2019年2月27日,美國(guó)能源信息署(EIA)發(fā)布的題為《2005—2016年各州能源相關(guān)的二氧化
碳排放》(Energy-Related Carbon Dioxide Emissions by State,2005–2016)的報(bào)告顯示,無論是從能源排放總量看,還是從人均能源排放量看,美國(guó)各州的能源相關(guān)二氧化碳排放差別很大,其中,各州的實(shí)際規(guī)模、資源稟賦、企業(yè)類型、氣候、人口規(guī)模和密度是其主要影響因素。
(1)美國(guó)各州排放
美國(guó)各州能源相關(guān)的二氧化碳排放量包括所有部門燃料燃燒產(chǎn)生的直接排放,包括住宅、商業(yè)、工業(yè)、
運(yùn)輸以及發(fā)電行業(yè)。2005—2016年,美國(guó)有41個(gè)州能源相關(guān)的二氧化碳排放量下降,9個(gè)州上升。其中,下降幅度最大的是馬里蘭州,減少了24 MMT(百萬噸)二氧化碳,約30%,其次是俄亥俄州
減排量為64MMT(約24%)。在此期間,增幅最大的是愛達(dá)荷州,能源相關(guān)二氧化碳排放量增加了3 MMT(約16%)。德克薩斯州增加了52 MMT(約9%),是美國(guó)能源相關(guān)二氧化碳排放絕對(duì)量增幅最大的州。
2015—2016年,美國(guó)有36個(gè)州能源相關(guān)的二氧化碳排放量下降,14個(gè)州上升。在此期間,美國(guó)能源相關(guān)二氧化碳排放量約減少了2%。由于國(guó)家和州數(shù)據(jù)集的計(jì)算方法不同,所有州的能源相關(guān)二氧化碳排放總量與美國(guó)能源相關(guān)二氧化碳排放總量不同。
(2)燃料結(jié)構(gòu)
各州的燃料結(jié)構(gòu)差別很大。2016年,煤炭消費(fèi)分別占西弗吉尼亞州和懷俄明州能源相關(guān)二氧化碳排放量的75%(71 MMT)和71%(43 MMT)。而在加利福尼亞,來自煤炭的二氧化碳排放還不到1%(3 MMT),來自石油的二氧化碳排放約占66%(239 MMT)。在沒有煤炭排放的羅德島,52%的二氧化碳排放來自石油(5 MMT)。2016年,夏威夷和佛蒙特州來自石油的二氧化碳排放份額分別為92%(17 MMT)和89%(5 MMT)。緬因州的石油份額約為81%(13 MMT)。
在美國(guó),有6個(gè)州煤炭排放量占總排放量的一半以上,這6個(gè)州主要依靠煤炭發(fā)電。有17個(gè)州來自石油的排放量占一半以上。其余州能源相關(guān)二氧化碳排放的燃料來源相對(duì)比較均勻。
(3)部門排放
各部門的二氧化碳排放量也因行業(yè)而異,例如,使用不同燃料發(fā)電,氣候不同和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出不同(如商業(yè)活動(dòng)與工業(yè)活動(dòng))等。在佛蒙特州,2016年排放量最大的是運(yùn)輸部門(57%,即3 MMT),因氣候相對(duì)寒冷,其住宅部門的排放量占22%,略高于1MMT。與之相反,因氣候宜人,夏威夷住宅部門的排放份額是美國(guó)最低的,幾乎為零,而其
電力部門的排放份額相對(duì)較高(36%,7MMT)。在哥倫比亞特區(qū),住宅部門和商業(yè)部門的排放總和占到了總排放量的一半以上。而路易斯安那州是唯一一個(gè)工業(yè)部門排放量占排放總量一半以上的州。
總體而言,電力部門是7個(gè)州二氧化碳排放量的主要來源,因?yàn)檫@7個(gè)州主要依靠煤炭發(fā)電;運(yùn)輸部門是8個(gè)州二氧化碳排放量的主要來源;其他州各部門的二氧化碳排放量相對(duì)比較均勻。
(4)人均二氧化碳排放量
美國(guó)能源相關(guān)的人均二氧化碳排放量約為16 t,但受氣候、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、人口密度、能源稟賦、建筑標(biāo)準(zhǔn)以及明確的國(guó)家減排
