美国主要靠什么发电
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。
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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
我们生活在地球上,面临地球现在的严重污染问题,发展节能,清洁的能源是现在科学重点发展方向。每天人类都在担心地球被污染,地球变暖海平面的上升,其实这些就是科学正在解决的问题,清洁能源就是一方面,如果大家都能积极参与减少环境的污染,我们也不能每天担心这些难以想象的事情发生。
最近美国科学能源部发现了一种新的产生太阳能燃料的方法,实现新能源巨大突破,可以将太阳光转化为人类使用的氢燃料,这一贡献我们不得不佩服,确实很厉害。科学将通过纳米圆盘,二氧化钛和铂纳米颗粒的组件来进行转换,收集太阳光直接使用合成的生物制药机械来收集光,不需要活细胞的支撑,这种方法是目前最为简单的。ACS纳米科学研究人员将其称为“紫膜合成”技术。
这种技术的出现,是解决全球能源问题的重要一步。科学家表示:这些合成的紫色膜含有微量的有机化合物,称为脂质,人造蛋白质和半导体纳米粒子,当它们结合在一起时,可将阳光转化为氢燃料。纳米材料中心一位科学家称,们已经能够使用环保的无镉材料来使纳米结构在可见光下有效地工作。
美国国家实验室是用的合成生产的细菌视紫红质,种蛋白质通常存在于如嗜盐杆菌的膜中,是古老的一种单体细胞,在极端的高盐条件下,如美国的大盐湖和黄石国家公园的温泉,这种单细胞就会呈现为紫色羽状水。在细菌中,蛋白质使用来自可见光的能量,将质子泵送到细胞膜,产生生物体用于产生和储存化学能力。
而美国科学家表示,这种合成系统就相当于这个单体生物,在天然的紫色膜中,细菌使用细菌视紫红质从光中收获能量,合成的紫色膜使我们能够,使用纳米技术工具来适应这种能力,满足人们的需求。该研究强调了人造系统从可见光中吸收能量,而不是紫外线(UV)光,这是可再生能源研究的核心。
在太阳光所有的光线中,只有约4%的光线含有紫外光,这使得紫外光不是能源生产方面的最佳选择,而且紫外线对环境也是有害的。”目前,美国这项光转为氢燃料的技术还没有证实是否投入使用,只是做了这个初步的分析,科学还有待商讨,一旦运用有望实现全球能源变革,完全可以解决全球变暖地球污染问题。
1.1 能源安全是最重要的战略目标
在当前全球气候变化的形势下,以及意识到不可再生资源总有一天会日渐耗竭的背景下,随着紧缺的石油资源问题突出,国际油价持续攀升、各国对能源资源安全关注程度也随之普遍上升。维护国家能源安全是当今世界各国面临的重大课题,无论是发达国家,还是发展中国家都将保障能源安全作为国家能源战略的首要目标。
发达国家人均能耗高,需要大量进口补充境内能源资源的短缺,因此,能源发展战略除了考虑本国的资源因素外,极为注重涉及到国外资源开发利用的国际因素影响,甚至关注其他国家能源需求变化对国际能源市场的影响及对自身的影响程度。在历年的石油危机后,针对当前石油资源紧张的形势,发达国家以其较充沛的经济实力逐渐加大石油战略储备力度,建立和加强战略石油储备是发达国家保障能源安全的主要措施。而且,由于国家的经济实力强,对能源发展战略的考虑既重视近期的能源供应安全问题,又重视长远的能源可持续发展。发展中国家在国际竞争中处于弱势,多偏重于建立当前自身的能源安全供应体系。能源资源充裕的发展中国家已认识到利用资源优势发展国家经济的重要性,逐步加大了国家对国外企业开采和资源输出的控制。菲律宾明确国家能源和经济安全的底线是“确保实现国家能源60%自给自足”。巴基斯坦战略目标明确,突出增加本土能源比重,减少对外进口依赖的重要性,并对落实目标,做出了详尽的项目规划。乌克兰在经历了能源供应危机后,能源战略更加强调节能降耗、提高能源自主供应能力的必要性。墨西哥强调能源立法,同时,要及时分析阻碍国家能源发展的主要障碍,进行能源战略调整。
