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美国主要靠什么发电

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2022-12-31 06:47:26

美国主要靠什么发电

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2025-08-27 16:03:09

除了15个州以外,煤炭、天然气或液态石油是2017年美国国内使用最广泛的发电燃料。

使用化石燃料的发电站仍然是大多数州最常见的电力来源。除了15个州以外,煤炭、天然气或液态石油是2017年美国国内使用最广泛的发电燃料。自2007年以来,煤炭作为最普遍的发电燃料的州数出现了回落,天然气、核能和水力发电已经获得了更多的市场份额。

在2017年,煤炭在18个州中提供了最大的发电份额,而2007年则为28个。天然气在16个州中占有最大的份额(2007年为11个)。

石油仍然是在一个州的发电份额中占比最高—夏威夷—2017年提供了州内62%的电力。对美国整体而言,2017年天然气提供了32%的发电量,略高于煤炭30%的份额。

除了化石燃料,核电提供了9个州最大的电力来源,高于2007年的6个。从2007年4月起,水电一直是6个州最普遍的电力来源。

水力发电原本是唯一的可再生能源发电来源,在美国各个州可再生能源发电中占据第一位。

扩展资料:

作为世界上最大的核电生产国,美国生产的核电占全球核发电量的30%以上,占美国发电总量20%。不过,美国几乎所有核电产能都是在40年前批准投产的,现有反应堆正陆续退役。

传统的核电投资大、安全要求高,很难与低成本的天然气和受政府补贴的风电竞争,但美国核电一直在寻找新的发展方向。

美国的商业反应堆多为私营公司所有,整个核工业的私人参与程度远高于其他国家。由于核电投资大、回收周期长,很难与低成本的天然气和受政府补贴的风电竞争,加之对安全防护要求不断升级,也成为核工业开发创新的绊脚石。

参考资料来源:中国网-2030年世界电力需求将翻番美国核电产业正在寻求突破

最新回答
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2025-08-27 16:03:09

我来给你简明扼要吧。美国东西两大洋,太平洋和大西洋,南是墨西哥,北是加拿大,所以整个外部环境对它而言是没有压力的,不像中国,周边民族冲突,宗教冲突,边界冲突,历史冲突……所以它只需要把经济发展起来,战争什么的是很难烧到它本土的。现在是美国的统治地位时期,他需要长期保持这种优势,就需要把世界的经济和自己联系起来,而发展新能源正好可以从两方面解决这个问题:1、新能源代替传统能源是必然趋势,这是美国把握住又一个新的经济制高点,这无疑扩大了美国在相关领域和扩展领域的影响力。2、看以后的世界,谁主宰能源谁就主宰世界,美国有精力和实力来发展新能源产业,这和美国这种优良的外部地理环境是相互映照的。看一下最近的日本核电站泄露,为什么搞得那么夸张,就因为日本地少,污染一片是一片,又只能靠海吃海,还不能污染海。哪像美国,放弃一片还有一篇,所以总的来说,是地理影响美国能源产业,能源产业来体现地理优势。

拼搏的悟空
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2025-08-27 16:03:09

麻省理工学院的一项新研究显示,如果美国中西部和五大湖地区的10个州继续坚持目前的可再生能源标准,将在2030年获得47亿美元的健康效益。麻省理工学院能源与环境政策研究中心的高级研究员兼研究主要作者Emil Dimanchev告诉The Verge,“这项研究表明,可再生能源本身就能通过健康益处令其受益。”

目前已有许多关于与气候变化相关的潜在成本的研究 - 从保护沿海建筑到在更频繁和强烈的风暴之后的重建等。但这项于8月12日发表在《环境研究快报》上的研究分析了美国各州利用更多可再生能源带来的健康效益和财政激励措施。

为什么会有这么大的回报?除了导致地球变暖的的温室气体之外,非清洁能源也会影响空气质量。科学家量化的健康益处是限制接触来自发电厂的细颗粒物质的结果。并且有大量证据表明颗粒物或烟灰如何对呼吸和心血管健康产生不利影响。研究人员将研究重点放在宾夕法尼亚州、俄亥俄州、威斯康星州、密歇根州、伊利诺伊州、印第安纳州、西弗吉尼亚州、新泽西州、马里兰州和特拉华州的原因之一是因为该地区的空气质量往往较差,这主要是这些地区更加依赖于煤炭等传统能源。2016年,煤炭发电占铁锈地带(Rust Belt)电力构成的42%。

