碳达峰：美国的现状与启示【能源列国志之五十八】
美国实现了能源消费稳中有降但经济稳定增长，不是每个国家都有条件重复这一幕，可负担的减排，是绝大多数国家必须直面的现实
文 | 王能全
2017年6月1日，特朗普宣布美国退出《巴黎协定》，引起轩然大波，给世人留下美国政府不关心温室气体减排的印象，但事实并非如此。作为世界最大经济体，2007年美国能源消耗产生的二氧化碳排放已经达峰，为美国政府开展国际能源气候外交打下了非常好的基础。
1949年至2007年，美国能源消耗产生的二氧化碳排放量稳定增长，2007年以后稳定下降，2007年为美国能源消耗的碳排放达峰年。
1949年，美国能源消耗产生的二氧化碳为22.07亿吨，直至1961年的13年间，保持在30亿吨以下的水平。从1962年后，美国能源消耗二氧化碳排放数量快速增长，1969年突破40亿吨，1988年增长到49.81亿吨，2006年增长到59.14亿吨。
2007年，美国能源消耗排放的二氧化碳为60.03亿吨，此后逐渐走低。2019年为51.46亿吨，低于1993年水平。2020年，受新冠肺炎疫情的冲击，美国能源消耗产生的二氧化碳排放量减少到只有45.74亿吨，比2019年下降了11%。
美国能源信息署预测，从目前至2035年，虽然会有所波动，但美国能源消耗产生的二氧化碳排放数量都将处于持续下降之中。
01
能源消费稳步下降，经济稳定增长
美国一次能源消费的达峰比碳排放达峰晚11年，2018年才达峰。
2009年之后，美国被中国超越，退居世界第二能源消费大国，但消费总量仍在增长，2018年达到峰值，为101.162千万亿英热单位。2019年，美国一次能源消费降到100.274千万亿英热单位，占全球的比重略超过16%。2020年大降至92.47千万亿英热单位。
美国能源信息署预测，从2020年至2037年，美国一次能源消费总量不仅将低于2018年的水平，而且也将低于2007年的水平。
2020年，新冠肺炎疫情严重冲击了世界经济，美国经济也创下1946年以来最差纪录，下降3.5%。即使如此，2020年的美国GDP仍高达20.93万亿美元，稳居世界第一，人均GDP为6.34万美元。
1949年至2020年的72年间，除少数年份外，美国名义GDP一直稳定增长。1949年，美国GDP为2725亿美元，人均1826.4美元；1969年，美国GDP为10176亿美元，2000年迈过10万亿美元，2018年迈过20万亿美元，2019年为214332亿美元，人均6.53万美元，分别是1949年的78.65倍和35.75倍。
02
美国减排三要素
能源消耗产生的二氧化碳排放，短期主要受天气、能源价格和发电能源来源变化的影响，长期影响因素主要包括：鼓励低排放或无排放技术的政策、降低成本和提高效率的新技术、需求侧效率提高、制造业、GDP和人口结构的变化等。近年来，美国减排之所以成效较好，可以简单归纳为以下三个方面：
（一）单位GDP能耗持续下降
能源消费下降的同时经济能保持稳定的增长，源自能源效率持续提升。
按2012年美元计算，1949年美国每美元实际GDP的能源消耗为15180英热单位。20世纪50年代至70年代中期，美国单位GDP能耗徘徊在14000至13000英热单位之间。1985年，下降至9600英热单位，此后下降速度加快。2019年，美国单位GDP能耗仅为5250英热单位，仅为1949年的34.58%。
一个国家的工业化进程，决定了这个国家的能源强度。从20世纪90年代至21世纪初，美国由工业化进入信息化的时代，带来了能源强度的不断下降。
（二）能源结构持续优化
要实现碳达峰和碳中和，就必须相应地调整能源结构，1949年以来,美国能源消费结构持续优化。
