中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:在項(xiàng)目進(jìn)行過(guò)程中美國(guó)能源消費(fèi)以適度的速率增長(zhǎng),同時(shí)伴隨著由科技進(jìn)步和政策實(shí)行帶來(lái)的能源消耗削減
在《2015年度能源展望》項(xiàng)目期間,美國(guó)能源消費(fèi)的增長(zhǎng)速度相對(duì)平穩(wěn),在參考情形下,從2013年到2040年的平均增幅為0.3%/年。與其他行業(yè)的增長(zhǎng)率相比,交通和住房行業(yè)的能源消耗在整個(gè)項(xiàng)目期內(nèi)會(huì)減?。ㄔ谡麄€(gè)項(xiàng)目過(guò)程中少于2%)。最大的能源消費(fèi)增長(zhǎng)發(fā)生在工業(yè)部門(mén),預(yù)計(jì)增長(zhǎng)率為0.7%/年。能源消耗的下降往往源自節(jié)能技術(shù)的采用和促進(jìn)能源效率政策的施行。而增加往往是由于其他因素,如經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和由大量供應(yīng)導(dǎo)致的相對(duì)低廉的能源價(jià)格。
能源消耗零增長(zhǎng)是相對(duì)近期的現(xiàn)象,在《2015年度能源展望》中,美國(guó)能源消費(fèi)在特定方面存在大量的不確定性。這種不確定性與美國(guó)持續(xù)從最近的經(jīng)濟(jì)衰退中復(fù)蘇并且恢復(fù)了更多正常的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)尤其相關(guān)。盡管在20世紀(jì)下半葉,對(duì)能源需求的增長(zhǎng)往往伴隨著經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇,但目前技術(shù)和政策因素的結(jié)合正抑制著能源消費(fèi)的增長(zhǎng)。
《2015年度能源展望》的替代情形展示了這些變化。假定政策和技術(shù)水平不變,高、低經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)情形分別展示了高、低水平的旅游需求和能源消費(fèi)增長(zhǎng)。在經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)的情況和油氣資源豐富的情況下,能源消費(fèi)的增長(zhǎng)(分別為0.6%/年和0.5%/年)高于參考情況。在經(jīng)濟(jì)低速增長(zhǎng)的情形下,能源消費(fèi)的增長(zhǎng)低于參考情況(近持平)。在高油價(jià)的情況下,能源消費(fèi)的增長(zhǎng)比參考情況下高,增長(zhǎng)率為0.5%/年,這主要是由于國(guó)內(nèi)能源生產(chǎn)和貨運(yùn)柴油消費(fèi)的增加。
在《2015年度能源展望》參考情形下,由于越來(lái)越嚴(yán)格的燃料經(jīng)濟(jì)標(biāo)準(zhǔn),2040年交通行業(yè)汽油消費(fèi)比2013年下降了21%。相比之下,從2013年到2040年,柴油燃料消耗(主要用于貨運(yùn)和卡車(chē))的平均增長(zhǎng)速度為0.8%/年,因?yàn)榻?jīng)濟(jì)增長(zhǎng)導(dǎo)致更多裝運(yùn)的貨物。因?yàn)槊绹?guó)消費(fèi)的汽油比柴油更多,汽油消費(fèi)的模式強(qiáng)烈地影響了交通行業(yè)的總體能源消耗趨勢(shì)(圖ES7)。
隨著頁(yè)巖氣供應(yīng)的增長(zhǎng),工業(yè)能源消耗量不斷增加