石油战略储备曾是以石油消费为主的发达国家应付石油危机的最重要手段,作为保障石油供应安全的这一战略措施也逐渐为发展中国家所效仿。现在,具有一定经济实力的国家为减少供应风险,都开始着手石油战略储备。石油战略储备已超出一般商业周转库存的意义,更重要的是取得主动,避免受制于人,有利于稳定国内经济发展,增强国际竞争力。
各国能源战略最突出的变化特点就是以减少石油消费、减少进口能源依存度为主要目标。在当前可再生能源尚未能够实现全面替代的形势下,节能是实现这个目标最现实、收效最快的措施。历史上,发达国家曾以减少石油消费的战略赢得了更大的市场利益,在20世纪70年代石油危机的后的20年内,迫使石油价格处于甚至低于10美元/桶的低价运行时期。当前更加强调综合利用法律、经济和技术等手段鼓励节能,从开采、加工、运输、利用和消费等多环节深挖节能潜力,发展节能产业。为达到节能目的,利用市场和企业、消费者行为开发节能机械、节能汽车等;取消石油价格管制,主张由市场机制调节能源供求关系,对能源企业进行私有化改革,提高资源配置能力,加强勘探等措施。
各国经济持续发展和人民生活水准提高的要求,必将加大能源资源的消费量。如何减缓能源消费的增速,只有提高能源效率、加强节能。各国不同程度地采取立法、经济激励、政府补贴、自愿协议和广泛宣传等各种政策措施,并且相互借鉴有成效的举措,体现在各自的能源发展战略中。近年来全球气候变暖,生物多样性锐减,气候灾害频繁的形成与人类过度地消耗化石能源存在密切的因果关系。虽然能源给当代人的生活带来了一定的舒适和便利,但是全球能源消耗量持续增加的趋势不仅对世界能源供应是严峻的挑战,而且给全球减少温室气体排放带来巨大压力。当人类生存环境遭到严重破坏后,很难逆转。
越来越多的国家在制定本国能源战略和政策时,已将环境因素放在优先考虑的地位。不少国家的能源战略强调发展新能源替代化石能源和实现《京都议定书》的温室气体控制目标。在《京都议定书》建立的减、限排温室气体总量机制下,大气中温室气体排放空间凸显为一种稀缺性的经济资源,拥有了这种资源就等于拥有了温室气体排放权和经济发展空间。依据《京都议定书》的规定,可以出售多余的二氧化碳排放配额。美国为了国内集团利益拒绝批准《京都议定书》,俄罗斯于2004年11月批准了《京都议定书》。
由此可见,能源的战略选择不仅是能源本身的问题,也是经济利益的问题,环境保护和人类生存的问题。能源发展在经济发展的推动下,正越来越受到环境因素的制约,能源战略目标由单纯强调能源供应向3E(Energy,Economy,Environment)方向发展,即能源、经济与环境的协调发展转变。 各国的国家能源战略均加重强调实现保障能源安全需要全方位的措施,不过度依赖单一的能源形式,减少经济发展对石油、煤炭、天然气的依赖程度,战略的核心是安全、环境和效益。各国的能源战略都出现了“多元化”的宇样,其含义是非常深刻的:一是能源资源种类的多元化,这可以带来能源产业的繁荣,同时将促进能源科学技术的飞速发展;二是以保障石油安全为核心,积极开拓新的石油供应基地,实现能源进口渠道的多元化,并且各国都有意识地避开主要从中东地区进口的做法,将多元化进口的目标锁定在其他具有一定油气资源输出能力的拉美、非洲或东欧地区。三是关注全球资源状况,将资源开发重心由境内移向境外。无疑,这一策略的普遍采用,又必然将带来新的矛盾和问题。虽然对于能源资源出口国,是本国经济发展的太好契机,但是也会相应带来一些争端,如国内资源保护派的激烈反对,或者贸易国之间各种各样的资源争夺战,由此可能会引发出新的一类局势不稳定问题。
