Электроэнергетика США

Поделись знанием:
Это текущая версия страницы, сохранённая MBHbot (обсуждение | вклад) в 07:15, 29 апреля 2016. Вы просматриваете постоянную ссылку на эту версию.

(разн.) ← Предыдущая | Текущая версия (разн.) | Следующая → (разн.)
Перейти к: навигация, поиск

Электроэнергетика США — совокупность компаний, предоставляющих генерацию электроэнергии, её передачу и распределение между индустриальными, публичными и частными потребителями. Также к отрасли относят множество регуляторов. На 1996 год в США было 3,2 тысячи организаций, занятых в электроэнергетике, из них немного менее тысячи участвуют в генерации. Множество небольших компаний обеспечивают работу электрических сетей и дистрибьюцию электричества. Среди всех организаций две тысячи публичных и 10 федеральных[1]. Сети электропередач контролируются некоммерческими независимыми системными операторами (Independent System Operator) и региональными сетевыми организациями (Regional Transmission Organization), которые обязаны предоставлять неизбирательный доступ для любых поставщиков электроэнергии для поддержания конкуренции.

Регуляторами в электроэнергетике выступает несколько публичных институтов. Общие правила устанавливает федеральное правительство в лице Министерства энергетики США (DoE), политику в отношении окружающей среды — Агентство по охране окружающей среды, защитой потребителей занимается Федеральная торговая комиссия. Безопасность ядерных электростанций контролирует Nuclear Regulatory Commission. Экономические правила в сегменте распределения устанавливают штаты, обычно путём создания комиссий «Public Utilities Commission», передачу электроэнергии между штатами регулируют федеральные власти через Federal Energy Regulatory Commission.

В 2013 году в США было произведено 4058 млрд кВт⋅ч электроэнергии[2]. По данным на 2012 год США производит 18,8 % и занимает второе место в мире по производству электроэнергии, уступая лишь КНР[3].

В 2013 году 67 % электроэнергии выработано тепловыми электростанциями, работающими на ископаемом топливе: 39 % на угле, 27 % — на природном газе, 1 % — на нефти. 19 % электроэнергии выработано атомными электростанциями, 7 % — гидроэлектростанциями, 6 % — возобновляемая энергия: 1,5 % — выработано электростанциями на биотопливе, 0,4 % — геотермальная энергия, 0,2 % — солнечная энергия, 4,1 % — энергия ветра[2]. Доля возобновляемых источников постепенно растет. Импорт электроэнергии в США в 2012 году составил 47 млрд кВт⋅ч[3].

В 2008 году средний тариф на электроэнергию составлял около 10 центов за киловатт-час (кВт⋅ч)[4]. В 2006—2007 годах тарифы на электричество в США были выше, чем в Австралии, Канаде, Франции, Швеции и Финляндии, но ниже, чем в Германии, Италии, Испании и Великобритании[5]. Тарифы для населения значительно различаются по штатам, составляя от 6.7 цента за кВт⋅ч в штате Западная Виргиния до 24,1 цента за кВт⋅ч на Гавайях. Средний счет домовладения в 2007 году составлял примерно 100 долларов в месяц.

Большинство инвестиций в электроэнергетическом секторе США финансируется частными компаниями с помощью заемных и собственных средств. Тем не менее, некоторые инвестиции косвенно финансируются налогоплательщиками через различные субсидии от налоговых льгот до субсидий на научные исследования и разработки, льготные тарифы на возобновляемую энергетику и поддержку семей с низкими доходами.

Потребление электроэнергии

Потребление электроэнергии на жителя рассчитывается по данным DOE Energy Information Administration, отчету «Electric Power Annual 2012»[6][7] Население указано по данным census.gov[8]. Потребление на жителя в 2012 году упало на 3,2 % по сравнению с 2002 годом, и на 6 % по сравнению с пиковым 2007 годом.

