2023年8月16日，美国西弗吉尼亚州（West Virginia）州长吉姆·贾斯蒂斯（Jim Justice）宣布，菲德利斯新能源有限公司（Fidelis New Energy, LLC）将在西弗吉尼亚梅森县（Mason County）建立零碳排氢生产项目Mountaineer GigaSystem和数据中心园区Monarch Cloud Campus（图1—图3）。该项目将利用马塞勒斯（Marcellus）和尤蒂卡（Utica）页岩层的天然气、太阳能和风能等可再生能源，采用FidelisH2^®技术以及碳捕获、利用和储存（CCUS: Carbon Capture, Utilization and Storage）技术，生产生命周期零碳排的氢气。项目共分为四个阶段逐步建设，每个阶段的投资成本约20亿美元（不包括数据中心和温室的投资）。Mountaineer GigaSystem的四个阶段全部运行后，每年将永久存储CO₂约1000万吨，为西弗吉尼亚州提供超过1亿美元的收入。菲德利斯公司选择梅森县作为项目所在地，将有效推动西弗吉尼亚能源转型进入零碳排新阶段。

图1  在西弗吉尼亚梅森县建立零碳排氢生产项目

图源：https://fidelisinfra.com/projects/

图2  Mountaineer GigaSystem项目效果图

当前，世界正经历前所未有的能源转型。在应对能源危机、缓解气候变化和推动经济繁荣的多重需求驱动下，基于碳密集型化石燃料的体系正逐步向以清洁能源为基础的低碳体系转变[1]。然而，能源结构从化石燃料向低碳、零碳体系的转型过程中，仍然面临技术成本高、政策协调难度大和社会适应性弱等多重挑战。特别是传统煤炭生产区还需应对经济结构单一、就业替代性不足以及区域经济发展对煤炭产业的深度依赖等难题[2]。

各国经济发展阶段、资源禀赋不同，如何统筹能源安全稳定供应和绿色低碳转型既是共同的目标，也是面临的难题。与我国能源结构偏煤[3]相似的是，西弗吉尼亚州是美国重要的煤炭生产州，经过近100年的发展，煤炭产业成为该州的支柱产业和经济增长源动力。随着资源枯竭、环境政策收紧，近年来，这一老牌百年煤炭能源州大力推动能源结构转型，并取得了显著进展，特别是在可再生能源领域，如风能、太阳能的开发。此次引入菲德利斯公司的零碳排氢生产项目是该州在清洁能源领域的又一突破性进展。州长贾斯蒂斯表示：“梅森县零碳排氢气生产项目将极大推动西弗吉尼亚的未来发展，助力一些极具前景的新兴产业顺利起航。”探究西弗吉尼亚能源发展和转型路径及其影响机制有助于理解传统煤炭地区如何在经济重构与环境保护之间重建新的平衡，为全球能源转型提供可借鉴的实践经验（图4）。

西弗吉尼亚州位于美国东南部的山地内陆，全州大部分地区位于阿帕拉契亚山地，无平原，有“山巅之州”（Mountain State）之称。该州矿藏资源丰富，是美国第二大产煤州，煤炭产量约占全美产量的20%，出口占全美出口量的50%多，烟煤产量居全美首位；天然气储量69亿m³，石油储量5300万桶。

历经百年发展，西弗吉尼亚成为煤炭生产、煤炭发电、化工为一体的煤炭优势能源州。自19世纪中叶起，该州成为美国主要煤炭生产州之一。在1860—1920年的第二次工业革命时期，蒸汽机车、钢铁生产和发电领域需要大量煤炭作为主要能源，西弗吉尼亚州煤炭产业由此快速发展，加之煤矿开采和运输技术的改进，使得该州的煤炭在全国市场上占据了更加重要的地位。20世纪，尤其在一战、二战期间，煤炭需求猛增，西弗吉尼亚煤炭产量达到历史高峰，成为全国主要的煤炭生产州，不仅供应美国国内钢铁生产、铁路运输和发电厂，还出口到海外，成为全美主要的电力生产和输出州、美国的重要能源基地。与此同时，该州的矿工数量激增，煤矿企业得以长足发展，西弗吉尼亚的煤炭产业空前繁荣。在这个鼎盛时期，煤炭产业不仅推动了该州的经济增长，还塑造了当地的文化和社会结构，许多家庭依赖煤矿工作维持生计。1973年全球能源危机爆发后，全球石油价格飙升，煤炭一度成为替代石油的主要能源，再度推动了西弗吉尼亚煤炭产业的暂时性增长。此外，该州化工产业特别是石化和基础化工也发展为该州经济的重要支柱。

