文件编号：A490/0524
刊发时间：2024年10月31日
从基础数据，初步了解当前美国的能源形势
石油是第一大能源来源，页岩革命让美国于2019年实现了能源独立，并使能源结构处于较理想的状态，民用电价保持稳定且涨幅低于通胀。
王能全
能源，是人类社会生存和发展最基本的物资基础。一个国家的能源生产和消费情况，基本上可以说明这个国家的经济社会现状，反映这个国家在当今世界的地位和影响力，以及百姓的生活状况。依据美国能源信息署的资料和数据，作为一篇知识性和科普性的文章，本文简要介绍当前美国能源生产、消费和进出口的情况，以及百姓的电力消费，从这些最简单、最基础的数据，可以对当前美国的能源形势有一个初步的但最基本的了解和认识。
1950年以来石油一直是美国第一大能源消费来源
2023年，美国消耗了93.65千万亿英热单位的能源，比2022年减少了1%。其中，化石燃料，即石油、天然气和煤炭，占美国能源消费总量的近83%，来自可再生能源和核能的非化石燃料占另外的17%。像过去73年一样，2023年石油仍然是美国消耗量最大的燃料，可再生能源约140年来首次超过了煤炭。
当1776年签署《独立宣言》时，木材，是美国最大的能源来源，用于取暖、烹饪和照明等，直到19世纪末，煤炭才超过了木材。
早期，用水为谷物、木材和其他碾磨作业提供动力，但没有得到很好的量化统计，也没有包含在相关的数据中，但这种磨坊在美国早期历史上很常见。1880年，美国密歇根州大急流城的一家椅子厂，首次在工业上使用水力发电。1882年，世界上第一座向公众出售电力的水力发电厂，在美国威斯康星州阿普尔顿附近的福克斯河上开业。
可再生能源，直到最近才再次成为美国能源消费的重要组成部分。2016年，生物燃料超过木材，成为美国消费最多的可再生能源。20世纪80年代，美国开始消费更多的乙醇与车用汽油混合，以及后来的生物柴油、可再生柴油与车用柴油混合。可再生柴油可以替代石油提炼的柴油，但化学差异限制了可混合到石油柴油中的生物柴油数量。2022年，美国可再生柴油的使用量，首次超过了生物柴油。
20世纪50年代末，美国开始使用核能，并自21世纪初以来一直保持了相当的稳定。近年来，风能和太阳能等零碳能源的发电量迅速增长。2022年，美国可再生能源的能源消耗量，自1984年以来首次超过了核能。
从1885年到1950年，大约65年的时间里，煤炭一直是美国最大的能源来源，后来石油超过了煤炭。煤的早期用途，包括许多现在不常见的方式，例如，用于家庭取暖，以及用于火车和船舶运输。自20世纪60年代以来，美国消耗的几乎所有煤炭，都用于发电。
自1950年以来，石油一直是美国消费最多的能源。石油产品，例如，车用汽油、柴油、喷气燃料和丙烷，普遍用于现代美国经济的所有部门，从运输到工业化学品和塑料制造等等。
自1958年超过煤炭以来，天然气已连续多年成为美国能源消费的第二大来源。天然气曾被视为原油生产的废弃副产品，但现在已成为用于供暖和发电的常用能源。部分由于钻井技术的进步，美国天然气的消费迅速增加。2020年，当新冠肺炎疫情的影响限制了运输消耗的燃料时，美国天然气的消费量几乎超过了石油。
1974年10月，在1973年石油被禁运之后，美国能源部的前身，联邦能源管理局（Federal Energy Administration）出版了第一期《月度能源评论》（Monthly Energy Review，MER），统计并分析美国生产和消费的能源数据。自该报告首次出版以来的50年里，美国能源行业发生了翻天覆地的变化。
《月度能源评论》首次出版的1974年，美国消耗的能源超过了国内生产的能源，是能源的净进口国。今天，美国生产的能源超过了国内消耗的能源，是能源的净出口国。
最新的数据显示，2024年1月至7月，美国能源总产量比1974年同期，高出了68%，或24.0千万亿英热单位（quadrillion British thermal units，quads）。从2000年代开始，水力压裂和水平钻井等技术的进步，带来了美国原油和天然气产量的持续增加，这在很大程度上推动了美国能源总产量的不断增长。
自1974年以来，虽然总消费量的增长低于总产量的增长，但美国能源消费总量稳步增加。2024年1月至7月，美国能源消费总量比1974年同期，高出了32%，或13.2千万亿英热单位。能源消费增长的主要原因，包括人口增长和经济活动的增加。不过，从1970年代以来，按人均和每一美元国内总产值所消耗的能源计算，美国一次能源消费普遍是下降的。能源效率的提高，促成了这些下降。
