錢伯章 編譯

一 能源供應(yīng)中可再生能源消費(fèi)比例

1 2009年

根據(jù)美國能源部(DOE)能源情報(bào)署(EIA)發(fā)布的《能源評(píng)論月報(bào)》(Monthly Energy Review)2009年的年終數(shù)據(jù)顯示，美國2009年全國共消耗7815萬億BTU可再生能源，其中包括3980萬億BTU的生物質(zhì)能源(包括木材、廢料、生物燃料)，2682萬億BTU的水電能源，約697萬億BTU的風(fēng)能，366萬億BTU的地?zé)崮茉春?1萬億BTU的太陽能光伏電能。報(bào)告同時(shí)指出，在1973年，美國可再生能源總消費(fèi)量?jī)H為4433萬億BTU，這一數(shù)字在1990年、2000年和2005年分別是6206、6260和6406萬億BTU。除生物能源外，可再生能源的消耗量基本等于產(chǎn)量?？稍偕茉吹漠a(chǎn)量在2009年為7833萬億BTU，而2008年為7425萬億BTU。地?zé)崮茉醇劝娋W(wǎng)發(fā)電，還包括地?zé)嵩礋岜?，而太陽能光伏發(fā)電則包括電力和熱能?！赌茉丛u(píng)論月報(bào)》給出了包括總能源產(chǎn)量、消費(fèi)量、貿(mào)易量和能源價(jià)格，對(duì)石油、天然氣、煤炭、電力、核能可再生能源和國際石油等能源的市場(chǎng)點(diǎn)評(píng)以及二氧化碳排放量政府官方統(tǒng)計(jì)數(shù)字。事實(shí)上，美國在2009年創(chuàng)下的7815萬億BTU的可再生能源消耗量?jī)H僅占全國一次性能源消費(fèi)量(約94892萬億BTU)的8.2%。而一次性能源消耗量包括78631萬億BTU的化石燃料和8328萬億BTU的核能源。同時(shí)，美國每年進(jìn)口29744萬億BTU的可再生能源。

EIA于2010年8月20日公布的2009年度能源評(píng)論報(bào)告指出，從2008年到2009年，美國來自能源消費(fèi)的二氧化碳(CO2)排放量下降7%，主要貢獻(xiàn)在于煤炭和石油消費(fèi)下降。

2009年，美國可再生能源的市場(chǎng)份額達(dá)到了總能源消費(fèi)的8%，而總能源消費(fèi)下降近5個(gè)百分點(diǎn)，可再生能源消費(fèi)量增長(zhǎng)5個(gè)百分點(diǎn)，見圖1。

美國能源總消費(fèi)量從2008年的9940萬億BTU下降到2009年的9480萬億BTU。煤炭跌幅最大，減少240萬億BTU；石油下降200萬億BTU，這些波動(dòng)在一定程度上反映了2009年經(jīng)濟(jì)不景氣狀態(tài)。與此同時(shí)，可再生能源總消費(fèi)量相應(yīng)從740萬億BTU上升至770萬億BTU。增幅最大的是生物燃料(173萬億BTU)，常規(guī)水電(1700萬億BTU)，風(fēng)能(150萬億BTU)；跌幅最大為木材和木材衍生燃料(153萬億BTU)，其中127萬億BTU為工業(yè)應(yīng)用。

與2008年相比，2009年生物燃料的消費(fèi)量有所上升，但效益并不如2007年和2008年。乙醇消費(fèi)(減變性劑)增加94萬億BTU至約894萬億BTU。國內(nèi)生物柴油消費(fèi)量從40萬億BTU增加到44萬億BTU。受政策影響，出口市場(chǎng)略顯劣勢(shì)。2009年美國乙醇行業(yè)繼續(xù)得到拓展。幾家主要煉油商趁機(jī)獲取乙醇生產(chǎn)能力，以減少替代費(fèi)用，目前替代費(fèi)用為每年2美元/加侖。

據(jù)美國風(fēng)能協(xié)會(huì)(AWEA)報(bào)告，2009年美國風(fēng)能工業(yè)新增能力近1萬MW，2009年底達(dá)到總量3.5萬MW。

2 2010年上半年

EIA于2010年10月5日發(fā)布評(píng)論報(bào)告指出，截至2010年上半年，可再生能源(即生物燃料、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、水電、太陽能、風(fēng)能)占美國電力使用量11.14%，延續(xù)了可再生能源的穩(wěn)定增長(zhǎng)趨勢(shì)。至2009年上半年，可再生能源占國內(nèi)能源生產(chǎn)量10.71%，而2008年上半年，可再生能源占國內(nèi)能源生產(chǎn)量10.35%。

