美國的能源轉(zhuǎn)型對中國有哪些參考意義慷境？

1.電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型：美國現(xiàn)狀

美國電力部門的轉(zhuǎn)型主要由可靠性织鲸，成本和彈性驅(qū)動欠诊。特朗普政府旨在推動美國在石油和天然氣生產(chǎn)以及減少能源排放方面領(lǐng)先世界。2018年悔琉，美國成為世界上最大的原油和天然氣生產(chǎn)國疹返。在聯(lián)邦層面，2017年出現(xiàn)了特朗普政府修訂或重新考慮奧巴馬政府實施的許多與能源相關(guān)的政策骑枯，包括美國在COP21框架下的國家確定貢獻(xiàn)(NDC)盏踢，清潔電力計劃以及車輛的公司平均燃料經(jīng)濟(jì)性標(biāo)準(zhǔn)。

除了國家層面的這些行動外涡税，州和地方政府層面的行動也應(yīng)考慮在內(nèi)赐杏，這主要是由于聯(lián)邦政府對州際貿(mào)易擁有管轄權(quán)，而各州對與對客戶費率和工廠選址等當(dāng)?shù)貑栴}具有主要管轄權(quán)醇锌。不受聯(lián)邦政府監(jiān)管的市場因素散骚，例如天然氣相對于煤炭的價格，風(fēng)能和太陽能等新技術(shù)成本的降低痕寓，以及電廠決策等減緩了聯(lián)邦政策的影響傲醉。

美國將繼續(xù)推動可再生能源的發(fā)展。2019年1月呻率，丹尼爾西蒙斯正式宣誓就任能源部能源效率和可再生能源助理部長(EERE)硬毕。

美國能源部Mark W.Menezes曾表示“可再生能源，儲能和能源效率礼仗，是我們整體能源和經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略的關(guān)鍵要素吐咳，我很高興西蒙斯助理部長的加入能夠繼續(xù)推進(jìn)我們國家的可再生能源技術(shù)的發(fā)展。”

國會2005年簽署“能源政策法”時元践，51.3%的發(fā)電量來自煤炭韭脊。自那時起，水力壓裂等燃料提取技術(shù)的創(chuàng)新與水平鉆井相結(jié)合单旁，導(dǎo)致天然氣供應(yīng)量大幅增加且價格下降乾蓬。此外，可再生能源采用率顯著增加慎恒，這主要得益于風(fēng)能和太陽能發(fā)電系統(tǒng)成本的下降任内，政府頒布的有利政策以及投資者對這些技術(shù)性能信心的增強(qiáng)。

也正是由于這些變化庸灶，2018年美國電力部門的煤炭發(fā)電份額下降至27.4%腐熊。這種變化也反映在最近的煤電退役趨勢中—根據(jù)AEO2019報告顯示，2018年末美國煤電裝機(jī)容量為240GW窘携，遠(yuǎn)低于2008年的約310GW冒瞎，預(yù)計到2050年將有101吉瓦的裝機(jī)完成退役。

同時杀终，公用事業(yè)規(guī)模的可再生能源占美國總發(fā)電量的17.0%以上;值得注意的是洛怠，公用事業(yè)和小規(guī)模太陽能發(fā)電量增加了24.4%，可再生能源發(fā)電量從2017年到2018年增長了4.5%。這種轉(zhuǎn)變也反映在就業(yè)方面：在美國眉崩，太陽能領(lǐng)域勞動力從2010年(93502名工人)到2018年(超過242000名工人)增長了159%囤胯。盡管自2016年以來經(jīng)歷了略微下降，但由于州政府的政策激勵和積壓的公用事業(yè)規(guī)模項目預(yù)期徙蜓，2019年太陽能領(lǐng)域勞動力就業(yè)的前景有望改善蚪缚。

2.當(dāng)前的焦點和潛力

以下部分主要介紹美國能源轉(zhuǎn)型的一些關(guān)鍵方法和經(jīng)驗，以及它們對美國能源部門未來的影響以及它們對中國能源轉(zhuǎn)型的相關(guān)參考贫怀。

自下而上的政策發(fā)展

獨立于聯(lián)邦政府米苹，一些州和城市組成了一個聯(lián)盟—美國氣候聯(lián)盟—目的在于在2025年之前實現(xiàn)州層面溫室氣體減排量比2005年下降了26~28%。聯(lián)盟成員包括19個州和波多黎各領(lǐng)土砰琢，占美國人口的40%以上以及2015年美國能源相關(guān)二氧化碳排放量的31.2%蘸嘶。

實現(xiàn)溫室氣體減排目標(biāo)的關(guān)鍵政策工具是可再生能源投資組合標(biāo)準(zhǔn)(RPS)，其版本已由29個州頒布陪汽。勞倫斯伯克利國家實驗室估計亏较，2018年，55%的零售電力銷售由RPS承保掩缓。美國加利福尼亞州雪情，康涅狄格州，馬薩諸塞州你辣，新澤西州和紐約州在2018年對其RPS計劃進(jìn)行了重大修訂巡通。例如，到2030年舍哄，加州將其RPS目標(biāo)提高到60%宴凉，并在2045年之前強(qiáng)制實施100%的清潔能源目標(biāo)。

