本文深入分析了美國從1776年至今的能源使用變化，揭示了能源消費的長期趨勢和近期發展。通過美國能源信息管理局（EIA）的數據，我們了解到化石燃料長期以來在美國能源結構中的主導地位，以及可再生能源和核能的逐漸崛起。文章詳細探討了各種能源類型的歷史角色，包括木材、煤炭、石油、天然氣以及可再生能源，並對2023年的能源消費變化進行了特別關注。此外，還討論了不同能源類型的比較方法，以及評估能源消費變化的新標準。
美國能源消耗的歷史概況（1776-2023）
數據來源：美國能源信息管理局（EIA），《月度能源回顧》。早期數據參考了《1850-1975 年美國經濟中的能源：其歷史和前景》以及美國農業部通報第 641 號《美國 1630-1930 年使用的燃料木材》。
注意：所提供數據採用捕獲能源方法計算風能、水能、太陽能和地熱能。
據EIA的《月度能源回顧》顯示，2023年美國能源消耗量為94萬億英熱單位，較2022年下降了1%。其中，化石燃料（石油、天然氣和煤炭）佔據了總能源消費的近83%，而非化石燃料能源（包括可再生能源和核能）則佔17%。石油繼續作為美國消費最多的燃料，連續73年保持這一地位，而可再生能源消費量在近140年首次超過了煤炭。
能源使用的歷史變遷
在1776年《獨立宣言》簽署時，木材作為可再生能源，是美國的主要能源來源，廣泛用於取暖、烹飪和照明。直到19世紀末，煤炭才取代木材成為主導能源。
早期的水力驅動磨坊和木材加工操作雖未詳細量化，但在美國早期歷史中扮演了重要角色。1880年，密歇根州大急流城的一家椅子工廠首次利用水力發電驅動燈泡。兩年後，世界上首家向公眾出售電力的水電站在威斯康星州阿普爾頓附近的福克斯河上開業。
可再生能源直到近期才重新成為美國能源結構的重要組成部分。2016年，生物燃料超越木材，成為美國消費最多的可再生能源。80年代起，美國開始廣泛使用與石油混合的乙醇汽油，隨後是生物柴油和可再生柴油。2022年，美國的可再生柴油消費量首次超過了生物柴油。
美國可再生能源消費的增長
數據來源：同上。
近年來，零碳能源如風能和太陽能的發電量顯著增加。2022年，美國的可再生能源消費量自1984年以來首次超過了核能消費量。美國的核能消費始於1950年代末，自2000年代初以來基本保持穩定。
煤炭曾是美國能源的最大來源，約65年間（1885年至1950年）一直如此，直到被石油超越。煤炭的早期用途包括家庭取暖爐和火車、船舶引擎等，自1960年代以來，幾乎全部用於發電。
石油自1950年以來一直是美國消費最多的能源，其產品廣泛應用於交通運輸、工業化學品和塑料等領域。
天然氣是美國第二大能源消費來源，自1958年超過煤炭以來一直如此。天然氣曾被視為原油生產的副產品，但現已成為廣泛使用的能源，主要用於取暖和發電。得益於美國鑽探技術的進步，天然氣供應迅速增加，2020年消費量幾乎超過石油。
2023年美國能源消費的詳細分析
數據來源：EIA，《月度能源回顧》。
2023年，美國可再生能源消費量同比增長2%，達到創紀錄的8.2 quadrillion Btu，主要得益於運輸中的生物燃料和太陽能發電的增加。同年，風能消費量25年來首次減少。
煤炭消費量下降至8.2 quadrillion Btu，為約1900年以來的最低水平。自2005年達到峰值以來，美國煤炭消費量減少了一半以上，主要是發電用煤的減少。
核能消費總量為8.1 quadrillion Btu，較2022年略有增加，主要得益於2023年7月在喬治亞州投入運營的新Vogtle 3號反應堆。
石油消費總量為35.4 quadrillion Btu，低於2005年的峰值。儘管電動汽車使用增加，石油仍是汽車、卡車和飛機的主要燃料。
天然氣消費量達到創紀錄的33.6 quadrillion Btu，主要由於發電用量的增加。自2018年以來，美國電力部門每年消耗的天然氣超過其他任何經濟部門。
能源類型的比較方法
能源比較通常使用英熱單位（Btu）這一常用熱量單位。自2023年數據發佈起，EIA改變了非可燃可再生能源發電量轉換為英熱單位的方法，從而影響了對可再生能源消費量超過煤炭消費量的評估。
根據當前使用的捕獲能源方法，美國的可再生能源消費量在2023年首次超過了煤炭消費量，這是自約1885年以來的首次。而根據之前的化石燃料等效方法，可再生能源消費量在2019年已經超過了煤炭。
