文件編號：A041/0046刊發時間：2018年10月10日美國能源知多少系列之十美國的電力消費和生產王能全美國是世界第二大電力生產和消費國，

文件編號：A041/0046

刊發時間：2018年10月10日

美國能源知多少系列之十

美國的電力消費和生產

王能全

美國是世界第二大電力生產和消費國，僅次于我國。電力是二次能源，一個國家電力生產和消費的數據，很大程度上反映了這個國家的經濟實力和社會大眾的幸福指數。

依據2018年版英國石油公司《世界能源統計評論》和美國能源信息署等材料，本文以詳實的數字，介紹當前美國電力生產和消費的基本情況，以便行業和公眾對美國的電力行業有一個較為客觀的了解。需要說明的是，由于統計口輕的不同，不同統計機構和同一統計機構的有關統計數據存在一定的差距；部分行業專業名詞、美國地名和機構沒有統一的譯名，文中僅是自己的理解，可能不一定準確，敬請諒解并指正。

一、美國電力生產的基本情況

電是電能或電荷的流動，電既是自然界的基本組成部分，也是最廣泛使用的能源形式之一。電在我們的日常生活中非常重要，很少有人去思考沒有電的生活會是什么樣子。像空氣和水一樣，電也被大眾認為是理所當然的，我們每天用電做很多工作，從照明、取暖、冷卻家庭到為電視和電腦供電等。

通常，美國能源信息署將一兆瓦發電量和發電能力，作為電力行業分類的起始點，等于或大于一兆瓦的稱為規模以上能力，小于一兆瓦的稱為規模以下能力。

2017年，美國規模以上發電企業的凈發電為4.01萬億千瓦時。此外，還有240億千瓦時（約0.02萬億千瓦時）的電力，由規模以下的光伏企業生產的，大部分直接使用了。2017年，美國直接使用的發電量為1380億千瓦時。

美國用于發電的三大類能源來源是，化石燃料（煤、天然氣和石油）、核能和可再生能源。

2017年，天然氣是美國發電量最大燃料來源，占32%，用于汽輪機和燃氣輪機發電。煤炭是美國第二大發電能源，約占30%，幾乎所有的燃煤電廠都使用汽輪機發電。不過，也有一些燃煤電廠將煤轉化為燃氣，用于燃氣輪機發電。核能占美國發電量的20%，核電站使用蒸汽渦輪機從核裂變產生電能。種類繁多的可再生能源，占美國總發電量的17%。其中，水電站發電量占美國總發電量的7%，占可再生能源總發電量的44%，水力發電廠使用流動的水來旋轉與發電機相連的渦輪機來發電；風能發電占美國總發電量的6%左右，占可再生能源發電總量的37%左右，風力渦輪機將風能轉化為電能；生物質能占美國總發電量的2%，它直接在蒸汽發電廠燃燒，或者被轉換成可以在蒸汽發生器、燃氣輪機或內燃機發電機中燃燒的氣體；太陽能發電占美國電力總量的1%，發電主要方式有光伏和太陽能熱發電兩大類，光伏轉換在光伏電池中直接從陽光產生電能，大多數太陽能熱發電系統使用蒸汽渦輪機發電；地熱發電廠發電量不到美國發電總量的1%，使用蒸汽渦輪機發電。石油在美國發電量中，只占有不到1%的比重，燃料油和石油焦主要使用的是汽輪機發電，部分也使用燃氣輪機發電，柴油發電機使用柴油作為燃料。

2017年底，美國規模以上企業的總發電能力約為1084783兆瓦（或11億千瓦），規模以下的分布式太陽能光伏發電能力大約為1600萬千瓦。其中，規模以上企業總發電能力相應可使用的能源來源分別為：天然氣，42%；煤炭，24%；水力，9%；非水可再生能源，12%；核能，9%；石油，3%；其他，0.4%。

