中國儲能網訊：曾經是美國最大發(fā)電能源的煤炭現(xiàn)已退居第四位，根據美國電力市場現(xiàn)狀，太陽能和電池儲能正引領新增發(fā)電能力增長，并將支撐未來電力需求的增長2025年03月28日
作為全球第二大電力消費大國，近年來，隨著天然氣產量的持續(xù)增長，以及可再生能源的迅速增加，美國發(fā)電用能源結構發(fā)生了巨大變化，21世紀初還是美國最大發(fā)電用能源來源的煤炭已降至第四位，并將在近兩年加速退出，而太陽能和電池儲能正引領美國發(fā)電能力的增長。
燃煤發(fā)電退居第四位
1885年～1950年，煤炭一直是美國最大的能源消費來源。1950年，石油超越煤炭，成為美國消費最多的能源來源，并一直保持至今；1958年，天然氣超過煤炭，成為美國能源消費的第二大來源。從發(fā)電用能源來看，2005年是美國歷史上燃煤發(fā)電量最大的一年，產生超過兩萬億千瓦時的電力，占當年美國總發(fā)電量的49.63%。
根據美國能源信息署（EIA）公布的數(shù)據，公用事業(yè)規(guī)模包括發(fā)電能力至少為1兆瓦的發(fā)電廠，小型系統(tǒng)的發(fā)電能力小于1兆瓦。2023年，美國公用事業(yè)規(guī)模的總發(fā)電量為4.18萬億千瓦時。 天然氣是2023年美國公用事業(yè)規(guī)模發(fā)電量的主要來源，占總發(fā)電量的43%。
此外，可再生能源發(fā)電在美國電力中占比越來越大，約為2023年美國公用事業(yè)規(guī)?？偘l(fā)電量的21%。其中，風電約占美國公用事業(yè)規(guī)模發(fā)電量的10%；常規(guī)水電廠的發(fā)電量約占美國公用事業(yè)規(guī)模發(fā)電量的6%；太陽能發(fā)電廠提供的電力約占美國公用事業(yè)規(guī)模發(fā)電量的4%；生物質發(fā)電約占美國公用事業(yè)規(guī)模發(fā)電量的1%；地熱發(fā)電廠的發(fā)電量不到美國公用事業(yè)規(guī)模發(fā)電量的1%。
核能提供了美國近1/5的電力。2023年，核能是美國公用事業(yè)規(guī)模發(fā)電量的第三大來源，約占18%；煤炭則成為美國發(fā)電量的第四大來源，約占16%。
根據美國能源信息署今年2月發(fā)布的《能源統(tǒng)計評論》，2024年前11個月，美國總發(fā)電量為3.94萬億千瓦時，比2023年同期增加了1067.76億千瓦時，增幅為2.78%。在發(fā)電來源中，天然氣為43.64%，風能和太陽能等可再生能源為22.72%，核能為18.02%，煤炭為14.96%，石油為0.34%。此外，2024年前11個月，美國煤炭總產量為9534萬億英熱單位（約合4.25億噸），消費量為7134萬億英熱單位，占同期美國一次能源消費總量8.34%。除出口外，美國生產的煤炭主要用于國內發(fā)電。
燃煤發(fā)電正在加速退出
根據對美國在役發(fā)電機數(shù)量的分析，以及對短期美國能源形勢的展望，美國能源信息署認為，美國燃煤發(fā)電能力正在加速退出，而太陽能和電池儲能正在引領美國的新增發(fā)電能力增長。
2025年，美國計劃淘汰更多燃煤發(fā)電能力。美國能源信息署數(shù)據顯示，2024年，美國電網有7.5吉瓦的發(fā)電能力退役，是2011年來退役最少的一年。2025年，美國發(fā)電企業(yè)計劃淘汰12.3吉瓦的發(fā)電能力，與2024年相比，退役量將增加65%，其中燃煤發(fā)電能力占計劃退役發(fā)電量的最大份額，為66%；其次是燃氣發(fā)電能力，為21%。
2024年，美國燃煤發(fā)電退役量降至4吉瓦，低于過去10年每年9.8吉瓦的退役量。發(fā)電企業(yè)發(fā)布報告稱，計劃2025年淘汰8.1吉瓦的燃煤發(fā)電能力，占美國2024年底運行的燃煤發(fā)電總量的4.7%。與此同時，計劃2025年淘汰2.6吉瓦的燃氣發(fā)電能力，占2024年底運行的燃氣發(fā)電總量的0.5%。
太陽能和電池儲能引領新增發(fā)電能力增長