直到1949年，美国一次能源消费结构中，煤炭都是第一大来源，当年占比37.48%。从1950年开始，石油成为美国第一大能源并保持至今。美国进入石油时代，比1965年全世界迈入石油时代早了整整15年。1958年，天然气超过煤炭，成为美国第二大能源品类，并一直保持至今。
美国能源消费结构最有标志性的变化发生在2019年，当年由水力发电、风能、太阳能、地热能、生物质能等构成的可再生能源，130多年来首次超过煤炭，成为第三大能源，加上核能，非化石能源已占美国一次能源消费总量的20%。
除消费总量的结构优化外，为二氧化碳排放达峰做出重要贡献的还有发电行业。美国能源消费的第一大户是发电部门，2019年占能源消费总量的37.03%。从1949年美国能源信息署有统计数据开始直到2015年，煤炭一直是美国发电用能的第一大来源，但从2016年起天然气成为第一大发电用能源，所占的比重不断提高，2020年高达40%，可再生能源为21%，核电为19%，煤炭只占19%。
发电用煤迅速下降，极大推动了美国的碳达峰。2007年至2019年，来自煤炭的碳排放减少50%以上，总量超过10亿吨，其中2019年比2018年下降15%，减排1.84亿吨；2005年至2019年，发电行业累计减排54.74亿吨，其中33.51亿吨来源于天然气对煤炭的替代。
（三）强制要求加优惠政策
上世纪70年代的石油危机严重冲击了美国，促使时任总统尼克松提出能源独立计划，此后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。
从20世纪80年代初的里根政府开始，联邦政府大力推行能源市场自由化政策，解除了对天然气的价格管制，努力营造一个充分竞争的、鼓励私人投资和技术进步的政策环境。
正是在能源独立和市场自由化、鼓励创新等政策的刺激下，无数中小企业前赴后继，使得页岩革命成为现实，改变了美国和世界油气工业的格局，美国在实现能源独立的同时，可以持续调整并优化能源消费结构。
与此同时，联邦和地方政府的强制要求、优惠及刺激政策，使得新能源、可再生能源得以大规模推广使用。
2005年和2007年，美国分别颁布“能源政策法案”和“能源独立和安全法案”，要求销售的车用燃料中添加生物燃料，设定到2022年消费360亿加仑可再生燃料的目标，明确每一个以石油为基础的汽油或柴油的炼油厂或进口商，必须履行可再生燃料义务数量。
生物质柴油由于具有良好的温室气体减排得分，消费得到了鼓励。在2004年的“美国就业法案”中，设立了“生物质柴油税收抵免”条款，规定生物质柴油或可再生柴油每加仑享受1美元的税收抵免。2016年，美国联邦政府为此项政策提供的补贴为27亿美元。
正是在法律的强制要求和优惠政策的刺激下，美国可再生燃料获得了长足的发展。2020年1月1日，美国燃料乙醇的生产能力高达113.4万桶/天，生物质柴油的生产能力为16.7万桶/天。
州政府对环境的高要求，也在刺激能源行业升级技术，进而推动全美的持续减排。作为联邦制国家，美国州政府在环境治理方面有很大的自主性，并对推动全美的环境治理发挥了积极的推动作用，其中最有代表性的就是加州，可以说加州引领了美国的环保减排潮流。
早在1953年，加州就推广空气污染控制技术；60年代，加州在全美率先推行减少汽车尾气排放量的措施；1970年，加州率先检测PM10，1975年要求所有汽车配备催化转换器，1984年开测PM2.5。1988年，加州通过了较联邦政府更加严格的《加州洁净空气法》。
特朗普政府宣布美国退出《巴黎协定》后，2018年9月10日，加州州长布朗签署一项法案，宣布到2045年加州将实现电力100%由清洁能源供应，完全放弃煤电等传统化石能源。
目前，加州正在积极推动立法，计划2022年禁止全州新建房屋使用天然气，转用电能，从而成为全美第一个告别天然气的州。