Годовое потребление электроэнергии на человека (кВт*ч) по источникам энергии, 1999—2012
Год Население
млн 		Ископаемые топлива Атомная Возобновляемые Иное Всего
Уголь Нефть Газ Итог Гидро Гео
терм. 		Солн. Ветер Дрова Био
и др. 		Итог
2012 313.87 4 824 74 3 944 8 841 2 451 880 50 14 449 120 63 1 576 179 13 047
2011 313.85 5 523 96 3 267 8 886 2 518 1 018 49 6 383 119 61 1 636 147 13 187
2010 309.33 5 972 120 3 230 9 321 2 609 841 49 3.9 306 120 61 1 382 108 13 419
2009 307.01 5 719 127 3 034 8 881 2 602 891 49 2.9 241 117 60 1 361 135 12 978
2008 304.38 6 524 152 2 939 9 616 2 649 837 49 2.8 182 123 58 1 252 126 13 642
2007 301.58 6 686 218 3 018 9 922 2 674 821 49 2.0 114 129 55 1 170 121 13 887
2006 298.59 6 666 215 2 782 9 663 2 636 969 49 1.7 89 130 54 1 292 83 13 675
2005 295.75 6 806 413 2 618 9 838 2 644 914 50 1.9 60 131 52 1 209 105 13 796
2004 293.05 6 751 413 2 475 9 639 2 691 916 51 2.0 48 130 53 1 199 58 13 588
2003 290.33 6 798 411 2 292 9 502 2 631 950 50 1.8 39 129 54 1 224 41 13 397
2002 287.80 6 717 329 2 441 9 486 2 710 918 50 1.9 36 134 52 1 193 90 13 479
2001 285.08 6 679 438 2 274 9 390 2 697 761 48 1.9 24 123 51 1 009 88 13 185
2000 282.17 6 968 394 2 179 9 542 2 672 977 50 1.7 20 133 82 1 263 117 13 594
1999 279.04 6 741 423 2 045 9 209 2 610 1 145 53 1.8 16 133 81 1 430 96 13 345
  1. Графа «Газ» включает природный газ и другие виды газа.
  2. Солнечная энергия включает фотовольтаику (фотоэлементы) и гелиотермальную энергетику
  3. Иное включает различные виды генерации, гидроаккумуляцию, импорт
  4. В Био включена энергия полученная от прямого сжигания мусора, из свалочного газа и т. п.
  5. Из гидроэнергии исключены гидроаккумулирующие станции
  6. В графу общего итога «Всего» дополнительно включены импортируемые объемы.

Генерация электроэнергии

На 2012 год суммарная установленная мощность электрогенерации в США составил 1063 гигаватт. Основные источники по установленной мощности:[9]

  • Тепловые станции на горючих ископаемых: 776 ГВт
  • Атомные станции: 102 ГВт
  • Гидроэнергетика: 79 ГВт
  • Ветроэнергетика: 59 ГВт

Производство электроэнергии в 2012 году составило 4047 ТВт*ч. Также было импортировано 59.3 ТВт*ч и экспортировано 12 ТВт*ч[10], с общим итогом 4095 ТВт*ч доступных внутри страны. Основные источники произведенной энергии::

  • Тепловые станции на горючих ископаемых: 2775 ТВт*ч
  • Атомные станции: 769 ТВт*ч
  • Гидроэнергетика: 276 ТВт*ч
  • Другие виды возобновляемой энергетики: 218 ТВт*ч (включая энергию из мусора, геотермальную, ветро- и солнечную энергетику)

Доля угольных и атомных электростанций в объеме произведенной энергии гораздо выше, чем их доля в установленной мощности, поскольку именно эти станции обеспечивают базовую электрогенерацию, работая в длительных режимах. Электростанции на газе и нефти покрывают пиковую нагрузку, тогда как ветрогенераторы и солнечные установки поставляют электроэнергию лишь при возможности.