但如果这些州转向更多可再生能源,空气质量将会提高。这可能也会减少生活在那里的人们患肺癌,心脏病和中风的风险。研究人员说,如果目前的标准被采用,还可以减少与那些健康的影响,这预计将在2030年获得47亿美元的健康效益。一些医学研究人员称之为采取行动应对气候变化的协同效应。

为了达到47亿美元的数字,研究人员专注于各州目前的可再生能源组合标准,这些政策要求公用事业公司从可再生能源中产生一定比例的电力。这些州的平均目标现在设定为13%。但如果该地区的州将其可再生能源发电的比例提高到19.5%,那么2030年的健康效益将达到135亿美元,而成本将达到58亿美元。

麻省理工学院的团队战略性地利用当地的措施,即使特朗普政府取消了对燃煤电厂行业的严格监管也可以采取措施。特朗普政府正面临22个州和7个地方政府提出的大规模诉讼,质疑他的“负担得起的清洁能源法案”,这将削弱煤电厂的排放标准。

Dimanchev在六月份对俄亥俄州参议院的研究报告进行了分析,因为它在讨论是否推迟其可再生能源组合标准。从2030年开始,完全抛弃标准将导致每年平均50人过早死亡。俄亥俄州州长Mike DeWine最终签署了一项法案,该法案没有完全消除这些标准,但却显著放宽了限制。“这对健康的负面影响将是巨大的,并且与我们估计完全废除的数字相差不远,”Dimanchev说。

