盡管美國(guó)清潔能源正以有史以來(lái)最快的速度增長(zhǎng)，但化石燃料仍繼續(xù)在美國(guó)電力行業(yè)中占據(jù)主導(dǎo)地位。

能源智庫(kù)Ember發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，過(guò)去十年中，美國(guó)發(fā)電廠優(yōu)先考慮清潔能源，而非化石燃料，自2014年以來(lái)，美國(guó)清潔發(fā)電能力已累計(jì)提高70%以上，同時(shí)化石燃料發(fā)電能力削減5%。

不過(guò)即便如此，化石燃料仍是美國(guó)的主要發(fā)電來(lái)源，根據(jù)新加坡倫敦證券交易所集團(tuán)（LSEG）數(shù)據(jù)，2024年1-8月份，化石燃料在美國(guó)總發(fā)電量中的占比略高于58%。

這一占比略低于2021年同期的60.4%，反映出作為凈零排放目標(biāo)的一部分，美國(guó)正不斷努力提高其清潔能源發(fā)電量。

但就絕對(duì)發(fā)電量而言，隨著大數(shù)據(jù)和人工智能應(yīng)用等領(lǐng)域的需求激增，該國(guó)整體能源需求穩(wěn)步上升，全國(guó)電力系統(tǒng)面臨的壓力隨之增加，帶動(dòng)今年以來(lái)化石燃料的發(fā)電量創(chuàng)下了新高。

盡管美國(guó)已做出減少對(duì)化石燃料依賴(lài)的長(zhǎng)期承諾，但迫于滿(mǎn)足快速增長(zhǎng)的電力需求的壓力，美國(guó)電力企業(yè)不得不在提升清潔能源發(fā)電能力的同時(shí)增加化石燃料發(fā)電。

只有當(dāng)清潔能源發(fā)電能力超過(guò)化石燃料發(fā)電，同時(shí)配備比目前規(guī)模大得多的電池存儲(chǔ)體系，美國(guó)電廠才有可能大幅削減化石燃料發(fā)電量。

美國(guó)電力結(jié)構(gòu)

根據(jù)新加坡倫敦證券交易所集團(tuán)的數(shù)據(jù)，2024年1-8月份，美國(guó)化石燃料發(fā)電總量為6860萬(wàn)兆瓦時(shí)，較上年同期增長(zhǎng)2.8%，創(chuàng)至少2021年以來(lái)的最高水平。

期間，天然氣發(fā)電供應(yīng)了大部分電力，發(fā)電量為4930萬(wàn)兆瓦時(shí)，較上年同期增長(zhǎng)5%，創(chuàng)歷史新高；燃煤發(fā)電量為1910萬(wàn)兆瓦時(shí)，較上年同期下降2.3%；燃油發(fā)電量為17.94萬(wàn)兆瓦時(shí)，創(chuàng)下同期新低。

從以上數(shù)據(jù)可以看出，美國(guó)燃煤和燃油發(fā)電量的穩(wěn)步減少，與能源行業(yè)減少使用高污染燃料的努力相一致。

Ember智庫(kù)數(shù)據(jù)顯示，每單位天然氣發(fā)電產(chǎn)生的碳排放量在所有化石燃料中最低，比燃煤發(fā)電低約77%。2024年以來(lái)，天然氣電廠每生產(chǎn)10萬(wàn)兆瓦時(shí)電力，二氧化碳排放量約為53.7萬(wàn)噸。相比之下，燃煤電廠排放量約95萬(wàn)噸，燃油電廠排放量70萬(wàn)噸。

清潔能源的局限性

相比化石燃料，清潔能源每10萬(wàn)兆瓦時(shí)電力的排放量平均約為21500噸二氧化碳，僅為燃?xì)怆姀S的1/25，而極低的排放量也是電力企業(yè)和政府當(dāng)局支持美國(guó)電力行業(yè)采用清潔能源的主要原因。

目前，核電是美國(guó)最大的清潔能源來(lái)源，2024年前8個(gè)月占該國(guó)總發(fā)電量的18.6%左右。另外，風(fēng)電（占比10.7%）、水電（占比6.4%）和太陽(yáng)能發(fā)電（占比5%）是美國(guó)其他主要的清潔能源發(fā)電來(lái)源。

不過(guò)，就目前的發(fā)電裝機(jī)水平而言，清潔能源存在一定局限性。

核電是美國(guó)清潔能源中最強(qiáng)大的全天候能源，但由于建設(shè)成本高昂、開(kāi)發(fā)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)數(shù)年和嚴(yán)格的廢物處理法規(guī)，人們對(duì)核電的關(guān)注度正在減弱。

水力發(fā)電占的建設(shè)階段同樣漫長(zhǎng)，且只適合某些地區(qū)配備，并且在許多地區(qū)面臨著環(huán)保人士的強(qiáng)烈反對(duì)。

事實(shí)證明，風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電相比其他能源的建設(shè)速度更快、成本更低，但也有自身的缺點(diǎn)。

自2020年以來(lái)，由于勞動(dòng)力成本和零部件價(jià)格上漲，陸上風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)成本飆升，且通常需要解除當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)的反對(duì)意見(jiàn)方能獲批；海上風(fēng)電項(xiàng)目也面臨類(lèi)似的阻礙，且成本更高。

相比而言，太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)建設(shè)速度最快、成本最低，但只能在白天發(fā)電，因此當(dāng)太陽(yáng)能發(fā)電能力下降時(shí)需要配備備用電源。

在美國(guó)，確保電力供應(yīng)穩(wěn)定是能源安全的重中之重。目前，電力企業(yè)依靠化石燃料來(lái)滿(mǎn)足大部分電力需求，并在風(fēng)速低、無(wú)光照期間填補(bǔ)供應(yīng)缺口。許多電力企業(yè)正在建設(shè)儲(chǔ)能體系，以?xún)?chǔ)存多余的清潔能源供以后使用，并長(zhǎng)期致力于降低對(duì)化石燃料的依賴(lài)。

但據(jù)能源數(shù)據(jù)平臺(tái)Cleanview的數(shù)據(jù)顯示，目前美國(guó)已安裝的儲(chǔ)能電池容量?jī)H為2.1萬(wàn)兆瓦左右，不足電力總裝機(jī)容量的2%。這意味著蓄電池目前只能滿(mǎn)足美國(guó)電力需求的一小部分。

由此來(lái)看，在儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠可靠地滿(mǎn)足更多電力需求之前，美國(guó)電力企業(yè)可能別無(wú)選擇，只得繼續(xù)將化石燃料作為主要的發(fā)電來(lái)源，同時(shí)努力提升清潔能源發(fā)電能力。