过去20年能源产量的增长，使美国成为当今世界上最大的原油和天然气生产国，并从2019年开始从能源净进口国转变为能源净出口国。1974年前7个月，美国能源净进口量约为6.8千万亿英热单位，而2024年同期能源净出口量约为5.0千万亿英热单位。这一转变的主要推动力量，是过去15年里，美国原油、石油产品和液化天然气出口的不断增长。
2019年美国已经实现了能源独立
1948年，美国开始净进口石油，第一次石油危机爆发时的1973年进口原油已占美国原油消费的50%。1973年11月7日，时任美国总统的尼克松宣布了能源独立计划，自此之后的历届美国政府均将实现能源独立作为能源政策的核心内容和头号目标。但是，2005年，美国石油进口数量达到峰值，为1371.4万桶/天，石油净进口占石油供应的60.3%，为历史最高水平；能源净进口数量也达到峰值，为7.55亿吨油当量，能源对外依存度为30.14%。
页岩革命成功后，随着石油和天然气产量的不断增加，美国石油和能源安全形势也迅速改善。2019年，美国自1957年之后62年来首次能源产量大于消费量，自1952年之后67年来首次能源出口数量大于进口数量，美国成为能源净出口国，尼克松提出的能源独立梦想终于在46年后实现。
2023年，美国能源出口总量创出了历史的新高。按能源的热值计算，2023年，虽然美国的能源进口总量增长了约1%，但能源出口总量却达到有史以来的最高水平，约为29.50千万亿英热单位，比2022年增加了约8%。2023年，美国能源出口总量，比能源进口总量高出约7.80千万亿英热单位，是有记录以来最大的年度差额。
2023年，原油进出口都有所增加，但美国仍然是原油的净进口国。当年，美国原油进口量为648.9万桶/天，出口量为408.2万桶/天，原油净进口量为240.7万桶/天。原油，在2023年美国能源进口总量中所占的比例最大，接近66%，在能源出口总量中所占的比例约为29%。美国进口的部分原油，被精炼成石油产品以供出口。
2023年，美国是成品油的净出口国。当年，成品油进口量为203.7万桶/天，成品油出口量为615.3万桶/天，成品油净出口量为411.6万桶/天。石油产品（如汽油和馏分油）的进口约占美国年度能源进口总量的18%，约占能源出口总量的36%。石油产品进口总量略低，出口略高，2023年美国石油产品净进口量为有记录以来的最低水平。
从石油行业总体上看，2023年，美国是石油的净出口国。当年，美国石油进口总量为852.6万桶/天，石油出口总量为1023.5万桶/天，石油净出口量为170.9万桶/天。
美国天然气出口，在2023年创下历史的新高，当年美国出口了7.61万亿立方英尺（约2154.91亿立方米）天然气，进口了2.928万亿立方英尺（约829.11亿立方米）天然气，天然气的净出口量为4.682万亿立方英尺（约为1325.8亿立方米）。按能源热值计算，2023年天然气出口约占美国能源出口总量的26%。自2014年以来，天然气出口几乎每年都在增长，这使得自20世纪50年代末以来，美国首次在2017年成为天然气的净出口国，并在2023年达到有记录以来的最低天然气净进口水平。液化天然气出口的增加，特别是对欧洲的出口，使得2023年美国天然气出口总量增长了约10%。从2022年到2023年，美国天然气进口量下降了约3%，约占能源进口总量的14%。
至少自1949年以来，美国一直是煤炭的净出口国。2023年，美国出口了9979.1万短吨（约为9051万吨）的煤炭，进口了401万短吨（约为363.7万吨）的煤炭，煤炭净出口量为9578.1万短吨（约为8687.3万吨）。2023年，美国煤炭年出口量增长了约15%，相当于能源出口总量的8%左右。美国煤炭进口量下降了约35%，占美国能源进口总量的比例不到1%。
从能源消费的角度看，2023年美国能源消费结构处于较为理想的状态。2023年，美国可再生能源消费量比2022年增长了2%，达到创纪录的8.2千万亿英热单位，主要原因是太阳能发电和运输中生物燃料使用的增加。2023年，美国风电消费量25年来首次下降。
2023年，美国煤炭消费量降至8.2千万亿英热单位（4.259亿短吨，约为3.862亿吨），为1900年前后以来的最低水平。自2005年达到峰值（11.259亿短吨，约为10.211亿吨）以来，美国的煤炭消费量下降了一半以上，主要是因为发电用煤的减少。
2023年，美国核能消费总量为8.1千万亿英热单位，与2022年相比略有增加。小幅增长的主要原因，是2023年7月佐治亚州新建的沃格特勒核电厂3号机组（Vogtle 3）投入了运营。
