国进口，随着境内丙烷脱氢制丙烯PDH装置不断投产，丙烷进口需求不断上升，巴拿马运河正处于中国进口丙烷的关键交通要道，港口拥堵将增加VLGC的运费成本。11月30和12月15日巴拿马运河北岸船只等待数量显示，近半月以来巴拿马运河的拥堵有所缓解，但等待的船只仍然较多，美湾至远东的VLGC运费有所下滑，但未来港口拥堵问题何时能彻底解决仍需定时观察。

整体来看，通过卫星遥感数据能够及时有效的观察能源市场最新情况，方便投资者及时做出判断。

来源：南华研究

四、总结

2021年全球仍是极端天气频发的一年，美国作为全球能源主要生产和出口地，其能源基础设施更易受到极端天气的影响，因此对能源市场来说，美国是极端天气的重点观察区域。2月中旬寒潮、夏季中西部高温、8月底飓风艾达、9月拉尼娜预期对全球能源市场的供应端和需求端造成重大冲击，影响着全球原油、天然气价格。同时，借助卫星遥感数据能更及时有效的观察能源市场。

展望2022年，极端天气对能源市场的影响仍将持续，将极端天气纳入能源分析框架势在必行。（作者：南华期货 刘顺昌）

注：(a) 卫星图片来源: 北京四象爱数科技有限公司 (b)嘉兴学院实习生朱非凡参与本研究图片收集

本文内容仅供参考，据此入市风险自担