多年来，减少美国碳排放一直是联邦政府和许多州政府的优先事项。过去十年间，联邦和州政府实施了众多清洁能源政策与法规，以减少对高碳化石燃料的消费和需求。这些清洁能源政策中，有许多成功推动了替代性低碳能源（包括可再生电力）的生产和消费。一些政府政策还要求开发并推广能效更高的技术。得益于过去至今的清洁能源政策，以及近期国内低碳天然气产量的增长，美国近10年前已成功将碳排放总量峰值控制在每年6,000百万公吨（MMT/yr.）。此后，2005-12年间美国碳排放总量减少了近770 MMT/yr.。这一改善相当于 奥巴马总统最近宣布的2025年减排目标的近一半。不幸的是，随着美国经济从2007-09年经济衰退中全面复苏，美国年度碳排放总量自2012年以来开始显著上升。近年来，过去成功的能源政策为何未能持续减少美国碳排放总量？
近期美国清洁电力政策与成效——多年来，联邦和州政府实施了许多能源政策，以减少美国对化石燃料的依赖。政府在 20世纪70年代能源危机 之后制定的政策，最初旨在通过强制提高车辆能效、以替代能源取代石油机动车燃料，减少对原油和石油的需求。近年来，主要能源政策逐渐转向以低碳或零碳能源取代高碳化石燃料。旨在替代石油的既有能源政策与较新的低碳清洁能源政策相结合，使美国碳排放总量于2007年达到峰值。通过以可再生能源等替代能源取代高碳化石燃料，碳排放已成功降低。一些最成功的可再生能源项目在电力领域发展起来，包括风能、太阳能和生物质能/地热能发电（不含水电）。参见表1。
表1——2007-14年美国可再生电力发电量
数据来源—— 美国能源信息署（EIA）表7.2a：电力净发电量：总计（所有部门）。“生物质/地热”包括木材与废弃物生物质发电以及地热发电。“太阳能”包括光伏和太阳能热发电。
从历史上看，生物质能和地热发电一直是美国规模最大的可再生电力来源（不含水电）。包括 生产税收抵免（PTC）计划 和各州 可再生能源配额标准（RPS）计划 在内的政府能源政策相结合，成功推动了可再生电力来源的扩张。2009年，风电成为美国规模最大的可再生电力来源（不含水电）。各种可再生能源发电（不含水电）相结合，自2007年以来已使美国碳排放总量成功减少逾150 MMT/yr.。
近期美国碳排放总量趋势——许多能源政策促进了低碳能源的生产和消费，并推动能效进一步提升，以减少各州及美国整体的碳排放。联邦和州能源政策成功在2007年将美国碳排放总量峰值控制住，并在随后多数年份实现了显著减排。政府清洁能源与能效政策，加上2007-09年经济衰退，使美国2007-12年碳排放总量减少近13%。不幸的是，自2012年以来，现行联邦和州能源政策及法规未能持续减少美国碳排放总量。参见图1。
图1——2004-2014年美国碳排放总量
数据来源—— 美国能源信息署（EIA）表12.1：按能源来源划分的能源消费二氧化碳排放量
EIA最新数据显示，美国碳排放总量峰值为6,000 MMT/yr.，随后在2007-09年经济衰退期间迅速降至5,385 MMT/yr.。衰退结束后，随着经济再次显著增长，2009-10年碳排放总量短暂增加了195 MMT/yr.；此后又下降，并于2012年达到5,230 MMT/yr.，为20年来美国碳排放总量的最低水平。不幸的是，2012-14年美国碳排放总量升至略高于5,400 MMT/yr.。近年来发生了什么变化？
2007-2012年最成功的减碳政策与市场因素——我们更新了一项分析，考察主要政府能源政策和市场表现因素的影响，以说明不同法规和市场相关因素的相对作用。参见图2。
图2——主要政策和市场因素对美国碳排放总量下降的影响
数据来源——此前TEC文章：“哪些政府政策及其他因素减少了美国碳排放？”注：本图依据较新的 EIA月度能源回顾（MER）数据（2014年）更新。
