作為電力工作者,有必要了解美國的電力情況。本文依據(jù)最新資料,對目前美國電力情況作一些介紹。
美國到2014末發(fā)電總裝機容量為10.68億千瓦,發(fā)電機組的主要構(gòu)成是:火力發(fā)電7.743億千瓦,核電9860萬千瓦,水電7970萬千瓦,風(fēng)電6420萬千瓦。機組詳細(xì)分類及年發(fā)電量見表1 (2014年美國發(fā)電裝機及當(dāng)年發(fā)電量)。
美國2015年總發(fā)電量:40669億千瓦時, 其中燃煤發(fā)電:13560億千瓦時,占33.1%;燃?xì)獍l(fā)電:13480億千瓦時,占32.9%;核電:7972億千瓦時,占19.5%;可再生能源發(fā)電5628億千瓦時,占13.8%,其他284.4億千萬時,占0.7%。各種機組發(fā)電量構(gòu)成見圖1(美國2015年發(fā)電量構(gòu)成)。
2014年美國電力生產(chǎn)數(shù)據(jù)
近十年來,美國的電力生產(chǎn)發(fā)生了結(jié)構(gòu)性變化。發(fā)電量中燃煤發(fā)電2004年占總發(fā)電量的39%,2014年比十年前發(fā)電減少3930億千瓦時,所占比例降低到33.1%;燃油發(fā)電量2014年比2004年減少900億千瓦時。天然氣發(fā)電2004年占27%,燃?xì)獍l(fā)電2014年比2004年增加4120億千瓦時,所占比例達(dá)到32.9%。2014年比2004年風(fēng)電增加1680億千萬時,太陽能發(fā)電增加180億千瓦時。
美國2008年平均電價為9.28美分/千瓦時。當(dāng)時電價高于澳大利亞、加拿大、法國、瑞典和芬蘭,高于德國、意大利、西班牙和英國。2007年居民月平均電費100美元。美國2013年的民用電價從小于5美分到大于15美分,各州之間有較大差別,最高電價在夏威夷,24.1美分/kwh。不同地區(qū)不同電價的分布見圖2(2013年美國居民電價水平分布圖)。
該圖中,深淺不同的粽色表示電價高低不等。
美國的電價政策是:對于大多數(shù)電力領(lǐng)域的投資者,都可以通過借貸、股權(quán)組合從民營公司得到融資,但是也有些投資者用于科研、發(fā)展的部分,可以得到政府補貼,也可以說得到納稅人的間接資助。
美國發(fā)電、輸電、配電、售電各環(huán)節(jié)都由一大批上市公司所有并負(fù)責(zé)電力系統(tǒng)運營,最終保證工業(yè)、商業(yè)、公用事業(yè)和居民的用電,同時,公共事業(yè)機構(gòu)承擔(dān)對電力領(lǐng)域的監(jiān)管。在1996年美國有3195個電力公司,而其中的有發(fā)電能力的公司不足1000家,電力公司的大部分是小型配電公司。在美國有65家電力市場負(fù)責(zé)電力交易和結(jié)算見圖3(美國主要電力市場區(qū)域分布圖)。在全部電力公司中,有2020家是公共事業(yè)機構(gòu)所有(其中10家是聯(lián)邦政府所有),有932家是農(nóng)村供電合作社,有243家是投資人所有的供電公司。輸電網(wǎng)運行由獨立系統(tǒng)運營商,或者區(qū)域輸電公司控制,兩者都是非營利組織,并要求執(zhí)行促進(jìn)競爭,無歧視對待接入電網(wǎng)的各個單位的政策。
圖2 2013年美國居民用電電價分布圖
圖3 美國主要電力市場區(qū)域分布圖
深綠:加利福尼亞電網(wǎng);天藍(lán):中西部電網(wǎng)(調(diào)度15州);淺棕:新英格蘭電網(wǎng);淺棕:紐約電網(wǎng);深灰:西北電網(wǎng);淺粉紅:賓夕法尼亞新澤西馬里蘭電網(wǎng);棕色:東南電網(wǎng);深分紅:西南電網(wǎng);西南電力庫;深藍(lán):得克薩斯電網(wǎng);
在美國東南、西南和西北地區(qū),實行傳統(tǒng)的電力躉售市場,電力公司的責(zé)任,是負(fù)責(zé)系統(tǒng)運行和管理并售電給電力零售商,他們實行發(fā)電、輸電、配電系統(tǒng)統(tǒng)一、管理并服務(wù)零售商。他們中包括聯(lián)邦政府的系統(tǒng),像BPA、田納西流域管理局和西部地區(qū)電力管理局。電力市場的交易執(zhí)行雙邊交易并與電力庫規(guī)則一致的原則。隨著輸電網(wǎng)的開放,獨立系統(tǒng)運營商(ISOs)充分利用發(fā)電機組參與競爭。在有關(guān)規(guī)定中,鼓勵電力公司參與地區(qū)輸電組織(RTOs)的公平競爭。
美國發(fā)電、輸電、配電、售電各環(huán)節(jié)都是被不同政府機構(gòu)監(jiān)管的。各個監(jiān)管機構(gòu)之間功能可能有部分重疊。聯(lián)邦政府的能源部制定總的能源政策;環(huán)保政策由環(huán)境保護(hù)政府機構(gòu)制定并實行監(jiān)督。保護(hù)消費者利益的政策,由聯(lián)邦交易委員會負(fù)責(zé);核電廠的運行安全由核管制委員會監(jiān)管。配電經(jīng)濟(jì)規(guī)則由州政府制定,而跨州電網(wǎng)的運行由聯(lián)邦能源管制委員會監(jiān)管。