一、导读
今天，本专栏的故事将正式步入北美篇章，第一个主角正是蓝星最强拳击手——鹰酱。
大家有没有注意到：我把非常老土的前缀"国外电力工业漫谈XX篇"给删了（一直故意这么叫hhhh），原因并不是我入职UC（大雾），而是美帝国主义太庞大，太立体，一篇写不完，因此不得不给文章进行重新编号，之前的标题格式也就不再适用了。
所以说，还请大家放心阅读。
——毕竟结束本篇章后我会把标题再换回来。（惊不惊喜，意不意外？）
二、能源利用情况
能源是国民经济的命脉，也是强国的重中之重，而电力则是能源的重要载体，美帝的能源结构如何呢？一张图表给大家展示一下：
上面这张表格非常的好，可以说把整个美帝能源的来龙去脉都捋清了。
先看表格的左半部分：
第一位能源是石油（Petroleum），占据美帝能源结构中的37.1%，第二位能源是天然气，占据能源结构中的23.8%，第三位能源是煤炭，占据能源结构中的22.5%。
剩下的新能源和核电，加起来仅占能源结构的15.8%，这说明一个问题：即使强如美国，其能源体系也离不开传统化石能源的支撑，一旦丧失了对化石能源的控制……至少在这个世纪它是一年都撑不下去的。
然后反过来看表格的右半部分。
可以看到：美帝的交通运输业高度依赖石油（95%），天然气交通工具和新能源交通工具分别只占2%和3%，这说明什么？说明一旦石油供应被斩断，该国交通瘫痪率为95%。
对比该数据，我们国家会略低一点，因为火车出行比较符合中国国情，而随着高铁的普及程度加深，电动力会越来越占据主流，老式内燃机型会逐步减少（2016年交通运输行业发展统计公报-政府信息公开-中华人民共和国交通运输部），由于我国整个发电体系跟石油基本没有什么关系，因此在我国，提升电动力火车运力相当于降低运输业对石油的依赖性。
三、电力发展进程
上图是美国发电增长的历史累计图，从宽度上可以看出各种分项能源的增长情况：
可以看到，肉眼容易识别的颜色只有五种：分别是黑色（燃油发电）、蓝色（水利发电）、淡黄色（核电）、灰色（燃煤发电）、棕色（燃气发电）。
其中，燃油发电在1975-1979年间达到顶峰，而后逐年衰退，截止2016年已经不足1%，属于被淘汰的发电类型。这1%以岛屿、阿拉斯加等人烟稀少区域的柴油发电为主，主要、次要、次次要负荷区域均不采用燃油发电了。
而蓝条的宽度基本持平，这是增长停滞的特征：在1970年时，美国的水力发电基本就已停止增长，水利发电在美国早已是没有深挖空间的能源种类，难以维持美国电力需求增长的需要。
近二三十年间，暴增的发电类型以燃气、燃煤和燃气为主——即便美帝作为绿色能源革命的发起者……仍然没有回避碳排放量暴增的事实，对比1949年和2016年可见：但即使按比例计算碳排放，这几十年间基本也是持平的。
如果把新能源单独列出来，并放大一点就会看到如下图表：
显而易见：美国的新能源 美国风电。。。。美国的光伏发电，基本也是最近几年才发展起来的，看上面绿色条状带的起点就很清楚。而其他种类的新能源，05年以前即使在美国普及率也不高，且近几年发展也不迅猛。
专门把这个图抠出来干嘛呢？
主要是想说：如果新能源革命真实存在的话，那这一次我们并没有在革命中落后，至少追赶的脚步并没有停。试想如果这张图变成第一次工业革命……恐怕对比的时间尺度就会拉的很长。
四、电源分布
上图是美国电源分布图，"电力工业是宏观经济晴雨表"我觉得完美的在这张图中体现了出来——只要看电源分布的密集程度，就能定性地分析出对应经济状况。
首先从格局上就很明显——东部发达，西部欠发达。
然后，再结合下面这张美国地图：
大家看图说话：
西部左下角一块区域好像电源分布很密集，有种一枝独秀的感觉，实际如何呢？——加利福尼亚州，美帝GDP的top1，号称世界第六大经济体。
西部左上角也不错？——华盛顿州（NO.14），西雅图夜未眠，你忘了么？
再看看其旁边比较空的几个地方：蒙大拿州（倒数第三），怀俄明州（倒数第二），爱达荷州（第43），新墨西哥州（第38）。
——总体来说，大多数国家在定性分析时基本都服从这么个逻辑。即：电源点分布越密集，总体经济越发达。
但是（重点来了），也有例外情况，主要分为两种情况：
第一种：燃煤发电和燃气发电难以灵活布置的国家或地区，此类区域通常都有交通不发达，基础设施不完善的毛病，最终导致燃料运输成本比输电成本还高，因此采用坑口电站远距离向负荷中心送电。在该方式之下，电源点可能远离负荷中心。
第二种：自然资源分布不平衡，以新能源或水电等地理限制型资源为主，且承担向外供电任务的国家或地区。主要代表地区是内蒙古（全中国装机第一）和云南（水电大省）。
更重要的结论来了：
以华盛顿州为例：经济发达，水电资源丰富，水电站建成之后可以完美实现本地消纳，可以构成负荷需求与电源开发的本地平衡——远距离送电的实际意义不大。