設(shè)定能效目標(biāo)是另一種可再生激勵方法表悬。例如蓄帐，在2018年，科羅拉多州監(jiān)管機(jī)構(gòu)將Xcel的年度能效目標(biāo)提高了25%(從2019年的400GWh提高到2023年的500GWh)俏川，以便為客戶提供更多的利益并降低公用事業(yè)投資成本警钥。

展望未來，更多雄心勃勃的政策將繼續(xù)從州和地方層面出現(xiàn)符殊。在私營部門晒躺，總部位于美國的49%的大型企業(yè)在2018年積極采購可再生能源。在全球范圍內(nèi)倘秸，簽署清潔能源合同的公司在2017年至2018年期間增加了一倍多挑胯，達(dá)到13.4吉瓦，其中美國公司占60%轨皮。

市場結(jié)構(gòu)和價格

總的來說伪滤，能源市場已經(jīng)從中央監(jiān)管的指揮和控制壟斷公用事業(yè)轉(zhuǎn)向競爭性市場方秤，但由于區(qū)域環(huán)境，政治承諾和傳輸互連薇硬，這些都已經(jīng)采取了不同的形式益锻。除了在聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(FERC)管轄范圍內(nèi)運營的眾多區(qū)域性市場外，還出現(xiàn)了鼓勵優(yōu)化分配可再生能源的其他新方法主巍。

加利福尼亞州的獨立系統(tǒng)運營商(CAISO)已經(jīng)運營西部能源不平衡市場(EIM)冠息，自2014年以來實現(xiàn)公用事業(yè)公司近乎實時的能源交易;這樣的機(jī)制可以通過擴(kuò)大市場占地面積緩解擁堵挪凑，提高系統(tǒng)靈活性和提高電網(wǎng)可靠性來防止過度可再生能源發(fā)電的縮減孕索。八個州和一個加拿大省現(xiàn)在已經(jīng)是EIM的一部分，其中兩個公用事業(yè)公司在2018年加入躏碳，另外有五個公司計劃在2021年之前加入搞旭。

在紐約，該州的改革能源愿景(NYREV)倡議獲得了進(jìn)一步的發(fā)展菇绵。通過一系列監(jiān)管變革肄渗，NYREV打算將公用事業(yè)的角色從分銷層面的銷售電力轉(zhuǎn)變?yōu)檫\營分布式能源資源(DER)參與的分銷平臺。在這個愿景中咬最，由公用事業(yè)公司維護(hù)的分配系統(tǒng)將變成電力市場的幕后資源翎嫡，儲能和微電網(wǎng)也將參與到電力交易中既作為生產(chǎn)者也作為消費者。該項目代表著對靈活且有彈性的電網(wǎng)的重大監(jiān)管進(jìn)步永乌。

聯(lián)邦能源管理委員會FERC政策更新

2018年惑申，聯(lián)邦能源管理委員會FERC實施了許多規(guī)則來提高電力系統(tǒng)可靠性，提高區(qū)域市場透明度翅雏，確保系統(tǒng)安全并減少客戶支出镇纳。表2說明了聯(lián)邦能源管理委員會FERC在2018年提出的主要問題。

基荷概念的演變

不斷增加的可再生能源滲透已經(jīng)改變了“基荷”發(fā)電的性質(zhì)及其對系統(tǒng)可靠性的貢獻(xiàn)咒娶。諸如靈活性之類的特性可以是更有用的規(guī)劃概念仍枕，用于探索最小化電力中斷的方法。通過對需求概況以及風(fēng)能和太陽能預(yù)測的充分時間解析吗罪，運營商可以在必要的情況下評估來自其他來源的靈活調(diào)度功率尚蔗，包括聯(lián)合循環(huán)天然氣，煤炭或核能话贯，需求響應(yīng)(DR)或其他資產(chǎn)御欢。

在加利福尼亞州，正在利用新的需求響應(yīng)DR方法來減少開啟熱電廠以達(dá)到峰值負(fù)荷的需求严齿。加利福尼亞州的獨立系統(tǒng)運營商CAISO引入了代理需求資源市場升碱，允許分布式能源(DER)的聚合器參與實時和日前能源市場。通過在節(jié)點消耗較高時實時提醒客戶并補(bǔ)償它們以減少負(fù)載骄闺，聚合器已經(jīng)實現(xiàn)了高水平的應(yīng)用是酣。與客戶的持續(xù)交互允許較小負(fù)載以更高的頻率使用需求響應(yīng)DR。

這些靈活的資源由各種機(jī)制實現(xiàn)，包括特定產(chǎn)品或向市場投標(biāo)服務(wù)的能力黄刚，如容量或需求響應(yīng)捎谨。

各種分布式能源DER技術(shù)(如PV)與儲能，熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)和微電網(wǎng)相結(jié)合憔维，可在系統(tǒng)范圍的電網(wǎng)中斷事件中增強(qiáng)系統(tǒng)彈性涛救。隨著停電事件的頻率和強(qiáng)度的發(fā)展，各級政策制定者正在引入新的互連流程和標(biāo)準(zhǔn)业扒，以促進(jìn)電力系統(tǒng)中彈性技術(shù)的采用检吆。