由于石油价格的暴涨,各发达国家的能源结构逐渐发生了变化。坚定不移地奉行能源多元化战略,积极寻求替代石油资源,开发核能、氢能和其他新能源,甚至适度发展国内的煤炭工业,以降低对进口石油的过度依赖程度。重新认识煤炭,加快洁净煤技术的研发和推广。
为确保能源供给的自主性,能源发展的可持续性,21世纪以来全世界已形成转变以石油为主的能源经济,积极开发可再生能源的新高潮。各国能源发展战略措施各有侧重,有的国家积极发展风电、有的国家积极发展核电,但都是以逐步替代油气资源为核心展开的一系列研究方案。可再生能源技术和清洁能源技术的创新将成为世界能源未来发展的制高点,世界能源市场将由目前的资源型转向未来的技术型,是一场更具竞争性的挑战。
从可再生能源发展的状况分析,欧盟是世界上最推崇发展可再生能源的国家集团,其发展可再生能源的战略是:在全面发展的同时,突出风力发电、太阳能发电、生物质液体燃料技术的开发和应用。发展可再生能源方面所采取的主要措施是:制定具体目标、落实经济政策、建立研发队伍、培育产业基础、建立市场氛围、鼓励企业竞争。目前欧洲已成为风力发电、光伏发电技术和市场发展的中心。
印度和巴西是发展中国家发展可再生能源的榜样。印度注重根据自身条件,寻找突破口,所采取的策略是:风力发电以市场换技术,市场规模和产业技术同步发展;适度发展太阳能;生物质能源则以解决农村能源为主;氢能研发有所投入,跟随国际潮流。巴西坚持能源多样化和多渠道,因地制宜发展生物质能源的能源发展战略:依靠水电和生物液体燃料资源优势,减少石油进口,保障国家能源安全,2004年的生物液体燃料产量达到了1500万t,处于世界领先地位,甚至出口生物质能源促进经济发展。
不但一个国家的不可再生能源资源是有限的,而且全球的不可再生能源资源也是有限。资源的有限性与各国能源战略区域向境外转移的特点,意味着国际间的能源资源争夺正在加剧。与过去不同,各国发展所面临的外部环境发生了重大的变化,不能再靠殖民地的方式掠夺资源。资源与市场的国际化,使各国政府意识到,必须加强与能源生产国的外交往来,保证能源供应的来源;同时,必须加强能源消费国之间能源合作,形成联盟,增强话语权,抵御能源价格的上涨。资源进出口国之间的外交关系、资源国之间的战略联盟(如OPEC)的合作以及资源进口国之间的战略联盟(如IEA)的竞争与合作关系更加微妙。突出体现在国际石油问题上,焦点集中在中东。为保障能源安全,能源外交成为能源消费国家21世纪以来的外交重点。各国能源战略普遍出现加强国际化的趋势。例如,韩国对内制定正确的能源政策;对外开展有效的能源外交,实施能源进口多元化。积极倡导区域间的能源合作,加强与产油国的谈判力度。非洲各国强调需要进一步加强团结和合作,协调各国能源政策,明确能源发展战略。无论是产油国还是消费国,积极推动国际合作都是十分必要的。油气出口是印度尼西亚的经济支柱,巩固与邻近国家间的互补合作机制成为国家能源战略的主要目标。
由于能源对国家社会经济发展和国计民生具有重要作用,能源的市场性质已从一般商品转为重要的战略商品,能源问题已呈现出日益全球化和政治化的趋势。由一国自主的能源发展向境外资源的拓展是各国能源需求数量和品种的要求,为避免国家之间对世界有限能源资源的恶性竞争,积极开展能源外交,将能源作为处理国际关系的重,要战略因素,强调能源生产大国之间以及消费大国之间的对话机制,发展多国的能源国际合作是十分必要的。而且,由此也将会进一步促进经济全球化的发展。