政策等諸多因素的影響,美國(guó)各州能源相關(guān)的人均二氧化碳排放量各不相同。2016年,美國(guó)能源相關(guān)的人均二氧化碳排放量最高的州是其第三大能源生產(chǎn)州——懷俄明州,約為104 t(噸)。較之其他兩個(gè)最大的能源生產(chǎn)州,德克薩斯州(2800萬人口)和賓夕法尼亞州(1300萬人口),懷俄明州稀少的人口(不到60萬人)和寒冷的冬季促成了其最高的能源相關(guān)人均二氧化碳排放量。其他4個(gè)能源相關(guān)人均二氧化碳排放量較高的州依次為北達(dá)科他州(72 t)、西弗吉尼亞州(52 t),阿拉斯加(47 t)和路易斯安那州(45 t)。
在美國(guó),得益于人口密集、公共便利和能效高,擁有近2000萬人口的紐約人均二氧化碳排放量最低,約8 t。美國(guó)其他能源相關(guān)人均二氧化碳排放量低于9.5 t的州包括加利福尼亞州、馬薩諸塞州、俄勒岡州和羅德島州。
(5)能量強(qiáng)度
一個(gè)國(guó)家的能源強(qiáng)度,以每單位經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出所消耗的能源數(shù)量來衡量,或者用生產(chǎn)單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)所消耗的英國(guó)熱量單位(Btu)來衡量[1]。2016年,美國(guó)單位GDP平均需消耗熱量6,000Btu。2016年,能源相關(guān)人均二氧化碳排放量最高的州傾向于擁有更高的能源強(qiáng)度:懷俄明州、路易斯安那州與西弗吉尼亞州、北達(dá)科他州、蒙大拿州與阿拉巴馬州每產(chǎn)出單位GDP平均需消耗的熱量分別為24,000 Btu、19,000 Btu、16,000 Btu、14,000Btu。
能源強(qiáng)度最低的州往往聚集在人口相對(duì)稠密的新英格蘭和大西洋中部地區(qū)。
經(jīng)濟(jì)碳強(qiáng)度是指單位GDP的二氧化碳排放量。2016年美國(guó)平均經(jīng)濟(jì)碳強(qiáng)度約為309t CO2/百萬美元GDP。美國(guó)經(jīng)濟(jì)碳強(qiáng)度最高的州包括懷俄明州、西弗吉尼亞州、北達(dá)科他州和路易斯安那州,其平均經(jīng)濟(jì)碳強(qiáng)度分別為1,748 t CO2/百萬美元GDP、1,430 t CO2/百萬美元GDP、1,118 t CO2/百萬美元GDP、1,004 t CO2/百萬美元GDP和744 t CO2/百萬美元GDP。
經(jīng)濟(jì)碳強(qiáng)度最低的州包括紐約、馬薩諸塞州、康涅狄格州、加利福尼亞州和馬里蘭州,其平均經(jīng)濟(jì)碳強(qiáng)度分別為128 t CO2/百萬美元GDP、144 t CO2/百萬美元GDP、152 t CO2/百萬美元GDP、156 t CO2/百萬美元GDP和171 t CO2/百萬美元GDP。
(7)非化石能源
在過去10年中,美國(guó)核電和水電基本保持穩(wěn)定,風(fēng)能發(fā)電和太陽能發(fā)電經(jīng)歷了顯著增長(zhǎng),這改變了美國(guó)一些州的非化石能源概況。2005—2016年,加利福尼亞州非化石能源發(fā)電總量略有下降,從810億kWh(千瓦時(shí))下降到了800億kWh,其中,風(fēng)能發(fā)電和太陽能發(fā)電量增加,但水電和核電量下降。2016年,伊利諾斯州的核電裝機(jī)容量和風(fēng)電裝機(jī)容量均有所增加,其非化石能源發(fā)電量約為1090億kWh。賓夕法尼亞州非化石能源的發(fā)展模式與伊利諾伊州類似。相比之下,在此期間,得益于核能發(fā)電和風(fēng)能發(fā)電的持續(xù)增加,德克薩斯州的非化石能源發(fā)電量增加了1倍多,從2005年的440億kWh增加到了2016年的1020億kWh。
該報(bào)告假設(shè)發(fā)電機(jī)、工業(yè)、家庭和商業(yè)使用的生物質(zhì)燃料是碳中性的。如果實(shí)際上生物質(zhì)燃料并非碳中性的,則該報(bào)告中能源相關(guān)的二氧化碳排放量可能被低估了。
[1]英國(guó)熱量單位(British thermal unit,Btu),英、美等國(guó)采用的一種計(jì)算熱量的單位,簡(jiǎn)記作Btu,它等于1磅純水溫度升高1℉所需的熱量。