中國儲能網訊：作為全球能源消費大國，美國能源轉型在政策搖擺中體現較大韌性，形成了以傳統油氣為支撐、清潔發(fā)展為導向、可再生能源多元化發(fā)展的能源供應格局。重返氣候變化《巴黎協定》后，拜登政府進一步提出“35-50”氣候治理長期目標，即到2035年實現無碳發(fā)電，到2050年實現凈零排放，為美國能源轉型按下“加速鍵”。
一、美國能源電力轉型特征
美國能源轉型呈現以下特征：一是通過“去煤增油提氣”連續(xù)四年實現自給自足。2015年以來，煤炭產量下降2.74億噸，原油產量增加245萬桶/日，天然氣產量增加2478億立方米，一次能源生產總量提高5.3億噸標準煤，達到37.1億噸標準煤。二是非化石能源消費占比波浪式上升。2015年以來，非化石能源消費占比提高2.5個百分點，2022年達到21.3%，與2020年基本持平。風能、太陽能引領非化石能源發(fā)展，在非化石能源消費中的占比分別由9.7%、2.3%提高到18.0%、8.8%。三是生物質能、風能、太陽能三類可再生能源消費加總首次超越煤炭。2022年生物質能、風能、太陽能消費占比分別為4.9%、3.8%、1.9%，三者之和比煤炭消費占比高0.8個百分點。
美國電力轉型呈現以下特征：一是風光裝機首次超過氣電裝機的一半。2015年以來，風光裝機由0.96億千瓦提高到2.54億千瓦，占比提高12.3個百分點，已超過4.97億千瓦氣電裝機的一半。二是可再生能源發(fā)電量首次超過煤電。2015年以來，煤電發(fā)電量占比由33.0%降至19.2%，可再生能源發(fā)電量于2020年超越核電后再次超越煤電，占比由13.6%提高到22.6%。三是電力價格整體上揚，工業(yè)、交通電價增速較大。2022年終端電力平均價格為0.84元/千瓦時，同比上漲12.5%。工業(yè)、交通、商業(yè)、居民電價分別為0.57元/千瓦時、0.78元/千瓦時、0.84元/千瓦時、1.02元/千瓦時，同比分別上漲17.7%、14.3%、11.9%、10.7%。
二、美國能源轉型優(yōu)勢與經驗
一是能源安全底線牢固堅實。與歐洲高比例可再生能源、激進的碳減排目標政策不同，美國是在“能源獨立”的前提下優(yōu)化能源結構，以市場和創(chuàng)新推動“去煤增油提氣”，促進非化石能源發(fā)展。美國煤炭消費于2005年達到峰值8.2億噸標準煤后，截至目前減少了56.8%，但在頁巖氣革命的推動下，天然氣迅速填補煤炭退出的缺口，目前消費量已超過煤炭的3倍，原油、天然氣產量均位居全球第一，形成新增非化石能源基本滿足能源需求增量、化石能源存量保持穩(wěn)定、能源安全保障能力得到全面增強的能源生產消費格局。
二是非化石能源多元均衡發(fā)展。美國非化石能源消費結構中，風能、太陽能僅占26.8%，核能、生物質能消費量遠遠高于風能或太陽能，尤其生物液體燃料產量和消費量處于全球較高水平。早在2000年，美國就出臺《生物質研究法》，設立生物質研發(fā)委員會和技術咨詢委員會，持續(xù)推動生物質資源的研究、開發(fā)和利用。2004年出臺《創(chuàng)造就業(yè)法案》，針對生物柴油規(guī)定，每混合一加侖生物柴油可以享受1美元的稅收抵免。2009年成立由農業(yè)部、能源部和環(huán)保局共同領導的生物燃料跨機構工作小組，進一步推動生物液體燃料在全國范圍內的生產和使用。如今，美國燃料乙醇年產量約150億加侖，生物柴油產量約26億加侖，均位列世界第一。
三是聚焦前沿科技推動創(chuàng)新。自2007年成立先進能源研究計劃署以來，資助了生物燃料、儲能技術、碳捕集技術、建筑節(jié)能技術等數百個研究項目，其中多項技術已取得重大進展并走向商業(yè)化應用。2021年，美國能源部推出“能源攻關計劃”，計劃在未來10～15年時間集中推進若干關鍵領域的科技創(chuàng)新，目前已啟動氫能、長時儲能、負碳技術、增強型地熱系統、浮動式海上風能、工業(yè)供熱等6項能源攻關計劃。2023年，美國能源部發(fā)布《美國國家清潔氫能戰(zhàn)略路線圖》，提出加速清潔氫的生產、處理、交付、存儲和應用，預計2030年清潔氫年產量達到1000萬噸。