欧盟的能源战略就突出体现了以上国际能源战略的特点。欧盟的能源战略重点是保证“经济安全、国防安全、生活安全”,提出“保障能源供应、保护环境和维护消费者利益”的基本原则。在确保本国能源供应方面以节能和发展可再生能源和生物燃料为主要战略措施,加强能源共同体的建设。
欧盟各国的能源战略虽各具特点,但是总体上是一致的。例如,德国的能源战略锁定长远目标,从能源资源利用的经济效益出发,有效控制国内有限的能源资源开发;持续不断地节能;积极开发风能等可再生能源,占据能源新技术的制高点,实现传统能源的替代。能源进口多元化,石油储备法定化,保障安全供应。面对本国不可再生能源资源递减的趋势和全球气候变化的挑战,英国新的能源战略基点是低碳。强调在市场框架和政策相互影响下,培育市场竞争力,实现提高能源效率、发展可再生能源促进能源多样性的战略。能源技术的研发不局限于本国的能源资源,着眼于世界主要的能源应用技术,以实现未来的能源技术出口换能源资源进口的发展战略。法国立足国情,因地制宜地发展能源多样化,积极发展核电,提高能源供应独立性,实现安全供应。比利时的能源战略长远目标是使用更利于环保的能源,逐步向全部使用可再生能源过渡。波兰在长期能源战略目标下,针对当前问题,突出过渡期的能源战略重点。依据国家能源法,明确政府与企业的职责,国家财政将不直接参与能源项目投资,只在法律和税收政策、贷款担保等方面为企业提供支持。美国能源战略的核心是提高能源供应自主性,突出特点是一个具有长期性和综合性的国家战略。战略目标明确,并辅有相应详细的政策和对策目标、措施,易于操作、监管。实际上,美国能源战略还有一个极为重要内容就是充分开发利用全球的油气资源。观察美国国家外交战略圈,几乎囊括了地下埋藏着丰富的石油等战略资源的国家,特别是中东地区。在不断努力巩固海外石油来源的同时,逐渐明确要减少对石油的依赖。发展新技术,包括燃料的替代技术和设备的更新技术。
能源战略和政策是日本政府一贯的工作重点,能源战略的稳定性促进能源政策的有效实施。虽然日本能源资源贫乏,目前日本一次性能源的自给率不足20%,但是政府立足于技术创新致力节能,成立“节能中心”,健全能源管理体系,指导国民和企业的节能以及节能技术的研究开发,积极发展太阳能等新能源;着眼于全球能源资源的利用,坚持实施以保障能源安全为重点的外交策略,以及国内企业联合一致对外,参与国际竞争的做法,不断提高开发国外石油资源的份额。随着社会经济的发展和外部环境的变化,日本不断完善能源构成多样化、进口多元化和以石油储备为依托的能源战略,从政治、外交、经济、科技等全方位考虑能源战略的发展,确保了自身能源的长期安全供给,保障了国家的经济安全,并使得日本成为世界能源效率最高的国家。俄罗斯能源发展战略制定经历了较长的时间。能源战略目标明确,所关系到的对象明确。能源区域发展具有地域资源特点,相应的能源政策针对性强,每一种能源,如石油、天然气、煤、电能(包括核能和热能)、能源输送等的发展预测都提出了经济体制改革问题以及为实现改革所应该创造的必要条件。同时,指明了能源工业和其他工业部门的相互关系,能源工业科技和创新的重要意义。并且明确了能源战略实施系统,包括:联邦政府行动计划,实施国家能源政策的指标体系,原有相关规划的修订,利用国家信息资源建立的能源战略实施监控系统。实现可持续发展已经成为世界各国的共同课题,而对人口众多的中国来说,具有更大的特殊性和挑战。为实现全面建设小康社会的目标和应对能源长远发展遇到的严峻挑战,我国采取正确的能源战略具有决定性意义。只有实现可持续发展的能源战略,才能保证在“能源消耗最少,环境污染最小”的基础上,实现经济社会快速发展和人民,水平的提高。我国必须汲取西方发达国家的成功经验,学习其他发展中国家根据具体国情发展的经验,建立符合中国特色的、能源效率不断提高和环境保护日益加强的中、长期可持续发展能源战略。
