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美国清洁能源创新政策聚焦10点行动计划

2019-8-6 10:01| 发布者: luxin| 查看: 400| 评论: 0

能源与美国经济的发展密切相关,可以通过能源的各项发展指标看出美国经济正在发生的变化。自20世纪50年代中期以来,美国每美元实际国内生产总值的能源使用量一直在稳步下降,1997~2007年下降了21%,2007~2017年下降了16%。工业在美国能源使用总量中所占份额一直在下降,而商业和运输的份额一直在上升,这表明美国经济的结构正在从制造业转向服务业。


能源在美国经济中的作用


1. 能源价格冲击对经济的影响


自20世纪70年代开始,美国成为一个重要的石油净进口国,世界经历了几次供应冲击,在整个经济中对石油的广泛依赖,以及石油价格的波动和可见度,令人们将注意力集中在石油价格上,因为石油价格是能源市场可能影响美国宏观经济的一个重要渠道。石油价格冲击与经济表现之间的关系仍然很重要,无论在数据中观察到的价格冲击是否来自需求冲击、技术发展或其他原因。


研究表明,美国经济对油价冲击的敏感性明显低于20世纪70年代至21世纪初的文献所显示的水平。“未来资源”最近对石油安全溢价的一项研究验证了石油价格冲击与经济表现之间的关系。较早的文献显示,美国国内生产总值(GDP)在石油价格冲击下的弹性范围很广(-0.012~-0.078),点估计为-0.044,因此,10%的价格冲击意味着GDP的降幅略低于0.6%。但最近的实证研究表明,弹性在-0.006~-0.029之间、点估计为-0.018的情形,不及老文献中描述的一半。


2. 能源和投资之间的关系


2015~2017年的现有数据显示,能源行业目前约占美国非住宅固定投资的10%。


电力系统网络投资稳步增长。例如,过去15年来,投资者拥有的公用事业输电基础设施资本支出按实际价值计算增加了4倍多,达到200亿美元以上,而实际配电基础设施投资也翻了一番,达到约250亿美元。与发电不同的是,随着电力市场的重组,大量电力市场已从基于费率的监管中移除,网络投资在很大程度上仍是一个受服务成本监管的行业。


石油和天然气的上游和下游投资也很重要。事实证明,上游投资对石油和天然气价格的发展特别敏感,而中游和下游投资对不断增加的产量作出了更大的反应。

除对能源部门本身的投资外,页岩气的出现带来了燃料和原料成本优势,降低了天然气和烃类气体液体价格,因此正在对设在美国的石化厂进行大量投资。美国化学委员会估计,近年来石油化工的投资将超过700亿美元。


3. 能源与就业之间的关系


美国过去十年的就业变化反映了经济和能源发展的综合影响,其中前者占主导地位。非农就业总人数从2007年的1.38亿人降至2010年的1.3034亿人,之后又回升至2017年的1.466亿人。2007~2017年,私营服务部门的就业增长从9350万人增至1.042亿人,占总就业增长的100%以上。相比之下,制造业就业人数从2007年的1390万人降至2010年的1150万人。2017年,该数字已恢复至1240万,尚不到2007~2010年降幅的一半。


EIA MECS最新数据显示,2014年的能源制造总支出(1490亿美元)约占美国人口普查局报告的总出货量(5.9万亿美元)的2.5%。2014年,约750亿美元的制造能源成本用于天然气和石油产品,这些产品的成本在2014年后大幅下降,而电价则保持稳定,约占550亿美元的成本。虽然能源成本对能源密集型行业(包括炼油、散装化学品和初级金属)至关重要,但这些能源密集型行业的就业人数相对较少。


与制造业就业相比,制造业以外的就业对能源市场发展的响应能力更强。石油和天然气就业人数从2007年的341000人增至2014年的52.2万人的峰值,2017年降至约37.5万人。2018年,该数据再次上升,但仍未接近2014年的峰值水平。石油和天然气管道就业人数从2007年的4万人增至2017年的4.8万人,增幅也远低于管道装运量的增长幅度。


据不完全统计,在过去十年中,可再生能源的就业人数,包括显示为建筑工作的分布式太阳能安装,显然已经大幅增加。公用事业就业在过去十年中大致保持不变,而能源和与能源有关的项目的高投资水平的影响也促进了重型建筑、土木工程和非住宅专业建设,就业现已接近2007年的水平。


4. 未来发展面临的不确定性因素


市场力量和政策共同塑造了过去的能源转型,目前正在推动新的转型。除页岩气资源和其他致密气藏中的碳氢化合物产量增长外,当前正在进行的过渡涉及越来越多地依赖风能和太阳能发电。在过去50年中,运输部门很大一部分是由个人拥有的和由石油驱动的车辆提供的,随着拼车系统、自动车辆技术和电气化的出现,运输部门也处于过渡的初期阶段。能源使用的平台化既反映了美国经济增长的速度和方向,也反映了过去推动能源使用增长的服务普遍饱和,同时也反映了市场和政策在提高能源效率方面的有效性。


随着零燃料成本可变可再生发电的普及,传统的电力定价系统主要是根据计费期间的总用电量向客户收回系统成本,而不考虑使用的时间模式及其与发电的关系,这种系统成本回收与提供服务的实际成本越来越不相符。它也不能鼓励负荷灵活地响应这些不可调度来源的变化。智能电表技术已经在全国范围内广泛部署,可以促进采用分阶段使用的定价系统,或更直接地反映负荷和发电平衡的其他动态定价方案。