2016年，美國總發電量的65%來自使用生物質、煤炭、地熱能、天然氣、核能和太陽能的汽輪機，發電效率大約為33%，這意味著對于進入發電廠的100單位一次熱能，只有33單位被轉換成可用的電能。此外，其他的發電技術，包括燃氣輪機、水輪機、風力渦輪機和太陽能光伏發電等。

近年來，美國發電能源不斷變化，煤炭所占的比重逐年下降，天然氣和可再生能源所占的比重日益增加。1990年，燃煤發電廠占美國發電能力的42%左右，占總發電量的52%左右。到2017年底，煤炭發電廠占總發電能力的比例下降到24%，占發電總量下降到30%。同期，天然氣發電能力所占比例從1990年的17%增加到2017年的42%，發電量所占比例從1990年的12%增加到2017年的32%。美國大多數核電站和水電站都是在1990年之前建成的。自1990年以來，核能在美國發電總量中的份額一直保持在20%左右。水力發電，是歷史上最大的可再生能源發電，但由于年度降水量的變化，發電量每年都在波動。2014年，規模以上發電企業的非水力可再生能源年發電量，首次超過了水力發電量。風能占美國規模以上發電能力的比例，從1990年的0.2%增長到2017年的8%，占規模以上總發電量的比例也增長到了6%。

規模以上太陽能發電能力，1990年為314兆瓦或314000千瓦， 2017年底增加到26665兆瓦，其中93%是太陽能光伏系統，7%是太陽能熱/電力系統。太陽能發電量占美國規模以上總發電量的的比例，1990年不到0.1%，2017年約占1%。此外，美國能源信息署估計，2017年底，美國還有16224兆瓦的小型太陽能光伏發電能力，而這些小型光伏企業當年的總發電量約為240億千瓦時。

二、美國電力消費的基本情況

1879年，舊金山的加利福尼亞電燈公司首次在美國銷售電力，該公司生產和銷售的電力僅夠為21盞電燈（刷弧燈）供電。2017年，美國的電力消耗量約為3.82萬億千瓦時，是1950年的13倍。

全部電力消費包括向終端消費者零售電力和直接使用電力。直接消費的電力，可能既是消費者生產的，也可能是消費者消費的。工業部門，生產并使用了直接消費的所有電力。2017年，美國零售的電力約為3.68萬億千瓦時，占總用電量的96%。最終使用部門的直接用電約為0.14萬億千瓦時，占總用電量的4%。

2017年，美國用于空間冷卻的風扇和空調設備，是單一美國民用電力消費的最大項。2017年，美國民用電力消費的主要用途及所占比例為：冷卻/空調，15.4%；熱水，9.5%；照明，9.4%；制冷，7.2%；空間加熱，6.2%；電視及相關電子設備，5.9%；干衣，4.1%；烹飪，2.3%；加熱設備風扇和泵，2.2%；計算機及相關設備，2.2%；洗碗機，2.0%；冷凍機，1.6%； 洗衣機（不包括加熱），0.5%；其他雜項，31.3%。上述清單中的其他雜項用途，包括美國別墅、公寓和相關房產中的大量、主要是小型電器用電。

2017年，制冷是美國商業領域最大的用電項目。這里的商業領域，包括零售、辦公、教育、各類組織、公共和政府設施，以及諸如供水、污水處理、電信設備、戶外和公共街道照明等公共服務。2017年，商業領域電力使用的主要用途及其份額如下：制冷，14%；通風，11.2%；照明，10.6%；空間冷卻，10.6%；辦公設備，7.8%；計算機及相關設備，7.5%；空間加熱，2.6%；烹飪，1.8%；熱水，0.6%；其他雜項，33.3%。上述清單中的其它雜項，包括美國房屋、公寓和相關房產中的大量、主要是小型電器的用電。

