中美兩國的電力結(jié)構(gòu)對全球的能源、電力市場及碳排放有著重要的影響。本文主要是對比中美電力政策及電力結(jié)構(gòu)，使大家對中美兩國的電力發(fā)展有一個(gè)了解。
一、中美兩國的電力政策
1. 中國
為了體現(xiàn)在碳減排上的決心，2020 年中國政府宣布，二氧化碳排放力爭2030 年前達(dá)到峰值，力爭2060 年前實(shí)現(xiàn)碳中和，正式將“雙碳目標(biāo)”升級為國家戰(zhàn)略。
我國電力結(jié)構(gòu)仍以產(chǎn)生大量碳排放的燃煤發(fā)電為主，目前電力行業(yè)碳排放約占我國能源碳排放的 40%，是碳減排的領(lǐng)域。因此，在燃煤發(fā)電機(jī)組中推行清潔和改造的政策非常重要。國家發(fā)改委和國家能源局于2015年12月共同發(fā)布了“燃煤電廠超低排放和節(jié)能改造實(shí)施文件”，要求燃煤超低排放改造單位分別于2017年、2018年和2020年在東部、中部和西部地區(qū)完成改造。該政策要求新建的燃煤發(fā)電廠使用超過600兆瓦的超超臨界（USC）裝置，預(yù)計(jì)煤電節(jié)能總量可達(dá)1500萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，二氧化碳減排量可超過3600萬噸。
同時(shí)，“雙碳目標(biāo)”促使電力結(jié)構(gòu)加快向清潔低碳轉(zhuǎn)型，早在2016 年，國家發(fā)改委等八部委聯(lián)合制定《關(guān)于推進(jìn)電能替代的指導(dǎo)意見》，目的即是以電力消費(fèi)代替高能耗、高污染的常規(guī)能源消費(fèi)。構(gòu)建以風(fēng)電、太陽能發(fā)電等新能源為主體的新型電力系統(tǒng)和‘十四五’末可再生能源成為增量電力消費(fèi)主體這兩大目標(biāo)將促使電力行業(yè)碳達(dá)峰的時(shí)間進(jìn)一步提前。根據(jù)國家能源局的目標(biāo)指引，2021年全國風(fēng)電、光伏發(fā)電量占全社會用電量比重達(dá)到11%，到2025年要達(dá)到16.5%。
2. 美國
美國在特朗普任總統(tǒng)期間發(fā)布了《廉價(jià)清潔能源規(guī)則》，計(jì)劃逐步淘汰對風(fēng)能、太陽能的稅收抵免，促使可再生能源在沒有補(bǔ)貼的情況下與煤電、天然氣發(fā)電形成競爭。特朗普政府拒絕承認(rèn)氣候變化問題的真實(shí)性，反對出臺任何主動應(yīng)對氣候變化的政策，在環(huán)境政策方面也是敷衍了事。其能源政策在追求美國“能源獨(dú)立”的旗號下，側(cè)重于為石油、天然氣、煤炭等傳統(tǒng)化石能源行業(yè)發(fā)展松綁，推動能源出口和拉動就業(yè)，并大幅削弱對新能源的扶持。特朗普提出“振興煤炭”，宣布采取行動挽救美國的煤炭工業(yè)，但美國煤電廠的關(guān)閉仍在繼續(xù)，2019年美國可再生能源裝機(jī)量勝過煤電。
相較于特朗普幾乎是毫無保留地支持化石能源的開發(fā)，拜登顯然是持一種更悲觀的態(tài)度看待化石能源的開發(fā)前景。就其長期目標(biāo)而言，拜登明確表態(tài)希望確保美國能實(shí)現(xiàn)100％的清潔能源，并在2050年前達(dá)到凈零排放。如果按凈零排放的標(biāo)準(zhǔn)，顯然煤炭與石油都是相對骯臟的能源，甚至連天然氣都由于會排放溫室氣體而難以被歸為清潔能源。盡管如此，拜登并未將化石能源完全排除在清潔能源之外，從其政策宣示中可以看出，他認(rèn)為頁巖油氣等化石能源在美國向清潔能源過渡期間仍具有特定的作用。