慈祥的夏天
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2025-08-27 16:03:09
一、前言 美国,是矿产资源大国,也是世界重要的矿产品生产国和消费国。美国的矿产资源与矿业管理制度,在西方发达国家中具有一定的代表性。 美国作为世界资源消耗大国,被称为"车轮上的国家",虽然也是资源大国,但它高度发达的经济消耗了太多的资源,造成了美国的"能源危机",经常为了能源而以这样或那样的借口发动对外战争。 在经历资源破坏、环境污染所带来的一系列灾难及能源危机给经济造成的重创后,美国开始在节约能源、合理利用资源方面采取了一些举措,并取得显著成效。开源节流,使美国逐步改变其资源使用方式,走上了资源节约型社会发展之路。 美国在节约能源及合理利用资源方面积累的经验值得借鉴。 二、矿产资源概况 美国矿产资源丰富。据美国地质调查局2006年和BP世界能源统计回顾2006年提供的最新资料数据,美国目前探明的矿产储量为:石油3600百万吨,煤炭246643百万吨,天然气192.5万亿立方英尺,铁矿石6900百万吨,钼270万吨,铜3500万吨等。 其中,美国的煤炭、稀土、铁矿石、钼、铜、铅、锌、金、银、硼、硅藻土、天然碳酸钠、重晶石等矿产储量分别占世界总储量的27.1%(煤炭)、14.8%(稀土)、4.3%(铁矿石)、31.4%(钼)、7.4%(铜)、12.1%(铅)、13.6%(锌)、6.4%(金)、9.3%(银)、23.5%(硼)、27.2%(硅藻土)、95.8%(天然碳酸钠)和12.5%(重晶石)。分别列居世界第1、3、7、2、2、3、3、5、6、2、1、1和3位。 此外,美国的石膏、滑石(和叶腊石)、高岭土、膨润土等矿产储量或资源量,也在世界上处于领先位置。 美国油气资源主要分布在全国5大油气区30多个油气盆地中。5大油气区分别为:墨西哥湾含油气区、北美地台含油气区、加利福尼亚含油气区、落基山含油气区和阿拉斯加含油气区。 目前探明的石油储量主要集中在德克萨斯、路易斯安纳、阿拉斯加和加利福尼亚等4个州。其中,得克萨斯州的石油储量占美国总储量的22%,路易斯安那州占20%;阿拉斯加占20%;加利福尼亚州占18%。 美国煤炭资源则主要分布在蒙大拿州、伊利诺斯州、怀俄明、西弗吉尼亚、堪萨斯、宾西法尼亚、德克萨斯和印第安那等州,其中,蒙大拿州和伊利诺斯州是美国煤炭资源最丰富的两个州,蒙大拿州煤炭资源量占美国煤炭总资源量的24%,而伊利诺斯州占美国煤炭总资源量的21%。 美国金属矿产资源如铜、铅、锌、金、银、钼、铀等主要分布在西部地区,包括内华达、犹他、亚利桑那、蒙大拿、爱达荷、加利福尼亚、阿拉斯加、科罗拉多和新墨西哥等州。 铁矿资源则主要分布在苏必利尔湖区一带。美国非金属矿产资源则遍布全美各地,但以东部和西部地区居多。 三、石油与金属消费状况 2005年,美国石油消费为每天20660千桶,煤炭消费为1023.4百万吨,天然气消费量为219780亿立方英尺,分别占世界总消费量的25.0%、19.6%和23.0%。 在2000年到2005年的6年中,美国石油年消费量最高为2005年的每天20660千桶,最低为2004年的每天19625千桶,平均为每天19907千桶。煤炭消费量则变化在961.4-1023.4百万吨之间,平均年消费量为988.2百万吨。天然气消费量变化在219780-233330亿立方英尺之间,平均年消费量为225420亿立方英尺。 在消费发展趋势上,从2000年到2005年,美国石油消费量年均增长率为1.0%,煤炭消费量年均增长率为0.8%,而天然气消费量则成负增长,即减少趋势2005年,美国精炼铝消费量为611.4万吨,精炼铜消费量为233.6万吨,精炼铅消费量为146.9万吨,精炼锌(锌锭)消费量为101.8万吨,精炼镍消费量为13.3万吨,精炼锡消费量为4.21万吨,钨消费量为1.16万吨,钼消费量为3.42万吨。 前六种金属(铝、铜、铅、锌、镍和锡)的消费量占世界总消费量的比例分别为19.3%、13.5%、19.5%、9.8%、10.1%和12.1%。2005年美国钨和钼的消费量在世界总消费量中的比例,目前无可得数据进行计算。 