旨在打造
1、“岩上之屋”
“ 岩上之屋”一词出自奥巴马今年4月的一次演讲。他引述《圣经》中的比喻说,建在沙上的房子会倒掉,建在岩石上的房子则会屹立不倒。他解释说,美国经济就像着火的房子,要重振经济,除了尽快灭火之外,还需要重建经济基础,从而打造一个“岩上之屋”。也就是说,美国必须进行全面改革,其中一个重要方面就是要建 立新的经济增长点,那就是绿色经济。
目前,美国发展绿色经济有着多重考虑。首先,这有助于增加就业。奥巴马近期曾强调,在当前经济形势下,对新能源的开发可能孕育一个全新的能源产业,为美国创造数百万就业岗位。全新的能源产业有望成为可以引领美国经济发展的新领域。
其次,发展绿色经济有助于确保美国能源安全。石油、煤炭等传统能源不可再生,其中石油大部分产于地缘政治敏感的区域,减少对石油的依赖是美国朝野的一致主张另外,随着全球变暖加剧,各国都认识到减少温室气体排放的紧迫性,这也使得对传统能源的进一步使用受到限制。
世界银行副行长兼首席经济学家林毅夫对新华社记者说,发达国家要摆脱当前的金融危机,应寻找可突破的瓶颈领域进行投资。而它们将刺激经济和当前应对全球气候变化的任务结合起来,推进新能源的开发和利用,会是明智的选择。
2、“绿色新政”是系统工程
奥巴马的“绿色新政”可细分为节能增效、开发新能源、应对气候变化等多个方面。
在节能方面最主要的是汽车节能。按照新标准,到2016年美国境内新生产的客车和轻卡每百公里耗油不超过6.62升。奥巴马指出,美国因此减少的石油消耗量将与美国从沙特等四大石油出口国一年的石油进口量相当。
此外,美国将大力促进绿色建筑等的开发,通过设定建筑能耗标准,对节能产品提供优惠政策,为低收入家庭提供节能补贴,鼓励建筑商发展节能建筑。另外,美国还正在制定全新的智能电网计划,以减少电力运输过程中的浪费。
新能源的开发则是奥巴马“绿色新政”的核心。在被认为是其“新政”标志的7870亿美元刺激经济计划中,与开发新能源相关的投资总额超过400亿美元。
按计划,在未来三年内,美国可再生能源的产量将翻一番在未来十年内,美国在可替代能源上的投入将达到1500亿美元。
还有一个方面是应对气候变暖。这很大程度上是美国“巧实力”的运用,通过一系列节能环保措施大力发展低碳经济,在全球应对气候变暖问题上掌控主导权。
3、“绿色新政”面临挑战
“绿色经济”尽管前景诱人,但也面临诸多挑战。首先是将面对国内利益斗争。能源问题一直是共和党的传统利益范围。奥巴马大刀阔斧推动改革,势必触动一些既得利益者,因此改革不会一帆风顺。
其次,美国人浪费式的生活方式已是根深蒂固。政府“绿色新政”是否会引起社会习惯势力的抵触从而导致改革夭折,还有待观察。
另外,产业调整带来了新危机,特别是粮食安全危机。金融危机爆发前,许多国家就已面临粮食危机,一个重要原因就是一些国家将原本生产粮食的土地用来生产更有利可图的生物燃料。如果这种情况持续下去,许多粮食不能自给的发展中国家可能面临新灾难。
有关“碳关税”的争议也是一大挑战。按照《美国清洁能源安全法案》的条款,美国有权对来自不实施碳减排限额国家的进口产品征收“碳关税”。这种不考虑各国发展阶段和国情的做法其实是一种新的贸易壁垒。
德国、瑞典、印度等许多国家批评这种做法不仅违反了世界贸易组织的基本规则,也违背了《京都议定书》确定的发达国家和发展中国家在气候变化领域“共同而有区别的责任”原则,严重损害了发展中国家利益。