以内蒙古，云南为例：新能源、水利资源丰富，经济欠发达，电站建成之后需要依托外部地区的消纳能力，局部区域还不平衡——远距离特高压直流输电意义重大。
现在明白中国的特高压输电体系先进的原因了么——都是资源分布和社会发展程度不匹配给逼出来的。
五、电价
接下来看看美国的电价，感受一下资本主义的消费水平。
这个图也非常有意思。（2013年美元兑人民币汇率约为6.3左右）
首先先看白色区域，该区域位于华盛顿州，且全美只有那么一小块，其他再也没有了，居民电价折算为人民币大概是3毛2一度，非常便宜……而且该州总体来说颜色都非常淡，平均居民用电价基本是全美最低了……
凭什么华盛顿州人民那么牛逼？用全美最便宜的电？
原因只有一个——华盛顿州的水电居多，且都是本地产的水电，没有经过远距离输送。水电这种电源有几个非常出彩的特点，那就是建设期长、投资巨大，但装机大规模效应明显，寿命长（部分坝体的寿命是几百年）且没有燃料成本。
在一个化石燃料成本节节攀升的星球上，水电简直是穷人的救星（你以为三峡降电价是战忽局搞得新闻？）……可以给大家透露一个结论：投资回收期为十五年的水电站，通常都可以用五十年甚至更久，一旦建设成本收回之后，货币在通胀，但是燃料成本仍然为0……很多二三十年前上网电价不到一毛的水电站，至今维持该电价水平，依然是巨型印钞机……
大家在回头思考一下我们之前说的水电发展历程，美国水电都什么时候建成的？
没错，1970年左右……距离现在都过去快50年了，所有水电基本都收回了投资并盈利了很长时间，目前完全活在一个给多给少随缘的情况下……作为从业人员我觉得甚至它的电价再砍一半都是印钞机……维持5-7美分的电价实际上电力公司拿走太多超额利润了……
这里估计有学电力市场的同学会反驳：美国搞电力市场那么久啦，不可能的，发电侧竞价上网，电网公司只收取过网费……
行了同学，stop。
我给你提供一条信息：美国华盛顿州目前仍为垂直一体化完全垄断式管理。
——别说电力市场了，厂网都还没分开，连我国2002年的电改进度都比不上，对此我就不展开对资本主义体制的批判了，虽然我马克思主义哲学一直都学的挺好的。
六、可靠性管理和同步分区
这篇文章先不说电力市场。
——我读书的时候电力市场专业才刚开，而现在都过去十多年了，研究美帝电力市场那么多年，你们也腻了，我也腻了，我现在要是丢个PJM出来，我估计一大班人直接点网页右上的叉了。
看一张图：
这张图经常被错误地引用在"美国电力市场结构划分"等观点中，但这是错的。
首先这是北美的，不是美国的，如果这是美国的划分……不觉得美国国土面积太大了么，枫叶国都压成了倒放的皮鞋状……
其次……这是可靠性协调委员会的九个区域委员会……，是美加大停电后为电网可靠性管理而成立的产物，专门研究大电网可靠性。
除了以上内容之外，这个图的另一个作用是用来看电网的同步区。
虚包络线隔开的是北美各种电网同步区，分别有四个：
（一）北美西同步区
如图中左边橘黄……橘红……橘……算了要不谁给个口红色号？总之就是左边橘的那一块（直男限制了我的描述能力）
该区域包含美国西部和加拿大西南部，运行频率60Hz——没错，美国西部和东部电网并不同步，而是和加拿大西南部电网同步……
（二）北美东同步区（最大同步电网区域）
该区域从加拿大中部连接整个美国除德克萨斯州以外的所有区域（PJM市场就在该同步区内），运行频率60Hz，特征和上面一致。
（三）德克萨斯区
山东德州……咳咳不好意思口误……美国德州电网是最有个性的电网，自己玩自己的，和谁都不同步，运行频率60Hz，至于为什么会成这个样子，参见我之前一个有关美国电力市场问题的回答……该州电网不与其他区域独立主要还是历史原因……和德克萨斯州本土文化……
（四）魁北克区
运行频率60Hz，其余如图所示，不再赘述。
七、未完待续
文章写到这里可以说摘要部分是弄完了，正文部分还没开始写，没办法……关于鹰酱的故事只能是论持久战……由于电脑要写死机了，因此本文到此继续，我们下期再见。
预告：下期要看看美帝关于煤炭、天然、水电的各种历史，把它的那点东西翻个底朝天……鉴于篇幅庞大，我仍然不能保证一篇写完……所以可能还会有下下篇……下下下篇……甚至 篇……甚至……连载太监了（逃）
PS：知乎编辑几天前邀请我回答了一个问题，如何评价山东大学开设全球能源互联网专业……我其实是回答了的，但是又删了，因为没有结合例子容易写的干巴巴的，没啥说服力……
怎么说呢，全球能源我是够不着了，但是就以本文为例——研究个美帝，你大概什么乱七八糟的都要懂点，所以说文理工复合型人才这种设定还是合理的，当然，本人连专业人才都不能算……
来源：知乎 www.zhihu.com
作者：七匹喵
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