四是發(fā)力清潔能源產業(yè)鏈供應鏈。2021年，拜登政府發(fā)布《建立彈性供應鏈、重振美國制造業(yè)、促進廣泛增長》研究報告，重點對半導體制造和先進封裝、大容量電池、關鍵礦物和材料、醫(yī)療用品和原料藥等4類關鍵產品供應鏈進行綜合評估。2022年，美國能源部發(fā)布《美國確保供應鏈以實現強韌清潔能源供應轉型戰(zhàn)略》，這是美國首個保護清潔能源供應鏈的全面戰(zhàn)略，提出了增加國內原材料供應、擴大國內制造能力、投資并建立多樣可靠的國外供應鏈等7項關鍵策略，以確保清潔能源制造和創(chuàng)新的全球領先地位。同年，拜登政府簽署《通脹削減法案》，涵蓋高達7400億美元的長期營商獎勵及稅項寬免，其中約3690億美元補貼支持電動汽車、關鍵礦物、清潔能源、電力生產和投資等領域，多維度帶動美國清潔能源產業(yè)發(fā)展。
三、啟示與建議
黨的二十大報告指出實現碳達峰碳中和是一場廣泛而深刻的經濟社會系統性變革，強調積極穩(wěn)妥推進碳達峰碳中和，為新時期能源轉型發(fā)展提供了根本遵循。我國能源發(fā)展應深入貫徹落實黨的二十大精神，以能源安全為前提，以科技創(chuàng)新為支撐，深入推進能源革命，加快規(guī)劃建設新型能源體系。
一是增強能源生產保障能力，有計劃分步驟實施碳達峰行動。立足我國富煤貧油少氣的能源資源稟賦，堅持先立后破，穩(wěn)住煤炭基本盤，加快推動煤炭產能核增和先進產能釋放，加強煤炭產量調度和電煤運輸保障，充分發(fā)揮煤炭在能源系統中“壓艙石”作用。深入推進油氣增儲上產“七年行動計劃”，加快頁巖油、頁巖氣、煤層氣等非常規(guī)油氣資源勘探開發(fā)力度，實現油氣產量較快增長。加快發(fā)展風電、太陽能發(fā)電，因地制宜開發(fā)水電，積極安全有序發(fā)展核電，以保障國家能源安全和經濟發(fā)展為底線，有計劃分步驟實現清潔低碳能源對高碳化石能源的逐步替代，推動能源綠色低碳轉型平穩(wěn)過渡。
二是充分挖掘其他可再生能源利用潛力，推進可再生能源多元化發(fā)展。將生物質能、地熱能等資源作為風能、太陽能等主要可再生能源的有益補充，穩(wěn)步發(fā)展城鎮(zhèn)生活垃圾焚燒發(fā)電，有序發(fā)展農林生物質和沼氣發(fā)電，因地制宜發(fā)展生物質能清潔供暖，推進先進生物液體燃料產業(yè)化發(fā)展；積極推進地熱能供熱制冷，在具備高溫地熱資源條件的地區(qū)有序開展地熱能發(fā)電示范。因地制宜開發(fā)利用海洋能，推動海洋能發(fā)電在近海島嶼供電、深遠海開發(fā)、海上能源補給等領域應用，實現更豐富的碳中和解決方案。
三是加強能源領域關鍵技術攻關，構建具有戰(zhàn)略性前瞻性的低碳技術體系。充分發(fā)揮科技創(chuàng)新引領能源發(fā)展第一動力作用，緊緊圍繞國家能源轉型重大戰(zhàn)略需求，健全科技創(chuàng)新體系，夯實科技創(chuàng)新基礎，全面加強相關脫碳、零碳技術發(fā)展的全局性部署，為推動能源技術革命，建設新型能源體系提供堅強保障。加強關鍵技術攻關，突破關鍵技術瓶頸，補強產業(yè)鏈供應鏈短板，鞏固非化石能源領域技術裝備優(yōu)勢，強化儲能、氫能、CCUS等前沿科技領域技術研發(fā)與示范，加強高比例新能源并網技術攻關，推動重點行業(yè)與領域節(jié)能改造，形成完整的具有戰(zhàn)略性前瞻性的低碳技術體系。
四是保障關鍵礦產開發(fā)供應，確保清潔能源上游供應鏈安全穩(wěn)定。隨著圍繞礦產資源特別是關鍵礦產的國際競爭日趨激烈，應以保障國家安全戰(zhàn)略需求為目標，聚焦鋰、鈷、鎳等清潔能源所需的關鍵礦產加強系統分析，密切關注供給國的政策變化、供需變化、供應鏈中斷可能性等因素，不斷提升監(jiān)測預警能力。建立健全關鍵礦產清單，加強國內資源勘查開發(fā)，完善戰(zhàn)略物資儲備體系建設。通過經濟互助、文化交流、科技協作、戰(zhàn)略聯盟等方式加強同有關國家的多、雙邊合作，推動以關鍵礦產為載體的“一帶一路”礦業(yè)高質量合作，保障上游供應鏈安全穩(wěn)定，增強能源轉型的可持續(xù)性。
