美国的发电厂等公共事业

工业公用设施主要包括电力或供暖、天然气或自来水供应。公用事业和制造业有明显的区别。比如，公用事业的竞争程度远弱于制造业，公用事业很少进行国际贸易，因此公用事业具有一定的垄断供给特征。这些因素导致美国的公用事业并不完全是私营企业，有些还是国有企业。以美国的电力供应为例，介绍了美国的公用事业。

美国的发电量一直是世界第一，大规模商业用电起源于美国，是第二次工业革命的标志。2010年，中美两国总发电量分别为42065亿千瓦时(1千瓦时等于1千瓦时)和43259亿千瓦时，分别占世界发电量的19.7%和20.3%，中国发电量略低于美国。但在2011，美国发电量已经被中国超越，这恐怕是一个不可逆转的过程，中国将在未来很长一段时间内取代美国成为发电量第一的国家。按照人口规模，中国未来的发电量还有很大的增长空间。发电量可以是美国未来或现在的几倍，最终可能达到三倍左右，很容易达到美国的两倍。

中国装机容量2012超过美国。2011年，我国电力装机容量(功率)已突破1亿千瓦，2012年近11亿千瓦。2008年美国达到1.01亿千瓦。近几年美国的装机容量增加了1 . 3亿千瓦，比中国每年增加的9000多万千瓦要小得多。不是说美国装不了那么多发电机，而是美国电力市场的增长率没有那么多，美国装机容量的增加是由电力市场需求的增加决定的。电力安装的周期通常是几年，这意味着电力安装很难快速适应市场变化，这意味着电力安装的增量与经济周期不一致。美国每年人口增长约为1%，近年来每年安装的发电装机容量13万千瓦主要是由于人口增长对电力的需求不断增加。按照美国6543.8亿千瓦的装机容量计算，仅人口增长就需要6543.8亿千瓦的装机容量。如果人口不增加，虽然美国人口直接使用的二次能源——电能更多，但由于节能技术的进步，电力的需求增长率很低，每年只需要增加几百万千瓦的装机容量。

1902年美国发电量为60亿千瓦时，1912年为248亿千瓦时，1917年为434亿，1920年为566亿，1926年为942亿。1930年是1146亿，1933年是1027亿。发电量下降显示了大萧条的影响，但大萧条对发电量的影响并不大。大萧条导致汽车产量下降一半以上，可见汽车更加豪华。用电量确实是一个新生事物，而且在稳步增长。

美国发电量1936年为1936亿千瓦时，1942年为233100亿千瓦时，1945年为27120亿千瓦时。1949，2961亿千瓦时，1952，4038亿千瓦时，1956，7592亿千瓦时，1960，1970。1988是27074亿，1995是33535亿，2002年是38585亿，2004年是39706亿。因为时间间隔太长，我们无法从这些数据中看出石油危机的影响。但是美国的用电量一直在蓬勃发展，通过这些数据可以产生这种感觉。这说明了电和汽车的重要区别，以至于美国的汽车消费可以达到顶峰，也会停滞不前。然而，电力消费一直在增加，这主要是由于人们对一次能源消费的增长减少，并转向对二次能源的消费。比如电器的进一步普及，淘汰了很多一次能源消耗。人们做饭时，有时会直接用电。微波炉、电磁炉、电饭煲等烹饪用具的普及，淘汰了一些天然气或煤炭的使用。这是美国等发达国家能源利用的趋势。一次性能源的直接使用大大减少，逐渐越来越多的用电将一次性能源转化为二次能源。

发达国家人均能源消耗已经开始停滞，但人均用电量仍在逐渐增加。发达国家的用电结构和中国有很大不同。中国主要用工业领域，国内用电或服务业用电不多，发达国家主要用国内用电和服务业。当然还有很多工业电，是三足鼎立。

美国发电量2007年为41568亿千瓦时，2008年为41103亿千瓦时，2009年为395310亿千瓦时，2010年为432590亿千瓦时。我们可以清楚地看到2008年金融危机对美国用电量的影响。美国的用电量会逐渐增加，这说明电的作用会越来越重要。作为第二次工业革命的象征，电力的影响力不断增强。

美国近期的权力结构(2011)大致如此；约50%的电力来自煤炭发电，核能发电占美国电力供应的20%，天然气发电约占18%，水力发电约占7%，油渣发电占1%，生物质(木材废料、秸秆等。)发电约占1%，风力发电约占1%。中国也是以煤炭发电为主，但比例更大。中国核能发电比例相对较低，天然气发电比例不高，而水力发电比例明显高于美国。然而，最近情况似乎正在发生变化。包括中国在内的许多国家更加重视清洁能源和可持续能源。例如，中国也开始大量利用生物质发电，使农业废弃物变废为宝。