過(guò)去幾年,美國(guó)干燥天然氣和液態(tài)天然氣產(chǎn)量明顯增加,在《2015年度能源展望》參考中,在高昂的石油價(jià)格及石油和天然氣資源豐富的情況下,這種生產(chǎn)上升趨勢(shì)仍在繼續(xù),干燥天然氣和液體天然氣增長(zhǎng)強(qiáng)勁。持續(xù)高水平的干燥天然氣和液態(tài)天然氣生產(chǎn),且價(jià)格在所有三種情形中最具吸引力,導(dǎo)致在2013到2040年規(guī)劃期內(nèi)工業(yè)能源消耗將呈增長(zhǎng),同時(shí)擴(kuò)大燃料和原料的選擇范圍。
天然氣頁(yè)巖資源和相關(guān)液體燃料供應(yīng)的增加促成了天然氣和碳?xì)湟后w燃料的價(jià)格下降,這有助于提高工業(yè)產(chǎn)出。能源密集型散裝化學(xué)品行業(yè)受益于較低的燃料(主要是天然氣)和原料價(jià)格(天然氣和碳?xì)湟后w燃料),在參考情況下,天然氣和碳?xì)湟后w燃料的消費(fèi)從2013年到2040年增加了50%以上,主要是由于美國(guó)甲醇總?cè)萘?、氨(主要是含氮化肥)和乙烯催化裂化器劑的增長(zhǎng)。碳?xì)湟后w燃料可用性的增加將會(huì)導(dǎo)致以石油為原料的石腦油原料使用增長(zhǎng)減少(與輕碳?xì)湟后w原料如乙烷、丙烷和丁烷相比)。
其他能源密集型行業(yè),如初級(jí)金屬、紙漿和紙張工業(yè),也受益于源自頁(yè)巖資源的干燥天然氣的可用性和價(jià)格。然而,較低的天然氣和碳?xì)湟后w燃料價(jià)格以外的其他因素,如變化的非能源消費(fèi)成本和出口需求,在制造業(yè)產(chǎn)出增加方面也扮演著重要的角色。
在石油和天然氣資源豐富的情況下,制造業(yè)產(chǎn)出總值只是略高于參考情況,在上述兩種情況下,工業(yè)天然氣使用的差別主要在于采礦工業(yè)——特別是石油和天然氣開(kāi)采。在高資源情況下增加石油和天然氣開(kāi)采活動(dòng),租賃和工廠(chǎng)使用的天然氣消費(fèi)在2040年比參考情形高1600萬(wàn)億英熱(68%)。
來(lái)自頁(yè)巖資源的干燥天然氣產(chǎn)量增加(如相對(duì)于參考情形較高的石油和天然氣資源情況)會(huì)導(dǎo)致較低的天然氣價(jià)格,從而促進(jìn)在工業(yè)部門(mén)熱電聯(lián)供中更多天然氣的使用。2040年,熱電聯(lián)供中發(fā)電的天然氣使用在高石油和天然氣資源情況下比在參考的情況下高12%,反映出更高水平的干燥天然氣生產(chǎn)。最后,來(lái)自頁(yè)巖資源的干燥天然氣供應(yīng)的增加會(huì)導(dǎo)致增加使用天然氣以滿(mǎn)足工業(yè)部門(mén)的熱力和電力需求。
可再生能源滿(mǎn)足增長(zhǎng)的電力需求
在《2015年度能源展望》參考情形下,可再生能源發(fā)電從2013年到2040年增加72%,超過(guò)新發(fā)電容量的三分之一??稍偕茉吹陌l(fā)電份額從2013年的13%增長(zhǎng)到2040年的18%。未到期的聯(lián)邦稅收抵免和國(guó)家可再生能源配額制繼續(xù)推動(dòng)非水能可再生能源近期相對(duì)強(qiáng)勁的增長(zhǎng),可再生能源總發(fā)電量從2013年到2018年增加了25%。然而,從2018年到2030年,可再生能源容量增長(zhǎng)放緩,對(duì)電力需求相對(duì)緩慢的增長(zhǎng)減少了對(duì)新的發(fā)電容量需要。此外,相對(duì)較低的天然氣價(jià)格,再加上幾個(gè)關(guān)鍵聯(lián)邦和州政策過(guò)期,這是對(duì)可再生能源具有挑戰(zhàn)性的經(jīng)濟(jì)環(huán)境。2030年之后,由于天然氣價(jià)格隨著時(shí)間推移的增長(zhǎng)和可再生能源在一些地區(qū)日益增加的成本競(jìng)爭(zhēng)力,可再生能源容量增長(zhǎng)再次加速。
