美国用什么能源发电机

工业领域的公用事业

属于工业的公用事业主要包括电力或暖气、天然气或自来水供应。公用事业与制造业具有明显区别，比如，公用事业的竞争程度相对制造业要弱的多，公用事业几乎很少进行国际贸易，公用事业具有一定的垄断供应特点。这些因素导致美国的公用事业并不完全是私有企业，还有一部分是国有企业。以下以美国的电力供应为例，介绍美国的公用事业。

美国发电量一直是世界第一，大规模的商业用电起源于美国，这是第二次工业革命的标志。2010年，中美两国总发电量分别为42065亿千瓦时（1千瓦时等于1度电）和43259亿千瓦时，占世界发电量的比重分别为19.7%和20.3%，中国发电量略低于美国。不过，2011年美国发电量已经被中国超过，这很有可能就是一个不可逆的过程，中国将接替美国长期成为未来发电量第一的国家。按照人口规模，中国未来发电量还有很大的增长空间，发电量可以是未来或现在美国发电量的几倍，有可能最终达到3倍左右，达到美国的两倍是容易实现的。

中国电力装机容量在2012年超过美国，2011年中国电力装机容量（功率）已经超过10亿千瓦，2012年近11亿千瓦。美国在2008年就达到10.1亿千瓦，美国近期每年电力装机容量增加1300多万千瓦，相对中国每年新增9000多万千瓦的规模要小许多。并不是美国不能装机那么多发电机，而是美国电力市场增加幅度没有那么多，美国装机增量由电力市场需求增量决定。电力装机周期一般为几年时间，这意味着电力装机难以迅速适应市场变化，意味着电力装机增量与经济周期不一致。美国每年人口增长约1%，近期每年安装的1300万千瓦的发电装机容量，主要是由于人口增长对电力的需求增长所致，按照美国10亿千瓦的装机规模，仅仅由于人口增长，就需要1000万千瓦的装机容量。如果人口不增长，虽然美国人口更多的直接使用二次能源——电力能源，由于节能技术的进步，电力的需求增长率是很低的，每年只需增加几百万千瓦的电力装机容量。

1902年美国发电量60亿千瓦时，1912年美国发电量为248亿千瓦时，1917年为434亿，1920年为566亿，1926年942亿。1930年为1146亿，1933年为1027亿，发电量的下降，显示经济大萧条的影响，只是大萧条对电力的影响没有对 汽车 生产的影响大，大萧条导致 汽车 产量下降一半多，这说明 汽车 更具有奢侈品的特点。电力消费确实是新兴的东西，在稳步增长。

美国发电量1936年为1360亿千瓦时，1942年为2331亿，1945年为2712亿。1949年2961亿千瓦时，1952年迅速增长到4038亿千瓦时，1956年为6039亿千瓦时，1960年为7592亿，1970年为15351亿，1976年为20409亿，1988年为27074亿，1995年为33535亿，2002年为38585亿，2004年为39706亿。由于时间间隔太大，从这些数据中，看不出石油危机的影响。不过，美国的电力消费始终在蓬勃发展，通过这些数据是可以产生这样的感觉的。这显示了电力与 汽车 的重要区别，美国的 汽车 消费就可以达到顶峰，并且 会停滞 。而电力消费却是一直增长，这主要是由于人们对一次能源的消费增长减少，而转移到了二次能源的电力消费。比如，电器的进一步普及，淘汰了许多一次能源的消费。人们做饭，有时就直接使用电力，像微波炉、电磁炉、电饭煲等做饭电器的普及，淘汰了部分天然气或煤炭的使用。这是美国等发达国家的能源利用趋势，一次性能源的直接使用大幅度减少，逐渐更多的是把一次性能源转变成二次性能源的电力进行使用。

发达国家现在人均消耗的能源已经开始停滞，但是人均消耗的电力却依然在逐渐增长。发达国家电力使用结构与中国大不一样，中国主要使用到工业领域，生活用电或服务业用电不大，而发达国家主要是生活用电和服务业用电，当然工业用电也不少，属于三足鼎立局面。

美国发电量2007年为41568亿千瓦时，2008年为41103亿，2009年为39531亿，2010年为43259亿千瓦时，我们可以清楚的看到2008年金融危机对美国用电量的影响，影响确实不算大。美国的用电量还会逐渐增长，这说明电的作用还会越来越大。第二次工业革命的标志——电，依然在继续加大着影响。

美国近期（2011年）的电力结构大致如此；大约50%的电力来自煤炭发电，核能发电占美国电力供给的20%，天然气发电占的比例大约是18%，水力发电大约占7%，石油残渣发电占1%，生物质（木材废料、秸秆等）发电约占美国发电量的1%，风力发电约占1%，地热发电量不到1%，太阳能发电大约占1%。中国也是以煤炭发电为主，只是占的比例更大一些，中国核能发电占比较低，天然气发电占比也不高，而水力发电占比明显比美国高。但是近期形势似乎在改变，包括中国在内的许多国家更加注重清洁能源与可持续能源，比如，中国也开始了大量使用生物质发电的行动，让农业废弃物有了用武之地。