目前，美国的石油消费量仍低于2005年的峰值（2080.2万桶/天），2023年石油消费总量为35.4千万亿英热单位（2027.5万桶/天）。美国消耗的大部分石油，用于运输，尽管电动汽车的使用有所增加，但石油仍然是汽车、卡车和飞机的主要燃料。
2023年，美国天然气消费达到创纪录的33.6千万亿英热单位（32.619万亿立方英尺，约9236.67亿立方米），主要原因是电力使用量的增加。自2018年以来，美国电力部门每年消耗的天然气，比其他任何经济部门都多。
美国能源消耗产生的二氧化碳，已于2005年达峰（60.08亿吨）。2023年，美国二氧化碳排放量为47.94亿吨，比2022年减少了2.95%。
过去10年间美国民用零售电价的涨幅低于通货膨胀
日常生产活中，我们每天都会消耗大量的能源，其中最离不开的是电。民用电力消耗，最能直接反映和说明一个国家的能源形势。
美国的能源行业高度市场化，但居民电价受政府的管制。美国大多数州，通过公用事业委员会监管民用电力市场。一些州，已经放松了对电力市场的管制，允许客户在有竞争力的供应商中选择供电来源。即使在市场放松管制的州，通过费率监管，也可以收回用于支付配电和输电成本（平均占电费的近40%）的费用。
美国公用事业电价费率的确定，是一个复杂的过程，通常涉及到受监管的电力公司提出收入的要求，以保证维持运营并支付所需的资本改进成本，拟议的电价费率必须得到公用事业委员会的批准。在提交涨价申请时，受监管的电力公司经常引用，公用事业委员会也会经常评估，成本增加与消费者价格指数（CPI）之间的关系，作为涨价的一个主要理由。电价批准的时间范围，从自动增加到长达数年的审批。这些费率的提交和批准（以及与批准相关的滞后），是美国零售电价市场结构，与其他市场（如汽油或天然气批发）之间显著的区别。
导致电价上涨的其他潜在原因，包括来自输电或配电投资的增加、新一代技术投资成本的上升，或基础商品价格的快速变化等。不过，不断增长的电力需求，在不需要大量昂贵投资的情况下，可能会产生相反的效果，因为所需的收入会分散在更多的电力销售上，其结果是会降低实际的销售电价。
2023年，美国民用平均电价上涨了6.25%，从2022年的15.04美分/千瓦时上涨到2023年的15.98美分/千瓦时。按名义价格计算（未经通货膨胀调整），2023年，美国居民用户的平均每月电费总额为138美元，比2022年的135美元增加了2.22%，这一增长率低于2023年4.1%的通胀率，与过去十年2%的平均年增长率一致。
美国能源信息署认为，尽管差异在一些州可能会有很大，但在过去的10年里，大多数州的电价涨幅，大体上反映了通货膨胀，2013年至2023年期间，经通货膨胀调整后的电价上涨不到1%。在不考虑通货膨胀因素的情况下，民用部门的平均零售电价，从2013年的每千瓦时12美分，增加到2023年的每千瓦时16美分。
美国民用电价地区差异很大，其中加州和新英格兰大部分地区的电价上涨最快，过去10年，这些地区实际电价年化涨幅超过2%；而中部地区电价则下跌，犹他州和内布拉斯加州的实际电价跌幅最大。
加州的实际电价，从2013年的21美分/千瓦时上涨到2023年的30美分/千瓦时，年平均涨幅为2.8%。在此期间，较高的成本和下降的销售额，往往会增加平均民用电的成本。具体成本包括，对电网现代化改造和可再生能源的投资，以及因野火和其他自然灾害而增加的运营和维护成本。《加州可再生能源组合标准》（California’s Renewable Portfolio Standard，RPS）规定，必须有高比例的能源，来自太阳能和风能等可再生能源。
新英格兰的实际电价，从2013年的每千瓦时21美分多一点，上涨到2023年美国最高地区电价之一，接近每千瓦时29美分，年均增长2.6%。2022年开始的天然气和燃料油（新英格兰发电的主要燃料）成本较高，是影响这一趋势的重要因素。由于对进入该地区的有限管道基础设施的竞争，新英格兰的燃料运输成本较高。除佛蒙特州之外，新英格兰大部分已经放松电力市场管制的州（即可允许消费者选择电力等能源服务），更高的燃料价格，直接带来电力零售价格的上涨。新英格兰地区各州，也对可再生能源配额项目进行了大量的投资。
过去的十年中，犹他州（2.1%）和内布拉斯加州（2.0%）的实际电价年化跌幅最大。尽管电力需求不断增长，但获得多样化和丰富的当地能源资源，包括煤炭、天然气、风能和太阳能，有助于保持较低的电价水平。这些州还受益于发达的输电网络、无需大量新投资即可满足不断增长需求的过剩电网容量，以及相对较低的人口密度抑制了配电网升级的需求。