1.2  传统能源行业转向下行以及新变革的停滞（20世纪末期—21世纪初期）

随着全球能源结构的变化，西弗吉尼亚煤炭产业在20世纪后期开始面临可持续发展困境和多元能源结构挑战。

首先，国内外对能源需求的变化直接导致煤炭产业下滑。随着经济的发展，工业化和城镇化进程加速，世界各国逐渐意识到单一能源结构的脆弱性，开始寻求多样化的能源供应，以保障能源安全和供应的稳定性。一方面，石油以其高能量密度、便捷的运输方式、燃烧效率高、污染相对较低以及应用的多样性等特点逐渐替代煤炭成为各国发展的主要能源。另一方面，1973年全球能源危机爆发后，为缓解对石油、煤炭的过度依赖，各国政府相继出台政策，鼓励发展多元化的能源结构，并推动可再生能源的技术创新，核能、天然气和水电等替代能源逐渐进入各国的能源战略视野，成为减少能源供应波动风险的关键选择。在这一背景下，美国、欧洲、日本等经济体率先开展能源政策改革，通过补贴、税收优惠和研发支持等方式推动新能源发展。1974年，经济合作与发展组织（OECD）成立国际能源署（International Energy Agency），以调整各成员国应对石油危机的政策，加强长期合作，以减少对石油进口的依赖。1978年，美国时任总统卡特签署了《1978年国家能源法》，这是美国最早的一部有关能源综合性法案，旨在增加美国国内能源供应，解决能源安全问题，以成功应对石油危机。此外，全球对能源效率的重视也在提升，催生了诸多节能技术和工业节能改造项目。这一时期的调整不仅是应对能源危机的必要之举，也为后续的清洁能源和低碳转型奠定了基础。

其次，环保政策的推行对煤炭产业产生了压倒性的深远影响。从美国国内视角来看，1970年，美国政府通过《清洁空气法》设立了国家环境空气质量标准，规定州实施计划必须达到国家空气质量标准要求。1972年颁布实施了《清洁水法》，创建了水许可证制度，要求任何排放污染物到水体中的行为必须获得许可，并设置排放标准。由于煤炭开采、加工和燃烧过程会产生大量CO₂、硫氧化物、氮氧化物和工业废水等污染物，煤炭企业不得不安装废水、废气、废渣等污染物处理系统，这进一步增加了生产成本，煤炭企业负担加重，西弗吉尼亚州的煤矿面临巨大压力。从国际视角来看，随着全球范围内对气候变化的关注不断升温，国际社会对化石燃料尤其是高污染的煤炭燃烧提出质疑。2016年《巴黎协定》签署后，世界各国为应对气候变化纷纷制定碳减排目标，并进行产业调整及能源转型。

随着全球能源结构向清洁能源转型的不断推进，作为煤炭重度依赖地区，西弗吉尼亚州不得不面对这种全球趋势所带来的经济和社会影响。20世纪末期，煤矿逐渐关闭，成千上万的矿工失业，许多依赖煤矿的城镇经济陷入萧条。煤炭行业的萎缩不仅减少了就业机会，也削弱了地方政府的财政收入。根据美国能源信息署（U.S. Energy Information Administration）的数据，美国煤炭总产量从2001年缓慢上升后在2008年左右持续下降，随之带动的还有煤炭工人的数量，其紧随煤炭产量之后表现出相似的变化趋势，可见煤炭需求降低势必造成大量煤炭工人失业（图5）。而其中，西弗吉尼亚州的煤炭总产量变化趋势与美国煤炭变化产量基本保持一致，煤炭产量从2001年的1.47亿吨波动下降至2022年的6098.59万吨，减少了58.5%（图6）。

注：图中单位为百万短吨，1短吨等于2000磅，约合907.2kg。

图源：美国能源信息署（https://www.eia.gov/coal/）

对于西弗吉尼亚州煤炭产业的衰退以及当地社会经济发展的低迷，西弗吉尼亚大学法学院教授、能源与可持续发展中心主任詹姆斯·范诺斯特兰德（James Van Nostrand）对本州的能源转型提出了批判性观点，指出了转型发展缓慢的根本原因。他在《煤炭陷阱——西弗吉尼亚州如何在清洁能源革命中落伍》（The Coal Trap: How West Virginia Was Left Behind in the Clean Energy Revolution）一书中指出，西弗吉尼亚州在能源转型中面临的困难主要是对煤炭的依赖，政治上对变革的抵制以及替代能源技术的投资不足。他表示，如果西弗吉尼亚州依旧固守原有的能源发展路径，将被淹没在清洁能源革命的历史洪流之中；相反，如果领导层改变方向，摆脱煤炭依赖，采用更清洁的能源技术和前瞻性的政策激励，该州仍然可以在美国能源转型中发挥重要作用[4]。

1.3  传统能源向清洁能源转型的方向和重大实践（21世纪初期至今）

面对挑战，西弗吉尼亚逐渐意识到需要从以煤炭为主导的能源结构向更加多元化和可持续发展的清洁能源转型，随即在能源转型立法、技术创新、产业升级等多个方面开展了大刀阔斧的改革实践。