截至2010年6月30日，可再生能源提供了能量4.106×1015BTU，比2009年上半年增加4.91%，比2008年上半年增加8.37%。最大的單一可再生能源是生物質(zhì)(包括生物燃料)，占可再生能源生產(chǎn)量50.66%，其次是水電、風(fēng)能、地?zé)崮堋⑻柲?，分別提供了可再生能源總生產(chǎn)量的32.56%、10.91%、4.53%和1.32%。此外，目前可再生能源對(duì)國內(nèi)能源生產(chǎn)的貢獻(xiàn)幾乎等于核電提供的數(shù)量。2010年上半年，核電占國內(nèi)能源生產(chǎn)量11.19%，而可再生能源占11.14%。但是，可再生能源生產(chǎn)量不斷擴(kuò)大，而2010年核電產(chǎn)量下降，比2009年水平下降1.3%。

二 能源使用總量分解

據(jù)美國Lawrence Livermore國家實(shí)驗(yàn)室于2010年8月25日發(fā)布的統(tǒng)計(jì)報(bào)告，與2008年相比，2009年美國使用的能源總量下降，使用的煤炭和石油大大減少，可再生能源使用增多，風(fēng)能發(fā)電大大增長(zhǎng)。天然氣使用量也有所下降，太陽能、水力能和地?zé)岚l(fā)電均有增長(zhǎng)。美國家庭平均使用能源約為9500萬BTU/年。圖2為2009年美國能源使用總量的分解。2009年住宅、商業(yè)、工業(yè)和運(yùn)輸領(lǐng)域使用的能源均分別下降了0.22、0.09、2.16和0.88×1015BTU。

2009年美國風(fēng)能發(fā)電增長(zhǎng)到占一次能源的0.70 quads，而2008年為0.51 quads。這些能源的大多數(shù)直接用于發(fā)電，因此有助于降低用于產(chǎn)生電力的煤炭使用量?？稍偕茉吹脑黾犹峁┝肆己玫膽B(tài)勢(shì)，尤其在風(fēng)能領(lǐng)域。由于受總電力需求量下降、燃料轉(zhuǎn)向天然氣、有更多的風(fēng)力發(fā)電予以補(bǔ)償?shù)挠绊?，用于發(fā)電的煤炭使用量大大下降。2009年核能使用量保持相對(duì)穩(wěn)定，開工率稍低于2008年。

消費(fèi)量94.6 quads BTU中，僅39.97quads BTU作為能源服務(wù)使用。從能源服務(wù)與使用的總能源之比可度量美國的能源效率。

三 可再生能源增長(zhǎng)預(yù)測(cè)

IHS新興能源研究公司于2010年7月4日發(fā)布“2010～2025年美國可再生能源使用標(biāo)準(zhǔn)(RPS)市場(chǎng)和實(shí)用策略”研究報(bào)告，根據(jù)這項(xiàng)研究，美國可再生能源使用標(biāo)準(zhǔn)(RPS)將成為美國可再生能源加快增長(zhǎng)至為關(guān)鍵的推動(dòng)力。美國可再生能源使用標(biāo)準(zhǔn)(RPS)將使其市場(chǎng)到2025年增長(zhǎng)250%。根據(jù)這項(xiàng)研究，預(yù)計(jì)未來3年內(nèi)在美國供應(yīng)結(jié)構(gòu)中可再生能源將增加約70%。

自2005年以來，美國可再生能源市場(chǎng)呈現(xiàn)出爆炸性增長(zhǎng)，總設(shè)置量從30GW增大到2009年底超過60GW。據(jù)IHS公司估計(jì)，美國所有各州執(zhí)行RPS政策后累計(jì)可再生能源需求量將從2010年的137 TWh增加到2025年約479 TWh，到2025年增加約250%。

截至2010年6月，強(qiáng)制性推行的RPS政策，要求各州提高可再生能源所占的比例，已有31個(gè)州和哥倫比亞特區(qū)獲得通過，另有6個(gè)州確定了準(zhǔn)入條件或非強(qiáng)制性的可再生能源目標(biāo)。

隨著面臨的挑戰(zhàn)越來越多，包括電價(jià)和不確定的聯(lián)邦政策，不斷升級(jí)的RPS需求將決定在未來數(shù)年內(nèi)美國可再生能源增長(zhǎng)的時(shí)間和定位。

四 能源使用的CO2排放

EIA的能源展望報(bào)告顯示，在2010年和2011年，美國來自化石燃料的CO2排放量預(yù)計(jì)將分別增加3.4%和0.8%。這主要由于運(yùn)輸部門對(duì)石油(汽油、柴油和噴氣燃料)的需求增多，以及電力部門對(duì)煤炭需求繼續(xù)增長(zhǎng)。

