中國儲能網(wǎng)訊：作為全球能源消費大國，美國能源轉(zhuǎn)型在政策搖擺中體現(xiàn)較大韌性，形成了以傳統(tǒng)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(xié)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(xiàn)無碳發(fā)電，到2050年實現(xiàn)凈零排放，為美國能源轉(zhuǎn)型按下“加速鍵”。
一、美國能源電力轉(zhuǎn)型特征
美國能源轉(zhuǎn)型呈現(xiàn)以下特征：一是通過“去煤增油提氣”連續(xù)四年實現(xiàn)自給自足。2015年以來，煤炭產(chǎn)量下降2.74億噸，原油產(chǎn)量增加245萬桶/日，天然氣產(chǎn)量增加2478億立方米，一次能源生產(chǎn)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(lǐng)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(zhì)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(zhì)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(zhuǎn)型呈現(xiàn)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(zhuǎn)型優(yōu)勢與經(jīng)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(jié)構(gòu)，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(chǎn)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(chǎn)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(jié)構(gòu)中，風能、太陽能僅占26.8%，核能、生物質(zhì)能消費量遠遠高于風能或太陽能，尤其生物液體燃料產(chǎn)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(zhì)研究法》，設(shè)立生物質(zhì)研發(fā)委員會和技術(shù)咨詢委員會，持續(xù)推動生物質(zhì)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(nóng)業(yè)部、能源部和環(huán)保局共同領(lǐng)導的生物燃料跨機構(gòu)工作小組，進一步推動生物液體燃料在全國范圍內(nèi)的生產(chǎn)和使用。如今，美國燃料乙醇年產(chǎn)量約150億加侖，生物柴油產(chǎn)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(shù)、碳捕集技術(shù)、建筑節(jié)能技術(shù)等數(shù)百個研究項目，其中多項技術(shù)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(guān)計劃”，計劃在未來10～15年時間集中推進若干關(guān)鍵領(lǐng)域的科技創(chuàng)新，目前已啟動氫能、長時儲能、負碳技術(shù)、增強型地熱系統(tǒng)、浮動式海上風能、工業(yè)供熱等6項能源攻關(guān)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(chǎn)、處理、交付、存儲和應用，預計2030年清潔氫年產(chǎn)量達到1000萬噸。
四是發(fā)力清潔能源產(chǎn)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(guān)鍵礦物和材料、醫(yī)療用品和原料藥等4類關(guān)鍵產(chǎn)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(xiàn)強韌清潔能源供應轉(zhuǎn)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(nèi)原材料供應、擴大國內(nèi)制造能力、投資并建立多樣可靠的國外供應鏈等7項關(guān)鍵策略，以確保清潔能源制造和創(chuàng)新的全球領(lǐng)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(guān)鍵礦物、清潔能源、電力生產(chǎn)和投資等領(lǐng)域，多維度帶動美國清潔能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
三、啟示與建議
黨的二十大報告指出實現(xiàn)碳達峰碳中和是一場廣泛而深刻的經(jīng)濟社會系統(tǒng)性變革，強調(diào)積極穩(wěn)妥推進碳達峰碳中和，為新時期能源轉(zhuǎn)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(shè)新型能源體系。
一是增強能源生產(chǎn)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(chǎn)能核增和先進產(chǎn)能釋放，加強煤炭產(chǎn)量調(diào)度和電煤運輸保障，充分發(fā)揮煤炭在能源系統(tǒng)中“壓艙石”作用。深入推進油氣增儲上產(chǎn)“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(xiàn)油氣產(chǎn)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(jīng)濟發(fā)展為底線，有計劃分步驟實現(xiàn)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(zhuǎn)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(zhì)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(nóng)林生物質(zhì)和沼氣發(fā)電，因地制宜發(fā)展生物質(zhì)能清潔供暖，推進先進生物液體燃料產(chǎn)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(lǐng)域應用，實現(xiàn)更豐富的碳中和解決方案。
三是加強能源領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，構(gòu)建具有戰(zhàn)略性前瞻性的低碳技術(shù)體系。充分發(fā)揮科技創(chuàng)新引領(lǐng)能源發(fā)展第一動力作用，緊緊圍繞國家能源轉(zhuǎn)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(chǔ)，全面加強相關(guān)脫碳、零碳技術(shù)發(fā)展的全局性部署，為推動能源技術(shù)革命，建設(shè)新型能源體系提供堅強保障。加強關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，突破關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，補強產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈短板，鞏固非化石能源領(lǐng)域技術(shù)裝備優(yōu)勢，強化儲能、氫能、CCUS等前沿科技領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)與示范，加強高比例新能源并網(wǎng)技術(shù)攻關(guān)，推動重點行業(yè)與領(lǐng)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(shù)體系。
四是保障關(guān)鍵礦產(chǎn)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(chǎn)資源特別是關(guān)鍵礦產(chǎn)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(guān)鍵礦產(chǎn)加強系統(tǒng)分析，密切關(guān)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(guān)鍵礦產(chǎn)清單，加強國內(nèi)資源勘查開發(fā)，完善戰(zhàn)略物資儲備體系建設(shè)。通過經(jīng)濟互助、文化交流、科技協(xié)作、戰(zhàn)略聯(lián)盟等方式加強同有關(guān)國家的多、雙邊合作，推動以關(guān)鍵礦產(chǎn)為載體的“一帶一路”礦業(yè)高質(zhì)量合作，保障上游供應鏈安全穩(wěn)定，增強能源轉(zhuǎn)型的可持續(xù)性。