关于能源转型立法。2021年联邦政府颁布《能源基础设施法》（Energy Infrastructure Act），为西弗吉尼亚能源转型注入了强大动力。该法案由美国参议员、参议院能源和自然资源委员会主席乔·曼钦（西弗吉尼亚州民主党参议员）起草并倡导，为可再生能源、碳捕获技术（碳捕获利用与封存、直接空气碳捕获）、能源存储和效率、工业排放治理、关键矿物开发、氢能等能源技术和示范项目提供了充足的资金支持。例如在废弃矿山土地复垦方面，约投入7亿美元用于复垦西弗吉尼亚州的废弃矿山。此外，联邦政府在“重塑阿巴拉契亚蓝图”（ReImagine Appalachia）实施计划中规定，2021—2030年平均每年向西弗吉尼亚拨款16亿美元，此外还有36亿美元的私人投资，并创造约4.1万个就业岗位，足以将西弗吉尼亚的失业率降至3%[5]。2022年，拜登政府颁布的《通胀削减法》（IRA: Inflation Reduction Act）进一步在清洁能源项目、碳捕获利用与封存技术、公正转型基金（Just Transition Fund）、矿工健康保障等领域加大政策资金支持力度，极大地促进了西弗吉尼亚的能源转型进程。2022年，西弗吉尼亚州通过立法，取消了1996年通过的核能禁令。该禁令规定，在能够满足核废料处理方式安全可靠、核电项目对公众和环境无显著风险、紧急响应能力足够、足够的联邦资金支持以及在经济上对该州有实际价值等条件之前，禁止在该州建立新的核电站。此次核能禁令的废除，表明其在能源多元化方面的开放态度。此外，州政府已开始实施专注于太阳能、风能、氢能等发展的立法，大力支持可再生能源发电，这对一贯支持煤炭发电的西弗吉尼亚州来说是一个巨大转变。

2  推动西弗吉尼亚能源转型的主要影响机制

事实上，西弗吉尼亚在能源转型过程并非一帆风顺，其转型过程可谓历经了千难万阻。在2015年奥巴马政府推出“清洁能源计划”（Clean Power Plan）后，西弗吉尼亚与其他“煤炭州”一同起诉联邦政府，认为该计划损害了州经济和煤矿就业，这一诉讼凸显了州政府对煤炭产业的高度依赖以及对清洁能源政策的抗拒。与此同时，数千名煤矿工人及其家属在州首府查尔斯顿（Charleston）举行集会，抗议清洁能源政策导致的煤矿关闭和失业。2021年，一些风力发电项目在西弗吉尼亚东部山区遭受当地居民的抵制，原因包括噪声、对景观的破坏以及对野生动物的潜在威胁。这些反对意见导致项目进展缓慢甚至取消……诸如此类的事件不胜枚举。当然，尽管面临诸多挑战，西弗吉尼亚最终还是迈出了能源转型的坚实步伐。如今，西弗吉尼亚不再仅仅被视为传统煤炭州，而是成为能源转型的典范之一。这一转变不仅改善了当地居民的生活质量，还为其他资源型州提供了宝贵经验。

经过对西弗吉尼亚能源转型历程的回顾与分析可知，能源转型是一个复杂而多维的系统性过程，并非简单的“去煤炭化”，而是经济、社会与环境协同发展的综合性探索。尤其对于像西弗吉尼亚州这样长期依赖煤炭产业的地区，更是充满了挑战与机遇。这一过程不仅仅是能源结构的改变，更是经济模式的重塑、社会观念的更新以及政策与技术的协同创新，这其中有诸多有益的经验启示值得我们借鉴。一是政策引导和公众参与是转型的核心动力。西弗州的经验表明，能源转型需要通过有效的引导和激励措施，进而推动地方政府和企业积极参与。与此同时，民众是政策实施的关键参与者和推动者，政策能否成功落实，离不开民众的支持与配合。通过加强宣传和引导，可以逐步消解民众的抵触情绪，促成广泛的社会共识，为转型提供坚实的社会基础。二是能源正义是转型过程中不可忽视的关键因素。政策的制定应在实现环保目标的同时，需兼顾地方经济发展需求及区域间经济发展水平差异，避免简单的“一刀切”，确保各方利益的均衡。此外，应关注受转型影响较大的低收入群体和煤炭行业工人的利益，避免他们在转型过程中遭遇更多的社会经济不平等。三是经济活力的重塑是转型的根本。经济发展是一个地区繁荣稳定的根基，脱离经济发展的能源转型是不道德的，因此，通过对传统煤矿区资源再利用及挖掘地区经济多样化发展路径是确保能源转型可持续发展的必由之路。

参考文献

覃莉，自然资源部国土整治中心，副研究员；北卡罗来纳大学教堂山分校城市与区域规划系，访问学者。tanli@lcrc.org.cn