电动汽车和其他交通工具的变化:虽然电力系统脱碳的技术选择是明确的,但要成功实现“巴黎协定”关于限制全球变暖的目标,还需进一步大幅减少其他部门直接使用矿物燃料所产生的排放。目前运输部门的过渡仍处于非常早期的阶段。过渡的一个重要方面涉及轻型车辆和公共汽车的电气化。


交通运输也正在通过增加骑行和自动驾驶技术的普及而发生变化。骑行可以通过降低车辆拥有的固定成本来降低许多客户的总体运输成本,尽管它会提高个人出行的边际成本,这往往会阻止低价值的出行。自动驾驶技术可以减少事故,提高车辆运行效率,增加道路通行能力,并为不能驾驶的年轻人、老年人或残疾人提供更大的流动性。


交通运输和电力系统的转型相互作用,超出了提高车辆收费售电量的前景。尽管截至目前电动汽车的销售普及率很低,但运输电气化一直是电池生产规模快速增长和锂离子电池成本在过去七年下降5倍的主要驱动因素。而较低的电池成本又促使最近和计划在各种电力系统存储应用程序中部署的电池大幅增加,以提供辅助服务、容量、能源、备用以及输电和配电系统延迟。


美国清洁能源创新政策:第116届国会十点行动计划


美国民主党对众议院的控制和参议院共和党人的日益开放,为第116届国会在气候和能源政策方面采取有意义的行动创造了新的可能性。尽管广泛版本的“绿色新政”(Green New Deal)在左翼引起了关注,否认气候变化是人为因素仍是右翼的主要障碍,但一个中间派的两党立法联盟正在形成。


创新是该联盟的核心目标。目前的技术具有扭转碳污染曲线的潜力,但更好和更便宜的技术将更大程度地扭转这一曲线,并为到2050年实现净零排放经济创造真正的前景,正如联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)最近的1.5度报告所表明的,这将符合人类的最大利益。联邦政府在清洁能源创新方面的投资得到了两党各阶层公众的支持。


因此,美国信息技术与创新基金会(ITIF)呼吁第116届国会采取以下10项行动,立即加快清洁能源创新,并为今后采取更积极的行动奠定基础:


1.额外拨款16亿美元用于2020财政年度的联邦能源研究、开发和示范(RD&D)项目。联邦资助的研发提供基础知识,在此基础上建立净零排放经济,重要的是,使新能源技术成熟到可以与现有技术竞争的地步。这笔拨款将使美国回到2021年将能源研发支出翻一番的轨道上。


2.将高级研究计划署(ARPA-E)的拨款增至5亿美元。ARPA-E是加速清洁能源技术发展的最有效机构之一。这笔拨款将使ARPA-E能够增加大约6个新项目,标志着按照国家科学院的建议,朝着最终10亿美元的预算迈出了重要的一步。


3.授权新的联邦研发项目,以应对深度脱碳挑战,如碳中性燃料和直接空气捕获。过去十年的创新议程侧重于风能和太阳能,并取得了相当大的成功。但要将碳污染降至零,还需要一套涵盖所有经济部门的更广泛的技术,其中许多技术尚未被联邦机构所追求。


4.政府将向高风险、但经过技术证明的清洁能源项目提供经过严格审查的贷款担保。这些项目提供了宝贵的见解,可以使后续项目表现得更好,成本更低,但对于私人投资者来说,它们通常风险太大,无法自己承担。联邦贷款担保帮助公用事业规模的太阳能和电动汽车生产向完全私人融资过渡,它们还可以帮助其他成熟的技术,如先进的核电和碳捕获、利用和封存。


5.改革联邦能源税激励措施。当新技术降低了早期采用的风险时,对新技术的税收激励是有充分理由的,这样就可以消除缺陷,实现规模经济。随着技术的成熟,它们应该逐步淘汰,从而创造财政空间,为下一代提供激励。


6.通过清除阻碍技术转让的繁文缛节、加强私营部门伙伴关系和建立能源部基金会,释放国家实验室的智慧,以应对清洁能源挑战。联邦实验室是科学和技术人才的非凡宝库,也是发现和演示独有设施的管理者。羽翼未丰的计划,如实验室嵌入式创业和能源I-军团,已经有了一个良好的开端,但需要更积极的行动。


7.召集各级政府官员,制定一项合作计划,使国家电网现代化。信息技术和分布式发电方面的创新正在为电网创造机会,以更经济、更有效的方式提供能源,同时消除碳排放。实施这些创新需要联邦、地区、州和地方各级的共同努力。


8.在国防部(DOD)和民用清洁能源创新者之间建立更牢固的桥梁。国防部每年在研发方面的支出超过10亿美元,用于推广广泛的能源技术,用于其业务和设施。这些技术中有许多是民用的,但由于缺乏知识、组织不匹配和官僚主义障碍,技术转让受到阻碍。国会应该打破这些障碍,这样做不会损害国防部的国家安全使命。


9.将清洁能源纳入任何基础设施法案,并拨出10%的基础设施资金用于支持创新项目。美国的能源基础设施陈旧破旧,美国土木工程师协会的评级仅为D+。因此,该项工作不应仅仅取代水坝、输电线路等,而应探索增加新功能和在性能上进行分步改变的潜力。


10.确立一项原则,即任何旨在减少温室气体排放的经济政策(例如清洁能源标准或碳税)所产生收入的一部分用于支持清洁能源创新。只有创新才能降低清洁能源的成本,这样整个政策才不会造成无法承受的负担,也不会引发反弹。尽管第116届国会可能尚未准备好颁布一项雄心勃勃的措施,但在每一项严肃的提案中嵌入创新资金,将为今后纳入此类条款制造声势。



(文/机工智库

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