在2000年到2005年的6年中,精炼铝的消费量变化在523.0-616.1万吨之间,平均每年消费量为574.7万吨;精炼铜的消费量变化在229.0-301.0万吨之间,平均每年消费量为250.5万吨;精炼铅消费量变化在146.9-169.4万吨,平均年消费量为158.0万吨;精炼锌消费量变化在101.8-131.5万吨之间,平均年消费量为116.6万吨;精炼镍消费量变化在11.8-14.7万吨之间,平均年消费量为13.0万吨;精炼锡消费量变化在4.21-5.72万吨之间,平均年消费量为4.88万吨;钨消费量变化在1.01-1.45万吨之间,平均年消费量为1.25万吨;钼消费量变化在1.96-3.42万吨之间,平均年消费量为2.65万吨。 四、资源节约型社会的建设经验 (一)以节约能源为重点。美国对资源的节约使用始于节能,并始终视为重点。从总体上看,美国的节能政策和措施可分为两类:一是在政府管理下,通过法律等形式施行,属于政策性手段二是通过财税等经济手段鼓励节能,属于市场行为。 1.实施能源管理。美国政府设有专门的节能机构,同时允许非政府组织参与能源管理。这些机构的职责主要是为节能工作创造一个有规则的市场环境,同时对政策的实施起到监督和调控作用。美国负责能源管理的政府机构分为国家(联邦)和地方(州政府)两个主要层次。其中,美国能源部(DOE)是最主要的政府机构,负责能源政策的制定和执行。美国环保署(EPA)和联邦能源管理机构(FERC)是推动节能工作的辅助部门。此外,大部分州政府设有相应的能源管理部门,负责抓各州的节能工作和执行国家的能源政策。美国节能机构的另一个重要组成部分是非政府机构,美国能源效率经济委员会(ACEEE)和美国自然资源保护委员会(NRDC)是其中最重要的两个组织。 2.制定节约能源的法律法规。美国在能源管理方面十分重视法制建设,注重用法律手段加强节能管理,形成了完善的节能法律法规体系。美国能源立法大体经历三个阶段。第一,能源危机紧急应对阶段。为应对1973年以来的两次石油危机,美国于1975年颁布《能源政策和节能法案》,于1978年颁布《国家节能政策法案》和《公用电力公司管理政策法案》。第二,降低电器设备耗能阶段。美国于1987年制定了国家设备能源保护法,颁布《国家家用电器节能法案》。第三,制定国家能源综合战略阶段。美国于1992年颁布《能源政策法案》,于1998年公布了《国家能源综合战略》,并于2005年颁布《国家能源政策法》。 3.重视能效标准的制定。制定并执行能源效率标准是美国节能工作的重要一环。美国颁布和实施的能源效率标准分为强制性和自愿性两类。在全国范围内实施的强制性标准需经过国会讨论和批准,具有法律效力。自愿性标准则由企业界自行制定和实施,若实施后得到政府、企业界和公众的认可,则有可能被改为强制性标准。能效标准的具体应用归功于"能源之星"项目的推行。"能源之星"是美国政府推出的一项旨在指导企业和个人提高能源利用效率,从而保护环境的节能项目。它是美国环保局20世纪90年代推出的商品节能标识体系,凡符合节能标准的商品会贴上带有绿色五角星的标签,并进入美国环保局的商品目录得到推广。 4.对节能行为进行现金补贴。现金补贴是直接刺激节能行为的一种有效方式。在美国,联邦政府、州政府及电力公司等公用事业组织每年均会给予大量经费补贴用予鼓励用户购买节能产品。此外,美国在节能研发方面也采取多种融资方式提供现金支持,并以多种形式进行资金资助和补贴。 5.减免节能项目的税收。税收减免是节能财税政策的一项重要举措。如,在2001年美国财政预算中,对新建的节能住宅、高效节能建筑设备等实行了减免税收政策,规定在2001年1月1日~2005年12月31日期间,凡在美国国家节能标准(IECC标准)基础上再节能50%的新建建筑,每幢减免税收2 000美元,对各种节能型设备,根据能效指标分别减税10%或20%。 6.提供抵押贷款服务。美国一些官方和商业贷款机构对节能型产品提供抵押贷款服务,对此类产品提供优惠的低息贷款以鼓励节能产品的开发。此外,还采取返还现金、低利息等措施鼓励居民购买"能源之星"认证的住宅等。 (二)推动循环经济发展。早在20世纪70年代,美国就开始提出循环经济概念。由于政府措施得当,加之产业界和公众的支持,美国正在向循环型社会发展。美国制定一系列以循环利用为目标的资源使用政策,主要内容有:一是促进可再生资源的开发利用,二是充分合理利用现有资源,三是鼓励节能。 