在2015年度能源展望參考情形中,風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電占可再生發(fā)電總量增加值的將近三分之二。對(duì)可再生能源發(fā)電,太陽(yáng)能光伏(PV)技術(shù)是增長(zhǎng)最快的能源來(lái)源,年平均增長(zhǎng)率為6.8%。風(fēng)能占可再生能源發(fā)電增加值的最大貢獻(xiàn)者,從2013年到2038年,風(fēng)能占可再生能源發(fā)電增長(zhǎng)量的40.0%,到2040年將取代水電成為可再生能源發(fā)電的最大來(lái)源。太陽(yáng)能發(fā)電增加值幾乎全部來(lái)源于光伏,電力部門(mén)和終端使用部門(mén)有區(qū)分(如分布式或客戶(hù)場(chǎng)所發(fā)電)。在規(guī)劃期間,地?zé)岚l(fā)電以年均約5.5%的速度增長(zhǎng),但是因?yàn)榈責(zé)豳Y源具有地理集中性,在美國(guó)西部的增長(zhǎng)是有限的。到2030年,由于與現(xiàn)有的燃煤電廠(chǎng)共燒,生物質(zhì)能發(fā)電平均增加3.1%/年。2030年之后,生物質(zhì)能源發(fā)電量的大多數(shù)增長(zhǎng)源于新的專(zhuān)用生物質(zhì)資源。
在高經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和高油價(jià)情況下,可再生能源發(fā)電量增長(zhǎng)超過(guò)參考情形——一倍以上(從2013年到2040年在這兩種情況下)(圖ES8),主要由于經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)情況下新增加的電力需求和高油價(jià)情況下相對(duì)昂貴的燃料價(jià)格。在低經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、低石油價(jià)格情況下,伴隨著需求增長(zhǎng)放緩和較低的天然氣價(jià)格,從2013年到2040年可再生能源發(fā)電整體增量略小于參考情形,但仍分別在2013年和2040年增長(zhǎng)了49%和61%。電力行業(yè)(最受可再生能源發(fā)電影響的)中風(fēng)能和太陽(yáng)能光伏發(fā)電是規(guī)劃后幾年替代情況下變化比較大的。
隨著電力傳輸和分配基礎(chǔ)設(shè)施成本和支出不斷增加,電價(jià)不斷上漲
在《2015年度能源展望》參考情況下,發(fā)電、輸電和配電成本增加,加上電力銷(xiāo)售相對(duì)緩慢的增長(zhǎng)的(平均0.7%/年),導(dǎo)致在規(guī)劃期間電力的平均零售價(jià)格上升18%(實(shí)際的2013版美元)。在參考情況下,價(jià)格從2013年的10.1美分/千瓦時(shí)(度)增加到到2040年的11.8美分/千瓦時(shí)。相比之下,在同一時(shí)期,最大的零售電價(jià)增加(28%)是在高油價(jià)情況下(2040年為12.9美分/千瓦時(shí)),增加最少(2%)的是在高石油和天然氣資源情況下(2040年為10.3美分/千瓦時(shí))。電力價(jià)格取決于經(jīng)濟(jì)狀況、能源使用效率、電力供應(yīng)的競(jìng)爭(zhēng)力、在新能源發(fā)電容量上的投資、新一代傳輸和分配基礎(chǔ)設(shè)施投資及操作和維護(hù)工廠(chǎng)服務(wù)成本等。這些因素在替代情況下各不相同。
燃料成本(主要是煤和天然氣)是消費(fèi)者電費(fèi)中發(fā)電成本最大的一部分。2013年發(fā)電總?cè)剂铣杀局校禾空?4%,天然氣占42%。根據(jù)2015年度能源展望,2040年燃料成本總額中,煤炭占35%,天然氣為55%。煤炭?jī)r(jià)格平均每年上漲0.8%,天然氣價(jià)格平均每年上漲2.4%,在參考情況下,與高油價(jià)情況下1.3% /年和3.1% /年以及石油和天然氣資源豐富情況下0.5% /年和0.2% /年形成對(duì)比。