2014年，美國制造商使用的電力幾乎一半是用于機器操作，商業部門電力使用的主要用途及其份額如下：機器驅動（馬達），48.2%；工藝加熱和鍋爐使用，14.4%；設施供暖、通風、空調和制冷，9.5%；電子化學處理，6.8%；工藝冷卻和制冷，7.3%；照明，6.5%；其他雜項工藝和設施使用，7.3%。

2017年，美國終端用戶的電力零售總額為36820億千瓦時，即約3.7萬億千瓦時，比2016年減少了800億千瓦時。終端用戶電力零售總額，包括來自加拿大和墨西哥的電力凈進口量（進口減去出口）。2017年，美國主要零售客戶的電力銷售額和所占的比重為：居民，13790億千瓦時，37%；商用，13490億千瓦時，37%；工業，9460億千瓦時，26%；運輸，80億千瓦時，0.2%。

六種類型電力供應商向終端用戶出售電力。2016年，各種類型供電公司電力銷售份額如下：投資者擁有的企業，51%；電力銷售公司，22%；聯邦、州和地方的機構，14%；電力合作社，11%。除了銷售給最終用戶之外，電力也經常在批發市場或通過雙邊合同進行交易。

20世紀初，超過4000家獨立的電力公司各自運行。隨著電力需求的增長，尤其是在第二次世界大戰之后，電力公司開始將他們的輸電系統逐步連接起來。目前，美國本土48州的電力系統由三個網絡組成，這些網絡彼此之間基本上獨立運行，相互的電力互供非常有限。東部電網，包括落基山脈以東的區域和德克薩斯的一個部分；西部電網，包括從落基山脈到西部的區域；德克薩斯電力可靠委員會（ERCOT）電網，覆蓋了德克薩斯的大部分地區。美國的東部和西部電網，也與加拿大的電網相連。

1950至2007年間，美國的電力消耗僅有三年下降。然而，從2007到2017年間，卻有六年電力消費下降了，其中2009年跌幅最大（約4%）。導致電力消費下降的一個重要因素，是2007年底至2009年間的經濟衰退，工業部門的電力銷售大幅度減少。此外，建筑行業新的電器標準帶來的效率提高和電力供電技術整體效率的提高，也減緩了電力需求的增長，并可能有助于未來的增長放緩。美國能源信息者2018年《能源展望》參考方案估計，2017到2050年，美國用電總量的年均增長不到1%。

2015年，經合組織國家消費了世界電力供應的45%，2050年將下降到37%。

三、美國的電力價格

電價一般反映建造、融資、維護和運營發電廠和電網的成本。一些營利性的電力企業，電價還需包括業主和股東的財務回報。一般來說，美國夏季的電價最高，不同類型的消費者電價也不相同。

2017年，美國平均電價約為10.54美分/千瓦時，主要用戶類型的平均電價為：民用，12.9美分/千瓦時；商用，10.68美分/千瓦時；工業，6.91美分/千瓦時；交通，9.67美分/千瓦時。

由于發電廠數量和燃料供應、本地燃料成本和政府價格管制等因素，美國的電力價格因地區而異。2017年，夏威夷的平均電價為26.07美分/千瓦時，路易斯安那州為7.75美分/千瓦時。

（說明：2018年9月12日，“美國能源知多少系列”預告后，在赴美參加第18屆中美油氣工業論壇期間，對文章的內容進行了再一次的修訂，計劃完成赴美參會的紀實后，從2018年10月1日開始正式刊發本系列的10篇文章，從而使這個系列更加完整，至今天（10月10日）預告中的10篇文章全部刊發完畢。

國慶假期期間，完成了2018年上半年美國油氣出口和我國從美國進口能源資源兩篇文章，這個系列的文章擴展到12篇，美國能源某些行業的數據更新到2018年7月，10月11、12日將刊發這兩篇文章。

需要說明的是，由于時間關系，本系列文章的部分附圖不再翻譯成中文。）

免責聲明：本人撰寫和發表的文章，僅是個人研究心得，不代表任何組織和單位，也不構成任何投資建議。