1.回收利用废弃物。经过几十年的发展,废弃物的回收利用在美国取得了很大发展。据美国环保局公布的数据,1999年美国回收利用的固体废弃物高达6 400万吨,废弃物的回收利用率比15年前提高一倍,达28%。 2.鼓励发展可再生资源。美国政府采取一系列调控手段培育与可再生资源相关的市场。如,1993年克林顿总统签署行政令,要求再生产品在所有政府机构的办公用品中应占20%,1999年将这一比例提高到30%,这一行政令的实施使再生产品在联邦政府的采购物品中两年内增加到35%。在政府的带动下,各州和地方政府也相继制定政策,鼓励人们购买使用再生物质的产品,推动了美国可再生资源的开发。 (三)实施资源节约战略 1.通过立法管理资源。美国政府注重用法律手段来管理资源。迄今为止,美国已制定了一系列严格的资源保护法律、法规,主要有《多重利用、持续产出法》、《森林、牧场可更新资源规划法》、《联邦土地利用和管理法》、《濒危物种法》、《海岸带管理法》及国家公园管理法规系列。这些资源保护法和控制资源开发活动的各类经济法,加上有关国际公约,共同构成完整的资源保护法律法规体系,大大增强了对资源开发利用和保护效应。 2.利用经济手段管理资源。美国经济以市场为导向,注重充分利用经济手段管理资源。为改变资源短缺与资源大量耗用并存的矛盾,美国政府着力完善资源产权制度,调动各方保护资源、节约资源的积极性,实现资源产业化管理,改变了资源无偿或低价使用的状况。此外,美国正逐步建立完善统一的资源市场及合理的资源价格体系,利用经济杠杆推动资源的高效利用。 五、能源资源利用的现状 (一)能源利用效率明显提高。由于节能政策的不断调整和技术上的不断进步,美国的能源利用效率长期处于世界领先水平,能源利用效率不断提高,节能取得显著成效,GDP单位能耗逐年下降,从1970~2005年,全美GDP单位能耗下降了将近50%。目前美国的能源利用效率仍然很高:2007年美国单位GDP能耗为8.8百万BTU/美元(BTU:英制热单位),比1973年下降了98%。 (二)能源消费结构得到优化。美国能源消费以石油、煤炭和天然气为主。二战后,美国的石油进口量逐年增加,石油进口依存度极高。随着美国政府出台的一系列相应措施,其能源消费结构得到优化。据美国能源部统计,2005年全美一次能源消费中,石油占40%,煤炭占23%,天然气占23%,核能占8%,可再生能源占6%发电消耗的一次能源中,煤炭占49.8%,核电占19.9%,天然气占17.9%,可再生能源约占9.1%。这表明美国石油消费比例已大大降低。 (三)可再生能源发展成效显著。美国是世界上最大的可再生能源生产国,并实现了可再生能源的多元化利用。美国联邦政府还制定许多经济激励政策,以降低可再生能源产品及服务的成本和价格,培育和扩大可再生能源的市场需求。近年来对几种不同的可再生能源利用现状如下:风力发电方面,美国的风电装机容量处于世界领先地位,2002年累计装机容量达467万千瓦太阳能光伏发电方面,美国已开展100万套屋顶光伏计划美国是世界上生物质发电装机最多的国家,目前拥有350多座生物质发电站美国还非常重视氢能,2003年投资17亿美元启动氢燃料开发计划,2004年建立了第一座氢气站。 六、经验启示 (一)建立基于市场的节能政策调节机制。美国在充分发挥市场对节能的激励、约束作用基础上,灵活采用财税政策,引导不同群体出于自身利益去自发节能。完善相关的配套政策,使市场机制能够发挥作用。 (二)出台资源节约的法律、法规,制定能效标准。进行节能立法,制定能效标识和节能监督等法律法规,形成完备的节能法律法规体系;制定和实施能效标准体系,为节能工作提供依据和衡量标准。 (三)提高资源利用效率,开发可再生资源。坚持节能与开发并举,在加强技术研发、提高能源利用效率的同时,开发和利用我国丰富的可再生能源,如风能、地热能,等等,实现能源利用多元化。借鉴循环经济的做法,提高资源整体利用效率,并着力开发各类可再生资源,鼓励消费者使用可再生资源生产的产品。 (四)加强节约型社会理念的宣传。美国在制定每项政策措施的同时注重宣传,公众的积极参与是推动美国节约型社会建设的重要动力。利用各类媒体进行宣传,建立长效宣传机制,在全社会形成科学消费、循环节约的理念