拜登任總統(tǒng)后，2021年底美國眾議院通過了一項(xiàng)《重建美好未來》法案，法案擬投資5550億美元于清潔能源和應(yīng)對氣候變化，是美國歷史上對清潔能源的巨大單項(xiàng)投資，旨在加快美國能源結(jié)構(gòu)向主要包括風(fēng)力和太陽能的清潔能源的轉(zhuǎn)型。其中，法案提高光伏投資稅收減免比例至30%并延長期限至2026年底，將極大促進(jìn)美國國內(nèi)光伏的裝機(jī)需求。同時(shí)，拜登承諾將于2035年前完全實(shí)現(xiàn)美國電力行業(yè)脫碳進(jìn)程。
二、中美兩國的電力結(jié)構(gòu)
1.中國
根據(jù)國家能源局發(fā)布的2021年全國電力工業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2021年全國發(fā)電裝機(jī)容量約23.8億千瓦，同比增長7.9%，各類型電力裝機(jī)數(shù)據(jù)見圖1。其中，水電新增2349萬千瓦、風(fēng)電新增4757萬千瓦、光伏發(fā)電新增5488萬千瓦、生物質(zhì)發(fā)電新增808萬千瓦，分別占全國新增裝機(jī)的13.3%、27%、31.1%和4.6%。截至2021年底，我國可再生能源發(fā)電裝機(jī)達(dá)到10.63億千瓦，占總發(fā)電裝機(jī)容量的44.8%。發(fā)電設(shè)備容量中火電裝機(jī)容量占比逐年下降，清潔低碳同時(shí)對環(huán)境更加友好的風(fēng)電、太陽能發(fā)電裝機(jī)容量年增速顯著高于其他電源。
2020、2021年全國發(fā)電總量分別為76236億千瓦時(shí)、81122億千瓦時(shí)，2021年同比2020年增長6.41%。與發(fā)電量相比，我國2021年的用電量增速更高，同比增長10.3%，總量升至83128億千瓦時(shí)。各類型電力發(fā)電數(shù)據(jù)見圖2。2016- 2020 年，風(fēng)力發(fā)電量占比由 3.57%上升至 5.59%，太陽能發(fā)電占比由0.67%上升至 1.92%。2021年風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電合計(jì)占到我國總發(fā)電量的9.25%，火力發(fā)電占總發(fā)電量仍高達(dá)71%。
2.美國
根據(jù)美國能源信息署（EIA）數(shù)據(jù)，截至2021年底，美國電力總裝機(jī)容量為11.43億千瓦，各類型電力裝機(jī)數(shù)據(jù)具體見圖3。美國火力發(fā)電以天然氣及煤炭發(fā)電為主，2021年美國天然氣發(fā)電裝機(jī)量4.91億千瓦，煤電裝機(jī)2.96億千瓦。美國總裝機(jī)量在2008年突破10億千瓦，其后一直緩慢增長。2007年后，美國新增的裝機(jī)主要是天然氣發(fā)電、風(fēng)電、太陽能發(fā)電， 2014年之后，新增大量太陽能發(fā)電。在過去的10多年，美國電力裝機(jī)總量緩慢增長，逐步淘汰煤電，新增大量天然氣發(fā)電，以及風(fēng)電和太陽能發(fā)電。
發(fā)電量方面，美國2021年發(fā)電量為41155億千瓦時(shí)，2020年發(fā)電量為40071億千瓦時(shí)，2021年較2020年發(fā)電量增長2.7%。各類型電力發(fā)電數(shù)據(jù)見圖4。2021年美國風(fēng)力和太陽能發(fā)電占到總發(fā)電量的12%，略高于中國的9.25%。美國的燃煤和天然氣發(fā)電占總發(fā)電量的60.1%，低于中國火力發(fā)電量在總發(fā)電量中的占比。另外，與中國相比，美國的水電發(fā)電量占比較低。
從兩國電力政策及電力結(jié)構(gòu)對比來看，中美在電力結(jié)構(gòu)的調(diào)整和發(fā)展方向上是一致的，通過發(fā)展清潔能源技術(shù)，提升可再生能源在發(fā)電中的占比，逐步降低化石燃料的使用，實(shí)現(xiàn)電力生產(chǎn)的低碳化，以應(yīng)對全球性氣候變化方面的挑戰(zhàn)。