Годовая электрогенерация, млрд кВт*ч (ТВт*ч) в год по видам топлива[11]
Год Ископаемые топлива Атомная Возобновляемые Иное Всего
Уголь Нефть Газ Итог Гидро Гео
терм. 		Солн. Ветер Дрова Био
и др. 		Итог
2012 1 514.04 23.19 1 237.79 2 775.02 769.33 276.24 15.56 4.33 140.82 37.8 19.82 494.57 56.1 4095
2011 1 733.4 30.2 1 025.3 2 788.9 790.2 319.4 15.3 1.82 120.2 37.4 19.2 513.32 46 4138.4
2010 1 847.3 37.1 999.0 2 883.4 807.0 260.2 15.2 1.21 94.7 37.2 18.9 427.4 33.3 4151.0
Соотношение 44.5 % 0.9 % 24.1 % 69.5 % 19.4 % 6.3 % 0.37 % 0.029 % 2.3 % 0.9 % 0.5 % 10.3 % 0.8 % 100.0 %
2009 1 755.9 38.9 931.6 2 726.5 798.9 273.4 15.0 0.89 73.9 36.1 18.4 417.7 41.4 3984.4
2008 1 985.8 46.2 894.7 2 926.7 806.2 254.8 14.8 0.86 55.4 37.3 17.7 380.9 38.3 4152.2
2007 2 016.5 65.7 910.0 2 992.2 806.4 247.5 14.6 0.61 34.5 39.0 16.5 352.7 36.6 4188.0
2000 1 966 111 615 2 692 754 260 14 0.49 5.6 37.6 23 318.7 38.6 3836
Соотношение 51.3 % 2.9 % 16.0 % 70.2 % 19.7 % 7.2 % 0.37 % 0.013 % 0.15 % 1.0 % 0.6 % 9.3 % 0.9 % 100.0 %
1999 1 881 118 57l 2 570 728 319.5 14.8 0.50 4.5 37 22.6 392.8 55 3723.8
  1. Графа «Газ» включает природный газ и другие виды газа.
  2. Солнечная энергия включает фотовольтаику (фотоэлементы) и гелиотермальную энергетику
  3. Иное включает различные виды генерации, гидроаккумуляцию, импорт
  4. В Био включена энергия полученная от прямого сжигания мусора, из свалочного газа и т. п.
  5. Из гидроэнергии исключены гидроаккумулирующие станции
  6. В графу общего итога «Всего» дополнительно включены импортируемые объемы.

В следующей таблице указана установленная мощность по видам источника энергии и выработка, по данным Electric Power Annual 2012[12]].

Производство электроэнергии в США за 2012 год
Источник энергии Кол-во Уст. мощн., ГВт % от общ. уст. мощн. КИУМ Годовая выработка, млрд. кВт*ч  % от годовой выработки
Уголь 557 309.7 29.13 0.558 1514.04 36.97
Прир. газ 1758 424.3 39.92 0.333 1237.79 30.23
Атомн 66 101.9 9.59 0.862 769.33 18.79
Гидро 1,426 78.7 7.4 0.40 276.24 6.75
Возобн. 1,956 77.1 7.25 0.323 218.33 5.33
Нефть 1,129 47.2 4.44 0.056 23.19 0.57
Разное 64 1.7 .16 0.926 13.79 0.34
Аккумуляция 41 22.4 2.11 -.025 -4.95 -0.12
Импорт 47.26 1.15
Всего 6997 1063 100 0.44 4095 100

Уголь, нефть и природный газ

Ископаемые горючие топлива, в первую очередь уголь, затем природный газ, составляют основу производства электроэнергии в стране. Доля таких тепловых электростанций достигает 68 % от установленной мощности (на 2010).

В 2007 году министерство энергетики США оценило необходимость в новых мощностях на 2008—2012 года в 92 ГВт, из которых 48 ГВт составят станции на природном газе и 19 ГВт — на угле.[13]

В связи со «сланцевой революцией» наблюдается постепенное сокращение объемов закупаемой нефти. Если в 2005 году США импортировали 10,1 млн баррелей в день, то в 2014 году - только 7,4 млн баррелей в день[14]. При этом в 2010 - 2013 годах закупки нефти США сократили в Венесуэле на 33,5 %, в Нигерии на 76,4 %, в Мексике на 26,1 %[14]. Зато в этот период были увеличены закупки нефти в Саудовской Аравии и в Кувейте[14].

Атомная энергетика

На 2007 год в США работало 104 ядерных реактора, генерируя около 20 % электроэнергии, потребляемой в стране. Почти 40 % топлива для них в период с 2000 по 2013 годы обеспечивала Россия, разубоживая запасы высокообогащенного урана, наработанного в военных программах СССР, до состояния энергетического по соглашению ВОУ-НОУ[15][16][17]. В течение нескольких десятилетий в стране не строились новые АЭС. Однако, с 2005 года интерес в атомной энергетике вырос, например, в 2002 году была начата федеральная Nuclear Power 2010 Program.[18] а в 2005 был принят Energy Policy Act.[19][20] На март 2009 Nuclear Regulatory Commission получила 26 заявок на строительство новых ядерных реакторов для электроэнергетики[21] Однако на 2013 год многие из заявок были отозваны из-за низких цен на электричество, полученное на тепловых электростанциях из дешевого природного газа, который стал доступен в больших количествах из-за сверхактивной разработки нетрадиционных сланцевых газовых месторождений США (например, с помощью многостадийного ГРП и горизонтального бурения). Цены на энергию с тепловых электростанций могут достигать 4 центов за кВт*ч, тогда как на атомных станциях — 10 центов за кВт*ч и выше.[22]