甜甜的月饼
单薄的飞鸟
2025-08-27 16:03:09
是真的。德国莱茵集团(RWEAG)的首席执行官马库斯·克雷伯(MarkusKrebber)表示:“收购ConEdison清洁能源企业是莱茵集团在美国实现绿色扩张的一大推动力。美国市场的可再生能源极具吸引力且增长速度较快,在其陆上风能、太阳能和电池互补的独特投资组合下,该市场在可再生能源领域居于领先地位。我们将继续为全球能源转型做出贡献。”

文静的硬币
纯真的斑马
2025-08-27 16:03:09
可以分为再生能源和非再生能源。

有的书上写的是可再生能源和不可再生能源,其实都是一样的。

一次能源可以进一步分为再生能源和非再生能源两大类型。再生能源包括太阳能、水力、风力、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能等。它们在自然界可以循环再生。

默默的雨
超帅的棒棒糖
2025-08-27 16:03:09
2011年5月9日,美国能源部称已经停止接受新建太阳能、风能或其他可再生能源设施的贷款担保申请,并暗示已经提交申请的企业也未必能全部获得担保。美能源部至今已通过贷款担保支持了20个清洁能源项目,总金额超过180亿美元。

美国的可再生能源发展的支持体系十分完善,甚至比公认的可再生能源领袖欧盟更为全面和成体系。美国对可再生能源的支持体系可以分为政策层面和经济层面,其中政策层面主要包括各种法律法规;经济层面主要有税收抵免、对生产侧和消费侧直接补贴、债券和贷款担保等。

除了联邦政府层面的政策和经济支持外,州政府对于可再生能源也有很多补贴和优惠政策,尤其是加州等资源和经济条件较好的地方。

事实上,美国政府非常期望通过政策支持为可再生能源发展创造新市场空间,为其发展扫除体制和政策障碍;并通过经济支持使可再生能源技术产业化,调动起各方投资和应用可再生能源的积极性。

本次美国能源部停止接受新建太阳能、风能或其他可再生能源设施的贷款担保申请,并不能理解为美国可再生能源支持政策的拐点,但可以看出美国官方对于可再生能源态度的调整。

之所以会出现这种调整,源自于美国政府对传统能源的重视。今年3月30日,美国政府发布了《能源安全未来蓝图》,把本土传统化石能源的地位再次提高。

《蓝图》认为,美国目前应该尽可能开发本土化石能源,这包括墨西哥湾和阿拉斯加的石油、非传统的油气资源,比如页岩气、致密气等,甚至连加拿大的油砂也可以包括在内。

美国本土的油气储量非常丰富,根据美国地质调查局2009年公布的数据,美国外海大陆架拥有高达1150亿桶的技术可采原油储量,565万亿立方英尺的天然气储量,这还不不包括BP和雪佛龙公司最近在墨西哥湾深海的新发现。

过去两年,美国积极鼓励国内石油、天然气等资源的开发和生产,在开采本土油气资源方面取得了巨大进步,美国政府一方面为本土资源开采解禁——奥巴马去年3月宣布部分取消在美国近海开采石油的禁令,另一方面,美国的油气开采技术这两年不断获得突破,使过去无法开采的非传统油气资源获得了有效利用。

在页岩气开采上,美国预计页岩气产量占天然气总产量的比例将从2007年的12%上升至2013年的35%,2030年这一比例将进一步上升至55%,非常规天然气的成功开发,使美国跃居2009年世界第一大天然气生产国,基本实现了自给自足。2010年,美国国内的石油产量达到自2003年以来的最高值,进口石油量占所消耗液体燃料的比例十多年来首次低于50%。

坐拥如此庞大的油气资源储备,美国自然不必像欧洲人一样将能源安全全部寄托在非常昂贵的可再生能源上,并且目前美国和欧洲一样,都还未完全走出金融危机的泥潭,政府财政收入捉襟见肘。欧洲各国鉴于财政因素,最近已经削减了对于各种可再生能源的补贴,而美国停止接受新建太阳能、风能或其他可再生能源设施的贷款担保申请也可以看作是对欧洲各国做法的效仿。

同时,美国虽然放缓了国内对于可再生能源的支持力度,但是另辟蹊径,通过国际合作的方式,来为本国的可再生能源的发展寻找动力。近年来,美国不断同各新兴国家签订可再生能源发展合作计划,如与中印等国签订了合作协议,共同发展可再生能源,美国此举是希望利用新兴国家的资源和财政收入,以及美国本身的研发实力来共同开发可再生能源,真可谓是借力发展的高招,这对中国的可再生能源发展有一定借鉴意义。

明亮的飞鸟
甜蜜的月饼
2025-08-27 16:03:09
【嵌牛导读】:新能源发展日新月异,逐渐威胁到传统能源石油的地位

【嵌牛鼻子】:新能源

【嵌牛提问】:近期内石油为何不能被新能源所取代?