儲能的未來

近年來儲能系統(tǒng)成本顯著降低，并且預(yù)計未來會繼續(xù)降低程储。在未來蹭沛，可變可再生能源可能越來越多地與儲能配對，以更加經(jīng)濟(jì)有效的方式提供額外的電網(wǎng)服務(wù)章鲤。最近的聯(lián)邦能源管理委員會FERC訂單通過要求電網(wǎng)運營商允許儲能參與能源摊灭，容量和輔助服務(wù)市場來顯著改變公用事業(yè)規(guī)模儲能的前景。此外败徊，最近的聯(lián)邦能源管理委員會FERC訂單要求所有新連接的發(fā)電機(jī)提供主要頻率響應(yīng)能力;這可能導(dǎo)致可再生資源易受影響帚呼，越來越多地與儲能配對以穩(wěn)定頻率輸出。

貿(mào)易壁壘

特朗普總統(tǒng)宣布自2018年開始對美國進(jìn)口某些光伏組件的4年關(guān)稅(第201條)侣豌。關(guān)稅從30%開始皮向，每年下降5%，直到2021年到期俊揣。關(guān)稅旨在激勵國內(nèi)光伏制造業(yè)的額外投資;一些人估計晚惊，未來五年新建光伏裝置短期可能會減少11%。2017年太陽能項目取消和互連延遲導(dǎo)致許多項目進(jìn)入2018年乐太。美國預(yù)計2018年新增光伏裝機(jī)容量為11.1GWdc宛蒲，與2017年相比幾乎持平。201項關(guān)稅的不確定性導(dǎo)致開發(fā)商推遲項目莉孽，并且可能是2018年末增加公用事業(yè)太陽能采購的一個原因恼稠。

3.轉(zhuǎn)移到中國

除了明顯的系統(tǒng)性差異之外，中國和美國在電力部門轉(zhuǎn)型的道路上面臨著許多共同的挑戰(zhàn)火晕，每個國家都可以從另一個國家的經(jīng)驗中受益来锥。積極分享經(jīng)驗教訓(xùn)可以對兩國和國際社會產(chǎn)生有益的長期影響。一些值得注意的方面如下所述：

進(jìn)一步技術(shù)研發(fā)的需要

技術(shù)進(jìn)步將進(jìn)一步促進(jìn)先進(jìn)能源技術(shù)的更大部署和更廣泛應(yīng)用液珠。在制造和處理這些技術(shù)方面仍有提高效率腥例，降低成本和改善環(huán)境可持續(xù)性的空間。這種持續(xù)的進(jìn)步可以加速能源部門向低碳排放組合的轉(zhuǎn)變酝润。例如不依賴稀土礦物的光伏化學(xué)燎竖，開發(fā)能夠在各種時間范圍內(nèi)滿足特定電力部門需求的新儲能技術(shù)璃弄，以及海洋流體動力學(xué)發(fā)電等新技術(shù)的進(jìn)步。

行業(yè)成熟：標(biāo)準(zhǔn)

成熟行業(yè)的一個標(biāo)志是標(biāo)準(zhǔn)化的存在构回，以降低交易成本和提高監(jiān)管確定性夏块。隨著可再生能源產(chǎn)業(yè)的成熟，降低成本的份額可能來自這些標(biāo)準(zhǔn)的制定纤掸。標(biāo)準(zhǔn)化控制器等組件的通信協(xié)議可以降低與微電網(wǎng)等新生技術(shù)相關(guān)的項目工程成本脐供。

同樣，建立標(biāo)準(zhǔn)合同可提高投資者信心并降低與融資相關(guān)的交易成本借跪≌海可再生能源證書(REC)跟蹤工具的國際標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)會同樣存在。隨著中國自己的可再生能源組合標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展垦梆，與美國各州實施可再生能源證書跟蹤計劃的溝通是分享經(jīng)驗教訓(xùn)的寶貴途徑匹颤。隨著可再生能源證書的市場在全球范圍內(nèi)的增長仅孩，數(shù)據(jù)庫管理和認(rèn)證方法的標(biāo)準(zhǔn)化將成為確保環(huán)境屬性證書有效性的關(guān)鍵托猩。

靈活的電力系統(tǒng)

也許能源行業(yè)在全球面臨的最大挑戰(zhàn)是可變可再生能源在高滲透率下的有效整合。隨著行業(yè)的發(fā)展和各國陸續(xù)實現(xiàn)其政策目標(biāo)责名，這一挑戰(zhàn)將更加普遍溶迹。通過規(guī)劃系統(tǒng)靈活性和電力市場設(shè)計，可以實現(xiàn)有效的集成液炼。隨著中國希望到2040年全面整合其批發(fā)電力市場剩织，可以從國際經(jīng)驗中吸取教訓(xùn)，包括美國ISO/RTO和西方EIM等司法管轄區(qū)枕络，這些管轄區(qū)已經(jīng)證明了在整合靈活資源的同時提供可靠性電力供應(yīng)的能力硬拴。