Возобновляемая энергия

Выработка электроэнергии при использовании возобновляемой энергии в 2012
Источник энергии Кол-во станций Уст. мощн. (ГВт) % от общ.уст.мощн. КИУМ Годовая выработка, млрд. кВт*ч  % от год.выр.
Гидро 4023 78.7 7.4 0.40 276.24 6.75
Ветер 947 59 5.5 0.272 140.82 3.44
Дрова 351 7.5 0.7 0.575 37.8 0.92
Биомасса 1766 4.8 0.45 0.471 19.82 0.48
Геотерм. 197 2.6 0.24 0.683 15.56 0.38
Солнечн. 553 3.2 0.3 0.154 4.33 0.11
Всего 7837 155.8 14.66 0.362 494.57 12.08

Возобновляемая энергетика в США активно развивается. Например, в 2009 году было запланировано двукратное увеличение таких электростанций за три года.[23][24]

За счет возобновляемых источников в США было произведено чуть более 10 % от всей энергии (первая половина 2008), причем большую часть этой энергии, 6 % выработали гидроэлектростанции.[25] Минэнерго США не исключает, что к 2030 году ветроэнергетика (в том числе ветротурбины, установленные в море) сможет генерировать до 20 % требуемой электроэнергии (в настоящее время лишь 3 %).[26][27][28]

Строятся многочисленные солнечные тепловые станции, в том числе 64 МВт Nevada Solar One. Крупные электростанции — группа SEGS в пустыне Мохаве общей установленной мощностью 354 МВт.[29] Крупнейшая солнечная станция США на фотоэлементах — 14 МВт Nellis Solar Power Plant вблизи Лас-Вегаса (Невада), которая, вероятно, сможет вырабатывать около 30 миллионов кВт*ч для Nellis Air Force Base.[30]

Энергосбережение

Федеральное правительство поощряет развитие энергосбережение в стране с помощью программы Energy Star. Также в этой области работает индустриальная группа «Alliance to Save Energy».

Обязанности

Законодательство

Основные законы, регулирующие отрасль:

  • Federal Power Act (1935)
  • National Energy Act (1978) и Public Utility Regulatory Policies Act (PURPA)
  • Energy Policy Act (1992)
  • Energy Independence and Security Act (2007) — запретил лампы накаливания

Дерегулирование и конкуренция

Генерация

Электросети

В настоящее время в США имеется две основные сети электроснабжения на переменном токе: Eastern Interconnection и Western Interconnection. Кроме них имеется две небольшие энергосистемы: Alaska Interconnection (Аляска) и Texas Interconnection (Техас). Три энергосистемы, Eastern, Western и Texas связаны друг с другом через соединения постоянного тока, позволяя передавать электроэнергию по континентальным штатам США, в Канаду и в Мексику. Операторами сетей являются некоммерческие transmission system operator (TSO)