【嵌牛正文】:

(文/曼哈顿研究所的高级研究员 Robert Bryce)要说过去 10 年里面最主要的环境问题,很简单——气候变暖,一直以来都没有变过。再有的话,就是世界各国减少或限制 CO2的排放量。

但就是在这个 10 年间,全球  CO2的排放量大约为 33 亿吨,增长了 28.5% 。据国际能源机构预计,到 2030 年,全球  CO2排放量还会再增加 21%,上升至约 40 亿吨。

CO2排放量将继续增长,因为工业发展会消耗更多的能源,具体来说是更多的碳氢化合物,例如煤炭、石油和天然气。许多理想化的环保主义者以及一些决策者认为我们应该停止使用碳基燃料,转向一个只使用可再生能源的全球经济。不过,我们不得不接受的现实是:碳氢化合物不可能被取代。

碳氢化合物将继续主导未来几十年全球能源结构的原因有三:成本、能源转化的步伐缓慢及能源规模的计算。

可再生能源造价高昂

第一个原因解释起来相对简单。全球能源行业是迄今为止世界上最大的产业,每年花费在寻找、改善以及提供给消费者各种形式能量的资金投入就超过了 5 万亿美元。风能与太阳能等可再生能源有它们的优势,但从经济上讲是不能跟碳氢化合物相比的。

据美国能源情报署( Energy Information Administration, EIA )最近的一项分析估计,由陆上风力涡轮机进行的风力发电,成本是 97 美元/兆瓦时,约为天然气产生同等电量所耗成本(EIA估计 63 美元/兆瓦时)的 1.5 倍以上。海上风力发电更贵,成本为 243 美元/兆瓦时。最便宜的一种太阳能发电——光伏电池板发电,成本为 210 美元,比燃烧天然气发电耗资的 3 倍还多。

社会的能源转换是一项长期进程

可再生能源若真能做到比碳氢化合物便宜很多,那或许我们还可以对它将来在全球能源结构中占有较大比重保持乐观。但即便如此,我们的能源结构发生整体变化还需要很长的时间。对能源问题多有著述的马尼托巴大学( University of Manitoba )特聘教授瓦茨拉夫 · 斯米尔( Vaclav Smil )在 2008 年的时候写道:“所有的能源转换都有一个共同点:它们都是耗时数十年的长期进程。”

确实,在《独立宣言》签署后的 109 年时间里,美国能源的主要来源一直是木材,直到 1885 年被煤炭赶超。煤炭的王者地位一直维持到 1950 年,后又被石油所取代。斯米尔还写道, “现行能源的使用规模越大、替代能源的转换规模越大,更替的时间将越长。”  斯米尔认为,虽然  “不燃烧化石燃料的社会是很理想……然而要发展到那一步,不仅要花相当高的成本,也需要足够多的耐心:未来的能源过渡将会跨越数十年,而不是仅仅在几年之内展开。”

能源问题专家,瓦茨拉夫 · 斯米尔(左)在能源问题上多有著述。这里列出了其中的两部,中间一本是  2008 年出版的《全球性灾难和趋势》(Global Catastrophes and Trends),右边是 2010 年出版的《能源神话与现实:能源政策辩论的科学解析》(Energy Myths and Realities: Bringing Science to the Energy Policy Debate)

碳氢化合物的强大优势

斯米尔的观点可以通过比较石油在美国主要能源消费中所占的份额找到证明。据 EIA 估计, 1949 年的时候,石油在美国能源总需求中所占比重为 37% 。 2009 年,这一数字保持不变。也就是说,过去 60 年以来,为了减少对石油的依赖,我们砸了几十个亿的美元进去,但石油的地位岿然不动。当然了,阴谋论者这时候肯定会把矛头对准石油寡头。可实际上根本不存在什么阴谋,石油的物理性质本就如此。石油是种神奇的物质:无论你爱也好、恨也罢,我们都喜欢石油带给我们的东西,哪怕心里一直想着该恨那些石油公司。

如果世界上没有石油这种东西,我们早晚也得把它给造出来。若要论能量密度、使用方便,适用场合、运输容易,成本低廉、储量丰富,没有什么能比得过石油。电动汽车可谓时下话题的焦点,不过现在的电池也就是比爱迪生做出来的强一点儿。最好的锂离子电池,能量密度也只有汽油的 1 / 80 。