人类发展核电的热情主要是在上世纪七八十年代，主要是石油危机造成的。幸运的是，中国没能赶上这股热潮。中国核电来得晚，进入21世纪。对核电的热情在发达国家已经消退，在中国似乎正在蓬勃发展。谁知道日本福岛核电站事故给中国的核电热情泼了一盆冷水，这可能是中国的运气。事实上，美国部分地区也在计划关闭核电站，比如田纳西河地区。随着美国页岩气的大规模开采，天然气发电的比重会逐渐增加，在相当长的一段时间内，天然气发电的比重会明显增加。

中国现在是世界上风电装机最大的国家，但是风力发电能力低于美国，风力发电效率还不如美国。中国计划2030年风电装机超过2亿千瓦，相当于现在全国装机的20%以上，相当于当时装机的10%左右。因为风力发电的效率没有火力发电高，按照火力发电效率的一半计算，发电量可能占当时总发电量的5%左右。未来美国风电装机容量也可能达到2亿千瓦，达到1亿千瓦的可能性很大。届时风力发电将占美国的5%。

太阳能发电前景光明，难以估计。即使按照目前的技术水平，太阳能发电量也将大幅增加。在现在的科技水平下，意味着人类的能源危机早已不存在，属于自我恫吓。如果太阳能发电技术取得重大突破，将会发生一系列戏剧性的变化，一切都将成为浮云，人类将获得可持续的廉价能源。届时，煤炭将逐渐退出历史舞台。

人类的能源努力从来不是孤注一掷，而是全方位的能源供给探索，结果往往出人意料。不知道哪里会有重大突破。页岩气就是一个典型的例子。人类还在尝试可控核聚变供能。如果这项技术取得重大突破，也将把人类带入可持续能源时代。当然，受控核聚变将在未来的太空领域发挥重要作用，满足人类的太空梦。在未来，很有可能受控核聚变和太阳能技术都将取得重大突破，两者都将使人类能够自主进入可持续利用能源的时代。核聚变将主要用于航空航天领域，而太阳能发电将更多用于私营领域。

20世纪70年代末，美国电力行业还是传统的公用事业，电价是按照成本加毛利来确定的。新电厂的运营效率低下，成本居高不下。20世纪80年代后，联邦和州政府开始逐步放松管制，通过有效竞争降低电价，给消费者带来好处。市场组织也从发电和配电的垂直一体化发展到发电厂和电网的分离。现在美国的电力市场化模式是发电和售电市场化，输电共享。美国电力产品不同环节的价格大多是通过竞争决定的，只有输电价格是由政府法律决定的。这其实也是中国电力改革的方向。比如中国也开始实行电厂招标。

政府管制的放松增强了电力领域的竞争，进而导致电力暴利的终结。电力公司利润减少，导致股价下跌。截至目前，电力公司市值累计下跌6543.8+090亿美元。员工的收入与公司的业绩直接挂钩。虽然平均收入有所下降，并逐渐与其他员工的收入趋同，但工作积极性有所提高，一些电力公司在新环境下也取得了成功。

在发电环保方面，过去美国的环保投入成本或环保技术水平远高于中国，主要体现在燃煤或烟气脱硫，尽量选用低硫煤发电。现在中国在这个领域已经赶上了美国。不知道中国火力发电厂在烟气脱硫方面能不能尽职尽责。现在中国在烟气脱硫设备上不亚于美国。

发电的效益或效率可以从发电的标准煤耗来体现，在美国并不高。中国在2011达到了329g/kWh，比之前低了很多。这主要是因为中国每年都在增加更多的大型发电机。与小型火力发电机相比，大型火力发电机不仅效率高(每个工人的发电量更多)，而且发电的标准能耗更少。2007年美国发电标准煤耗为360克/千瓦时，较2007年中国大幅下降，显示了中国的后发优势。毕竟中国可以选择先进的发电设备或者大型发电设备，而美国是很多年前建的火力发电厂，那时候的发电设备或者单机规模自然不如现在。中国是电力消费大国，可以建设大型发电机组，在发电领域实现高效运行，这是大国优势之一。

2010，上海外高桥第三发电公司煤耗降至279.39克/千瓦时，再次刷新了该电厂上一年度保持的282克/千瓦时的世界纪录。2010最高为陕西榆林银河发电公司386g标准煤/千瓦时。两者差距如此之大，也说明中国火电厂的煤耗还有较大的下降空间。

2011年中国火电厂用电率6.22%，美国电厂用电率4.8%。我不知道美国火力发电厂的用电率是多少，所以中国在这方面可能不占优势。2011年，我国线损率降至6.37%，低于2007年英国(7.4%)、澳大利亚(7.5%)、俄罗斯(11.95%)，接近2007年美国(6.38%)。俄罗斯应该是地广人稀，线损率高。笔者仔细看过中国发电领域的一些数据，几乎和美国不相上下。中国的劳动力价格远低于美国，但我不知道为什么中国的电价不明显低。