2024年，太陽能和電池儲能將占美國新增發(fā)電量的81%。美國能源信息署表示，2024年美國開發(fā)商和發(fā)電廠所有者計劃增加62.8吉瓦的新公用事業(yè)規(guī)模發(fā)電量，比2023年新增多55%。其中，2024年太陽能占新增發(fā)電能力的最大份額，為58%；其次是電池儲能，為23%。
美國能源信息署稱，2024年美國公用事業(yè)規(guī)模的太陽能發(fā)電能力達到創(chuàng)紀錄水平。隨著供應鏈挑戰(zhàn)和貿易限制的影響緩解，太陽能發(fā)電能力將繼續(xù)以超過其他發(fā)電能源的速度增長。
美國能源信息署表示，2024年美國電池儲能容量增加了14.3吉瓦，其中得克薩斯州增加6.4吉瓦，加利福尼亞州增加5.2吉瓦，兩者占美國電池儲能新增容量的82%。
太陽能和電池儲能將引領2025年美國新增發(fā)電能力增長。美國能源信息署預計，2025年美國電網將新增63吉瓦的公用事業(yè)規(guī)模的發(fā)電能力，其中太陽能和電池儲能合計占預期增加發(fā)電能力的81%，而太陽能占增量的50%以上。
2024年，美國電網新增公用事業(yè)規(guī)模太陽能發(fā)電裝機容量達到創(chuàng)紀錄的30吉瓦，占新增發(fā)電裝機總容量的61%。美國能源信息署預計，這一趨勢在2025年將繼續(xù)發(fā)展，屆時將新增32.5吉瓦的公用事業(yè)規(guī)模太陽能發(fā)電裝機容量。
此外，2025年美國電池儲能的容量增長可能創(chuàng)紀錄，預計有18.2吉瓦的公用事業(yè)規(guī)模電池儲能將被添加到電網中。這一增長凸顯了電池儲能在與可再生能源一起使用時的重要性，有助于平衡供需，提高電網穩(wěn)定性。
可再生能源發(fā)電將支撐美國發(fā)電量增長
2024年，美國公用事業(yè)規(guī)模的總發(fā)電量約為4.32萬億千瓦時。美國能源信息署預計，2025年和2026年，美國發(fā)電量將分別增長2%和1%，計劃中的可再生能源發(fā)電裝機容量增加將支持美國發(fā)電量的增長。
美國能源信息署在1月的《短期能源展望》報告中預計，美國可再生能源發(fā)電裝機容量的增加，尤其是太陽能，將在未來兩年繼續(xù)推動美國發(fā)電量的增長。2024年，發(fā)電企業(yè)為電力部門增加了創(chuàng)紀錄的37吉瓦太陽能發(fā)電裝機容量，幾乎是2023年太陽能裝機容量增加的兩倍。預計2025年美國電力部門將增加26吉瓦的太陽能發(fā)電裝機容量，2026年將增加22吉瓦。
美國能源信息署預計，2025年美國風電新增裝機容量將增加8吉瓦，2026年將增加9吉瓦，與2024年增加的7吉瓦相比，略有增加。
美國燃氣、核電發(fā)電能力未來基本保持不變
與太陽能和風能相比，美國其他能源的發(fā)電能力在2025年和2026年將基本保持不變。其中，2024年燃氣發(fā)電能力增長有所放緩，僅增加了1吉瓦，但天然氣仍是美國發(fā)電的最大來源。2024年，美國燃氣電廠的總發(fā)電量為1.767萬億千瓦時，比2023年增加了4%，燃氣發(fā)電量約占美國總發(fā)電量的42%，與2023年相比基本沒有變化。預計燃氣發(fā)電量將在2025年下降3%，至1.712萬億千瓦時，并在2026年進一步下降1%，至1.692萬億千瓦時。
2024年，美國核電量比2023年略有上升，總計為7810億千瓦時。預計2025年美國核電量將增長2%，達到7960億千瓦時；2026年將進一步增長1%，達到8000億千瓦時。核電量的增加部分來源于2023年7月和2024年4月開始商業(yè)運營的沃格特勒兩座核反應堆，以及將于2025年10月重啟的帕利塞茲核電站。
2024年，美國燃煤發(fā)電退役容量約為3吉瓦，這是2011年來退役發(fā)電容量的最低水平。美國能源信息署認為，美國燃煤發(fā)電能力退役將加速，2025年美國電力部門的燃煤發(fā)電量將減少6%，為11吉瓦，2026年將再減少2%，為4吉瓦。2024年，美國燃煤發(fā)電量為6470億千瓦時。預計2025年和2026年美國燃煤發(fā)電量將下降，并保持在6400億千瓦時左右。
（作者為國家能源委員會專家咨詢委員會委員、中化能源股份有限公司前首席經濟學家）