03
可负担的减排
当今世界上的绝大多数国家，要想实现碳达峰和碳中和目标，都必须直面三大难题：一是解决好经济增长-能源消费-温室减排的三角关系，二是调整能源消费结构的同时保障能源供应，三是环境治理和减排不能给社会大众带来难以承受的经济负担。
根据世界银行的统计，以全球人均GDP1.1万美元为标准，当今世界80%以上的人口低于这个人均GDP，50%左右人口还处于中下收入和低收入状态。因此，大力发展经济和消除贫困，是当下和未来相当长时间世界各国政府都必须承担的责任。
联合国在设定人类发展指数时，将人均能源消费100吉焦列为参考参数之一。2019年，全球人均一次能源消费为75.7吉焦，其中亚太地区为61.1吉焦，中南美洲为55吉焦，非洲仅为15.2吉焦。当前全球约80%的人口，生活在人均能源消费大大低于100吉焦的国家和地区，其中超过12亿人口的非洲处于能源消费的赤贫状态。
从全球来看，当前以煤炭、石油和天然气构成的传统化石能源，占一次能源消费总量84%以上，是当今人类社会消费的绝对主体能源，也是二氧化碳等温室气体排放的主要来源。
正是这三个80%，使得世界上没有任何一个组织在对2030年和2050年的长周期预测中，会做出经济增长和能源消费将下降的结论，对二氧化碳排放的预测也持非常谨慎的观点。大力呼吁开展减排的国际能源署，在其2020年版《世界能源展望》中给出的最保守预测是，到2030年世界经济增长应保持在3%左右，一次能源消费增长至少应保持在1%以上，2025年－2030年间二氧化碳排放增长也将超过1%。
能源效率提升和能源消费结构优化，是美国减排的两大关键因素，但对世界很多国家来说，没有美国那样的产业基础和资源基础来实现优化和提升。即使某个国家有经济实力通过进口石油、天然气和可再生能源来优化能源结构，但能源安全保障和经济安全又会立即成为难题。
美国的能源价格低廉，能源消费在百姓生活支出中所占的比重较低。美国的电价平均为11美分/千瓦时，汽油的零售价普遍保持在2.5美元/加仑上下，居民天然气的价格为11美元/千立方英尺。2021年1月的寒冷冬季里，东北亚液化天然气价格大涨了约20倍，超过36美元/百万英热单位，但美国亨利中心的天然气现货价格却仍保持在3美元/百万英热单位以下。
其他国家在兑现二氧化碳减排承诺时，就没有美国那样的幸运，其中欧洲最有代表性。由于大力推进清洁能源，欧洲的能源支出近年来呈爆炸式增长，从2005年到2012年，欧盟的电价上涨了38%，天然气价格上涨了35%。自2000年以来，德国的税收减免和可再生能源补贴总支出超过2430亿欧元，绿色政策使德国家庭支出翻了一番。2018年底，法国发生席卷全国的黄衫军运动，就是因为车用燃料和电费上涨。2021年2月2日，道达尔首席执行官普亚恩表示，政府不仅要制定政策，还要说明碳中和项目的成本，要向公民和消费者解释，每个人都需要付出努力。
即使作为世界第五大经济体的美国加州，激进的减排和环保政策也带来了能源成本高涨和社会大众的承受问题。目前，加州汽油价格为每加仑3.438美元，大大高于全美平均价格，电价比全美平均电价高出47%，引发了很多抗议活动和法律诉讼。
能源消费结构的调整和优化，尤其是可再生能源的大规模使用，必然带来成本问题，在实现碳达峰和碳中和进程中，社会大众的能源成本承受能力是必须考虑的因素。减排的同时把能源价格上升控制在可承受的范围内，社会大众才能接受并拥护减排。
对于世界上绝大多数国家来说，在宣布碳达峰和碳中和的时间表之后，最该做的事情，也许是趁春天到来抓紧植树造林，这是实现碳达峰和碳中和最简单的、最有效的手段。
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