2007-12年碳排放下降的“四个主要”促成因素是：1）从煤炭转向天然气的“燃料转换”；2）随着“企业平均燃油经济性（CAFE）标准”提高，轻型车辆燃油效率提升，以及“车辆行驶里程”（VMT）减少；3）能效提升（建筑、家电、照明等）与2007-09年经济衰退导致能源消费减少两者共同作用；4）PTC计划推动“风电”装机容量扩大。其他减排来自 《可再生燃料标准》 （RFS2）所要求的生物燃料使用量增加，以及非风电发电量增加。然而，与“四个主要”减碳因素相比，生物燃料、水电/生物质能/地热能和太阳能发电量增加所产生的影响相对较小。
2012年以来碳排放上升——尽管许多政府清洁能源政策过去成效显著，低成本碳能源也具有经济优势，且国内天然气产量不断增长，2012-14年美国碳排放总量仍增加了逾170 MMT/yr.。总量上升的原因是经济增长与许多其他因素共同作用，这些因素可能削弱了过去政府能源政策减少碳排放的效力。
我们对导致2012-14年美国碳排放总量上升的主要影响因素进行了新的分析。参见图3。
图3——主要政策和市场因素对美国碳排放总量上升的影响
数据来源——此前TEC文章：“哪些政府政策及其他因素减少了美国碳排放？”；依据近期2012-14年EIA月度能源回顾（MER）数据更新。
2012年以来，美国的各类能源供应生产和消费发生了重大变化。以下列出影响2012-14年美国能源消费及相关碳排放的主要因素：
风能和太阳能继续成功减少美国碳排放。自2012年以来（表1），这两种零碳可再生电力来源在过去两年中又额外减少了49 MMT/yr.的美国碳排放。
不幸的是，RFS2所要求的生物燃料带来的影响仍在减弱。这是由于“乙醇掺混上限”以及研发工作仍未能成功开发出商业规模的“先进生物燃料”生产技术。
2012-14年，生物质能和地热发电量分别 增加 了6,700 GWh和1,100 GWh，增幅可观。不幸的是，水力发电量减少了17,500 GWh。这导致电力部门碳排放增加2 MMT/yr.。水力发电量下降似乎是近期干旱和环境运行限制所致。
新车CAFE标准的提高不足以抵消 年均车辆行驶里程的大幅增加， 导致交通运输部门石油消费总量增加 419,000桶/日。这一增长主要源于重型车辆（包括铁路运输）使用量增加、轻型车辆使用量上升，以及商用航空运输增加。
尽管2012-14年国内 低碳天然气产量增加，且价格更低 ，电力部门的煤炭消费实际上却增加了，而 天然气消费减少了 。近期这种多少有些不同寻常的天然气转煤炭“燃料转换”操作，似乎是为了尽量降低发电成本，并满足妥善管理和平衡大型电网供需的需要；按需提供最优的基荷及备用/调峰电力，以维持电网整体可靠性。提供所需的电网基荷发电能力，显然涉及提高现有燃煤电厂的利用率，并越来越多地将天然气用于备用和调峰。
2012-2014年间， 美国能源消费总量增加 了3.8千万亿英热单位/年（4%）。可再生能源和核能分别 增加 了0.8和0.3千万亿英热单位/年。美国能源消费增量的其余部分由化石燃料提供（煤炭占20%，天然气占52%，石油占28%）。新增煤炭主要由电力部门消费。新增天然气主要由居民、工业和商业部门消费；新增石油主要由居民、交通运输和商业部门消费。新增天然气和石油（不含交通运输部门机动车燃料）主要用作供暖燃料。的确，2012-14年冬季天气更加严寒，因此有必要增加供暖燃料消费；这也成为2012-14年美国碳排放总量增加的最大来源。
为持续减少未来美国碳排放总量，政府清洁能源政策需要作出改变 ——有人可能会认为，2012-14年美国碳排放总量近期的上升只是暂时现象，与2009-10年发生的情况类似。在这种情况下，当前及待实施的政府能源政策无需改变，我们应当预期未来会像2007-12年那样进一步减排。然而，随着经济和人口增长，加之美国和世界市场上的原油及石油价格可能长期维持历史低位，我们或许正经历能源消费模式和消费行为的重大变化，需要通过未来的重大清洁能源政策调整加以应对。
本文与 能源集体合作发表。本文发表不代表世界经济论坛认可其中观点。
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作者：John Miller是一名顾问和能源专业人士。
图片：前景中飘扬着一面美国国旗。路透社。