人类发展核电的热情主要在20世纪70或80年代，主要是石油危机产生所致，幸运的是中国没有赶上这个热潮。中国核电姗姗来迟，进入21世纪，核电热情在发达国家已经退去，在中国似乎要蓬勃发展。谁知日本福岛核电站事故给中国核电热情泼了冷水，这也许是中国的幸运。事实上美国一些地区也打算关闭核电站，比如田纳西河地区。随着美国页岩气的大规模开采，天然气发电比例会逐渐增加，长时间积累，天然气发电比例会有明显的增加。

中国现在已经是世界最大的风力发电装机大国，只是风力发电量还低于美国，风力发电效率不如美国。中国计划2030年风力发电装机达到2亿多千瓦，相当于现在中国电力装机的20%多，相当于那时装机的10%附近，由于风力发电效率没有火力发电高，按照火力发电效率的一半计算，发电量可能会占那时总发电量的5%左右。美国未来风力装机也可能会达到2亿千瓦，达到一亿千瓦是很有可能的，风力发电量将占美国当时的5%附近。

太阳能发电前途无量，难以估测，就是按照现在的技术水平，太阳能发电量也将有大幅度增长。在现在的 科技 水平下，意味着人类能源危机已经子虚乌有，属于自我恐吓。如果太阳能发电技术获得重大突破，将会产生一系列戏剧性变化，什么都会变成浮云，人类将获得可持续性的廉价能源，那时的煤炭将逐渐退出 历史 舞台。

人类的能源努力从来不是孤注一掷的，是全方位的能源供给 探索 ，结果常常会出乎意料，不知道会在哪里有重大突破，页岩气就是典范一例。人类还在尝试可控核聚变能源的供应，如果这个技术获得重大突破，也将把人类带入可持续能源时代。当然可控核聚变在未来的航天领域，将发挥出重大价值，满足人类的航天梦。未来很有可能是可控核聚变与太阳能技术都获得重大突破，都可以单独让人类进入可持续能源利用时代，核聚变会多用在航天领域，而太阳能发电更多用于民间。

20世纪70年代末，美国电力行业仍是传统的公用事业，电价依照成本加毛利核定，新建电厂运营效率低，成本一直居高不下。80年代后，联邦和各州政府开始逐步放松管制，通过有效的竞争使电价下降，为消费者带来福利。市场组织也从发输配售垂直一体化演变为厂网分离，现在美国的电力市场化模式是发电领域和售电领域市场化，输电领域共用化。美国电力产品不同环节的价格大部分通过竞争确定，只有输电价格由政府法律确定。这其实也是中国电力改革的方向，比如现在中国也开始实行发电厂竞价上网。

政府管制的放松促使电力领域竞争增强，进而促使电力暴利终结。电力企业盈利减少，导致股价下跌，到现在，电力公司市场价值已经累计下跌1900亿美元。员工的收入与公司绩效直接挂钩，虽然平均收入下降，逐渐与其他雇员收入趋同，但是工作积极性有所提高，部分电力企业也在新的环境中取得成功。

在发电的环保方面，以前，美国相对中国环保投入成本或环保技术水平要高的多，这主要体现在煤炭除硫或烟气除硫方面，以及尽量选择低硫煤炭发电。现在中国在这个领域已经赶上美国水平。不知道中国火电厂在烟气除硫方面，能不能尽职尽责，现在中国在烟气除硫设备方面已经不低于美国了。

发电效益或效率可以体现在发电标准煤耗方面，美国是不高的。中国2011年达到329克/千瓦时，这比以前下降了许多，这主要是由于中国每年新增大型发电机较多所致，大型火力发电机相对小型火力发电机，不仅效率高（工作人员人均发电多），而且发电的标准能耗少。2007年美国发电标准煤耗为360克每千瓦时，这明显比中国2007年的334克/千瓦时低，这显示了中国的后发优势，毕竟，中国可以选择先进的发电设备或大规模的发电设备，而美国是多年前建设的火电厂，那时的发电设备或单机规模自然不如现在。中国是用电大国，可以建设大型发电机组，实现发电领域的高效运行，这也算是大国的优势之一。

上海外高桥第三发电公司，2010年的供电煤耗降至279.39克/千瓦时，再度刷新了由该电厂在上一年保持的282克/千瓦时的世界最低纪录。2010年最高的是陕西榆林银河发电公司386克标准煤/千瓦时。二者悬殊如此之大，这也显示中国火电厂煤耗还有较大的下降空间。

中国2011年火电厂用电率6.22%，美国的电厂用电率在4.8%，不知道美国的火电厂用电率是多少，中国在这个方面可能不占优势。2011年，中国线路损失率降至6.37%，低于2007年的英国（7.4%）、澳大利亚（7.5%）、俄罗斯（11.95%），接近2007年美国（6.38%）水平。俄罗斯应该是人口稀少导致线损率较高。笔者认真看了一些中国的发电领域数据，几乎可以与美国比肩了，中国劳动力价格远比美国低，不知道为什么中国电价却并不明显低。