Экономика электроэнергетики

Примечания

  1. ↑ [www.eia.doe.gov/cneaf/electricity/etus/exec_sum.html Electric Trade in the United States 1996] // EIA DoE  (англ.)
  2. ↑ 1 2 [www.eia.gov/tools/faqs/faq.cfm?id=427&t=3 What is U.S. electricity generation by energy source?] (англ.). Energy Information Administration, U.S. Department of Energy (13 June 2014). Проверено 4 февраля 2015.
  3. ↑ 1 2 [www.iea.org/publications/freepublications/publication/key-world-energy-statistics-2014.html Key World Energy Statistics 2014] (англ.). OECD, IEA (2014). Проверено 4 февраля 2015.
  4. ↑ [www.eia.doe.gov/cneaf/electricity/epm/table5_3.html Average Retail Price of Electricity to Ultimate Customers: Total by End-Use Sector] // EIA CNEAF
  5. ↑ Power Engineering International: [pepei.pennnet.com/display_article/303520/17/ARTCL/none/none/1/GLOBAL-ELECTRICITY-PRICING:-Ups-and-downs-of-global-electricity-prices/ GLOBAL ELECTRICITY PRICING: Ups and downs of global electricity prices]  (англ.)
  6. ↑ [www.eia.gov/electricity/annual] retrieved 2014-1-17
  7. ↑ [www.eia.gov/electricity/data/state] retrieved 2014-1-17
  8. ↑ [quickfacts.census.gov/qfd/states/00000.html 2012 Population] retrieved 2014-1-17
  9. ↑ [www.eia.gov/electricity/annual/html/epa_04_03.html Existing Capacity] // EIA DoE
  10. ↑ [www.eia.gov/electricity/annual/html/epa_02_13.html Import/Export] // EIA DoE
  11. ↑ [www.eia.gov/electricity/annual/html/epa_01_01.html Total Electric Power Summary] // EIA DoE
  12. ↑ [www/eia.gov/electricity/data/] Electric Power Annual 2012 // EIA DoE, проверено 2014-1-15
  13. ↑ [www.eia.doe.gov/cneaf/electricity/epa/epat2p4.html Planned Nameplate Capacity Additions from New Generators, by Energy Source] // EIA DoE
  14. ↑ 1 2 3 Хлопов О.А. Внешнеполитические аспекты энергетической политики администрации Б. Обамы // Вестник Московского государственного областного университета. - 2015. - № 2. - С. 6
  15. ↑ [www.caseyresearch.com/articles/americas-addiction-to-foreign-uranium America’s Addiction to Foreign Uranium]. Casey Research (13 мая 2013). [www.webcitation.org/6HhTMILh4 Архивировано из первоисточника 28 июня 2013].
  16. ↑ [vz.ru/news/2013/6/21/638108.html Обама продлил срок действия указа о поставках российского урана] // Взгляд, 21 июня 2013
  17. ↑ В.И. РЫБАЧЕНКОВ. [www.armscontrol.ru/course/lectures/rybachenkov1.htm Обращение с оружейными ядерными материалами, высвобождаемыми в процессе сокращения ядерного оружия: проблемы и их решение]. Тезисы лекции В.И. Рыбаченкова, состоявшейся 4 апреля 2002 г. в Московском физико-техническом институте (4 апреля 2002). Проверено 5 декабря 2013.
  18. ↑ «The Daily Sentinel.» [www.thedailysentinel.com/story.lasso?ewcd=583b0a060f9c3f71/ Commission, City support NuStart]. Retrieved on December 1, 2006
  19. ↑ [www.neimagazine.com/story.asp?sectioncode=132&storyCode=2030325 US energy bill favors new build reactors, new technology], Nuclear Engineering International (12 August 2005). Проверено 26 декабря 2007.
  20. ↑ Michael Grunwald and Juliet Eilperin. [www.washingtonpost.com/wp-dyn/content/article/2005/07/29/AR2005072901128.html Energy Bill Raises Fears About Pollution, Fraud Critics Point to Perks for Industry], Washington Post (July 30, 2005). Проверено 26 декабря 2007.
  21. ↑ [www.nrc.gov/reactors/new-reactors/col.html Combined License Applications for New Reactors]
  22. ↑ [www.economist.com/news/united-states/21578690-thanks-cheap-natural-gas-americas-nuclear-renaissance-hold-fracked Nuclear power: Fracked off: Thanks to cheap natural gas, America’s nuclear renaissance is on hold] (June 1, 2013). Проверено 31 мая 2013.
  23. ↑ [apps1.eere.energy.gov/news/news_detail.cfm/news_id=12475 EERE News: President Obama Touts Clean Energy on Earth Day]
  24. ↑ [www.whitehouse.gov/the_press_office/Remarks-of-President-Barack-Obama-Address-to-Joint-Session-of-Congress/ Remarks of President Barack Obama — Address to Joint Session of Congress]
  25. ↑ [www.renewableenergyworld.com/rea/news/infocus/story?id=53684 Renewable Energy Tops 10 % of U.S. Energy Production]
  26. ↑ www1.eere.energy.gov/windandhydro/pdfs/1_overview-demeo.pdf
  27. ↑ [www.networkworld.com/community/node/27745 A mighty wind: Feds want wind power to generate 20% of US electricity by 2030 | Network World]
  28. ↑ www.eesi.org/072508_Wind_Energy_Supply
  29. ↑ [www.fplenergy.com/portfolio/contents/segs_viii.shtml SEGS I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII & IX]
  30. ↑ [www.nellis.af.mil/news/story.asp?id=123079933 Nellis activates Nations largest PV Array]

Литература

  • [www.eia.gov/electricity/archive/056200.pdf Changing Structure of the Electric Power Industry: An Update] // EIA, 2000)

Ссылки

  • [www.energy.gov/energysources/electricpower.htm U.S. Department of Energy (DoE)]
  • [www.eia.doe.gov/fuelelectric.html Energy Information Administration]


Источник — «http://wiki-org.ru/wiki/index.php?title=Электроэнергетика_США&oldid=78069634»