美國NextEra能源公司于2010年8月27日發(fā)布2010年可持續(xù)發(fā)展報(bào)告，在過去十年中，由于大量投資低碳和無碳發(fā)電，從而使該公司CO2排放減少33%。2009年，該公司電力的93%來自低排放和無排放的燃料來源，包括風(fēng)能、太陽能、天然氣和核能。2000～2009年，NextEra能源公司的CO2排放量從985磅/MWh下降到657磅/MWh。該公司投資數(shù)十億美元建設(shè)了最大的風(fēng)能業(yè)務(wù)和第三大核電企業(yè)，同時(shí)還增加大量新的聯(lián)合循環(huán)天然氣發(fā)電能力。因此，該公司的CO2排放量比美國電力行業(yè)平均排放量(1297磅/MWh)低近50%，如圖3所示。根據(jù)美國自然資源保護(hù)委員會(huì)(NRDC)統(tǒng)計(jì)，NextEra能源公司是美國第四大電力生產(chǎn)商，但其CO2、SO2和NOx排放率和總排放量均大大低于大多數(shù)同行，該公司擴(kuò)大風(fēng)能發(fā)電為減排作出了重要貢獻(xiàn)。

截至2009年，NextEra能源公司仍是美國第一位的風(fēng)力發(fā)電生產(chǎn)商，設(shè)置能力超過7500 MW。該公司估計(jì)，僅采用風(fēng)力發(fā)電就減排CO2超過1400萬t、NOx近3.1萬t和SO2超過3.3萬t。該公司也是美國第一位的太陽能發(fā)電運(yùn)營(yíng)商，投用能力335 MW，包括位于加利福尼亞州莫哈韋(Mojave)沙漠的世界最大的太陽能發(fā)電廠。某些項(xiàng)目包括簽約的太陽能項(xiàng)目，從其Genesis太陽能項(xiàng)目向太平洋天然氣和電氣公司出售250MW太陽能熱力發(fā)電電力。2009年，該公司1580萬MWh的電力來自風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)。

五 提升清潔能源投資

美國總統(tǒng)奧巴馬2011年1月中旬設(shè)立了一系列清潔電力目標(biāo)，包括開發(fā)清潔煤炭和天然氣發(fā)電，并于2011年2月14日批準(zhǔn)295億美元預(yù)算請(qǐng)求，包括美國能源部2012財(cái)政年度為提高能效和發(fā)展可再生能源(EERE)支出32億美元。這項(xiàng)EERE預(yù)算要求比現(xiàn)在2010財(cái)政年度的22億美元撥款提高44%。該擬議的預(yù)算目的是為增強(qiáng)可再生能源、提升清潔能源研究削減開支，到2035年實(shí)現(xiàn)從清潔能源產(chǎn)生電力80%的愿景。

六 相關(guān)州和軍方能源供應(yīng)新目標(biāo)

美國加利福尼亞州空氣資源局(ARB)于2010年9月23日立法要求2020年達(dá)33%可再生電力標(biāo)準(zhǔn)，按照這項(xiàng)法律，2020年該州銷售電力的1/3必須來自于可再生能源。分階段使用可再生能源的目標(biāo)比例是:2012～2014年20%，2015～2017年24%，2018～2019年28%，2020年33%。

軍隊(duì)是美國最大的燃料消耗部門，占美國官方年耗油量的90%以上。為節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境，美軍近年來開始了軍用生物燃料的研發(fā)工作。然而，能量密度低、糧食消耗大一直是戰(zhàn)斗機(jī)使用生物燃料的障礙。為避免與農(nóng)作物和森林爭(zhēng)奪土地，美國軍方曾計(jì)劃利用荒地來種植燃料作物。據(jù)美國空軍官方報(bào)道，目前美國空軍正在研發(fā)使用海藻和藍(lán)菌生產(chǎn)燃料的新一代生物燃料技術(shù)，預(yù)計(jì)產(chǎn)量將提高40倍以上。

美國國防部和海軍均已設(shè)立“能源對(duì)策辦公室”。美國海軍還制定目標(biāo)，到2015年將確保目前約6000輛車輛的石油使用量減半，到2020年使港口等設(shè)施使用能源的一半來自太陽能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電。4月22日，使用生物燃料和常規(guī)燃料各50%的混合燃料的F/A-18戰(zhàn)斗機(jī)“綠色大黃蜂”在馬里蘭州空軍基地進(jìn)行了首次飛行試驗(yàn)。