最后再补充一点。不管你信不信,2009 年,可再生能源在美国主要能源的供能比重跟 1949 年相比,还有所下降。风能和太阳能最近几年确实有大幅度的增长,但在 1949 年,可再生能源(基本上是水力发电)为全美提供了能源需求的 9.3% 。 2009 年,可再生能源(大部分依然是水力发电)为全美供能 8.2% 。

原油:全球能耗的统一度量

第三个问题——能源的规模——极少有人讨论。对很多人来说,这可能是理解起来最棘手的一点。这么说并不不奇怪,看看我们常用的那些计算能源规模的单位吧:石油论桶、吨、加仑和升出售;天然气按立方米、立方英尺、英热单位( BTU )及其他单位来测量和销售;煤炭分长吨和短吨( 1 吨 [t] = 1000 千克 [kg] = 1.102 短吨 [ sh.ton ]  =  0.934  长吨 [ long.ton ] ),但其价格取决于一大堆其他因素,包括热含量、灰分、硫含量,以及最重要的:煤矿和电厂之间的距离;电力销售按 (千瓦 / 时) 计算, 牵涉的术语面更广,包括伏特、安培、欧姆,还有焦耳、瓦、尔格、卡路里和英热单位,事情变得愈发复杂。

我们需要一个更简便的方法来衡量全球的能源消耗量——目前大约是每天 2.41 亿桶原油。这相当于沙特阿拉伯日产原油量总额的 29 倍。其中,有25个(相当于大约 2.1 亿桶原油)是碳氢化合物提供的。

此外,仅在过去的 10 年中,全球能源消耗已大约增加了 27 个百分点,或者说 6 个沙特阿拉伯的原油日产量。这些增加的能源消耗几乎全部是由碳氢化合物所提供的。

沙特阿拉伯的加瓦尔场油田(Ghawar field),推算储油量约 850 亿桶原油(dailymail.co.uk)

科学家和决策者可以说  CO2不好。我们可以谈风能、太阳能、地热能、氢气以及许多其他形式的能源生产。但少人愿意问及的是:我们要在哪里,用什么方法找到相当于 25 个沙特阿拉伯输出的能量,而且还是无碳的?

残酷的现实是,我们不会。过去几十年间,沙特投资超过数千亿美元用于钻井和修建基础设施,以确保他们世界第一石油出口国的地位。不要忘了,所有这些投进去的美元也让他们产生了对能源的需求,正好是一个沙特阿拉伯的日产能量,约占全球能源需求的 3.4 %。

两者加起来,世界各国都投入万亿美元的能源和电力传输系统已经到位。对此,斯米尔在他 2008 年出版的《全球性灾难和趋势》( Global Catastrophes and Trends )一书中进行了概括, “不存在加速转向非化石燃料社会的紧迫性:地球上的化石燃料供应充足,几个世代都用不完;新能源在性能上并不具有优越性,新能源的生产成本也不会大幅下降。”

斯米尔关于“[石油成本]更便宜”的观点对当前能源转换的规模及速度也有影响。在美国,可再生能源遭受到的最大挑战不是别的,正是来自于廉价天然气价格的持续下跌。天然气是风能和太阳能最直接的竞争对手。过去 3 年间,美国的页岩气革命让全国石油及天然气的市场格局大为改观。

实际上,美国现在脚底下就踩着用都用不完的低成本 页岩气 (天然气的一种)。 2011 年 4 月,据美国潜在天然气委员会( Potential Gas Committee, PGC,是一个由学界、政府及产业界人士组成的非营利性组织)估计,美国大约存有 2170 兆立方英尺的天然气资源。按照目前的消耗速度来计算,美国存有的天然气足够用上 90 年或更久。

总而言之,在接下来的几十年时间里,可再生能源在全球能源结构中仍将处于比重极小的一部分。在可以预见的未来,碳氢化合物将继续保持当前的主导地位。而天然气,碳氢化合物中最清洁的一种,则会在短期内争取做大,并最终占有全球能源蛋糕的更大份额。