自1997年以來(lái),美國(guó)在新的輸電容量上已增加了五倍投資,并且配電建設(shè)支出也有大幅增加。雖然在2015年度能源展望中,新的輸電和配電投資不會(huì)再以相同的速率增長(zhǎng),但是與新的可再生能源連接的額外輸電和配電設(shè)備,提高電網(wǎng)可靠性和靈活性,增強(qiáng)社區(qū)美感(地下線(xiàn)路)和智能電網(wǎng)建設(shè)的支出將繼續(xù)增長(zhǎng)。
美國(guó)用電量年均增長(zhǎng)率(包括銷(xiāo)售和直接使用)已從1950年代的9.8%放緩到過(guò)去十年的0.5%。造成較低增長(zhǎng)速度的因素包括人口增長(zhǎng)放緩,用電量大的電器市場(chǎng)飽和,家用電器的效率改進(jìn),從高耗能產(chǎn)業(yè)向非能源密集型產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型。在2015年度能源展望參考情況下,從2013年到2040年,美國(guó)平均用電量的增長(zhǎng)為0.8%/年。
隨著能源密度和發(fā)電碳密度的提高,與能源相關(guān)的二氧化碳排放趨于穩(wěn)定
在美國(guó),與能源相關(guān)的二氧化碳排放在2013年達(dá)到54.05公噸(mt)。在《2015年度能源展望》參考情況下,自2013年到2040年,二氧化碳排放以1.44億噸(2.7%)的速率增加,達(dá)到55.49億噸,比2005年59.93億噸低4.44億噸。在《2015年度能源展望》替代情況下,2040年總排放量在高經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)情況下為59.79億噸,在低經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)情況下是51.6億噸。
在參考情形下:
1、從2013年到2040年,由于電力銷(xiāo)售(平均為0.7%/年)增長(zhǎng)相對(duì)緩慢和低碳燃料替代的增加,如天然氣和可再生能源代替煤炭發(fā)電,電力部門(mén)二氧化碳排放平均增加0.2%/年。
2、交通領(lǐng)域二氧化碳排放量平均下降0.2%/年,整體改善的汽車(chē)能源效率抵消了增加的交通需求,貨運(yùn)卡車(chē)柴油消費(fèi)增長(zhǎng),以及消費(fèi)者對(duì)大型高油耗車(chē)輛的偏好(由于國(guó)內(nèi)石油和干燥天然氣生產(chǎn)強(qiáng)勁增長(zhǎng)造成燃料價(jià)格下降)。
3、工業(yè)部門(mén)二氧化碳排放量平均增加0.5%/年,反映出由于低能源價(jià)格(尤其是散裝化學(xué)品行業(yè)的天然氣和碳?xì)湟后w燃料)推動(dòng)的工業(yè)復(fù)蘇。
4、住宅二氧化碳排放量平均下降0.2%/年,設(shè)備和建筑物外形效率的提升抵消了住房的增長(zhǎng)。
商業(yè)部門(mén)二氧化碳排放平均增加0.3%/年,雖然設(shè)備和建筑外殼的效率有所提升,因?yàn)槿找嬖鲩L(zhǎng)的擴(kuò)散數(shù)據(jù)中心和電氣設(shè)備(如網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和視頻顯示器,以及使用更多燃?xì)饨M合供熱和電力分布式發(fā)電)導(dǎo)致了電力消費(fèi)的增長(zhǎng)。 (全文完)
譯自:2015年4月美國(guó)能源信息署編譯:工業(yè)和信息化部國(guó)際經(jīng)濟(jì)技術(shù)合作中心 宋曉明、朱占峰




