美國|核電經(jīng)濟專家:核能市場的解決方案

2018-01-08 11:47:04 來源:核能研究展望NPRV 作者:愛德華·基　點擊量：評論 (0)

【導言】EdKee對美國核電廠過早退出能源市場背后的原因，以及最近的舉措是否有助于確保該國核電的未來進行了審視。EdKee對美國核電廠過早退

【導言】EdKee對美國核電廠過早退出能源市場背后的原因，以及最近的舉措是否有助于確保該國核電的未來進行了審視。

EdKee對美國核電廠過早退出能源市場背后的原因，以及最近的舉措是否有助于確保該國核電的未來進行了審視。

美國有99座在運的商業(yè)反應堆，這些反應堆所都是由受政府監(jiān)管的投資者或政府公用事業(yè)公司建造完工的，但現(xiàn)在僅有46座商業(yè)反應堆依賴電力市場收入繼續(xù)運行。

自1990年以來，美國已有16座反應堆提前退役。有6座反應堆在過去五年內(nèi)關(guān)閉。而僅有一個機組投入商業(yè)運行：在70年代開始建設的WattsBar2。

自1990年以來，退役的大多數(shù)反應堆大多因為沒有經(jīng)濟可行性而被關(guān)閉。對于一些人來說，主要是核電維護的高成本和高風險。對另一些人來說，發(fā)電成本高于出售電價的收入。如果核能發(fā)電售價高一點的話，1990年以后退役的許多反應堆將能夠繼續(xù)運行下去。

同樣的經(jīng)濟因素還有可能導致美國其他的反應堆提前退役。特別是商業(yè)核電站面臨的市場經(jīng)濟壓力可能導致其提前退役。正如2016年FortCalhoun核電站提前退役那樣，受監(jiān)管核電廠也面臨著低電價市場的帶來的壓力。

可以通過在核能艦隊中三個情景來解釋核電站退役問題：

1.60年壽期的案例-假定2010年美國核電行業(yè)面臨的財務問題已經(jīng)解決，2010年所有商業(yè)運行的反應堆運行期限包括原有的40年許可證期限以及額外的20年許可證延期，（事實上，美國核管會正在與業(yè)界合作，對20年后許可證續(xù)期更新有關(guān)的問題進行審查）。這個案例還假定在包括Vogtle和Summer在內(nèi)的四個反應堆已經(jīng)建成并運行60年之久。

2.提前退役案例-假設美國核電行業(yè)面臨的財務問題未得到解決，有48個運行反應堆在2010年至2025年之間退役，其中包括六個早期已經(jīng)退役的反應堆。未退役的核電廠共運行60年。這個案例假設Vogtle和Summer反應堆計劃都被放棄了（事實上，Summer在今年早些時候就被放棄了，Vogtle正在接受喬治亞州公用事業(yè)委員會的審查）。

3.提前退役的案例-ZEC-如案例2，但在紐約州和伊利諾斯州設有七個為避免碳排放而提供零碳排放信用額度（ZEC）支持的反應堆，假設總共運營60年。

圖表顯示了2010年至2085年這三個情景的總核電容量。

新的反應堆

退役的核反應堆盡管可被一個新的核電站取而代之，但預計這種情況不會發(fā)生。推動運行反應堆提前退役的市場因素和條件將阻礙美國新的核電站進入市場。

上面討論的三種情景都假定，除了2015年的WattBar2和四座在建的壽期為60年的反應堆之外，并無其他新建的核能項目。

這三個例外（Vogtle，VCSummer和WattsBar2反應堆）都是2007年之前做出的決定，當時預計美國的核能市場狀況會有所好轉(zhuǎn)。

這些項目的投資決策是在美國電價低迷的因素變得清晰之前做出的。Vogtle和Summer項目面臨的成本高于預期的壓力，而VCSummer項目已經(jīng)被放棄。Vogtle項目于2017年中期進行了重組。佐治亞州公共服務委員會，國家電力監(jiān)管機構(gòu)已批準其繼續(xù)建設，但正在對該項目進行詳細審查，預計將在2018年2月作出最終決定。

其他一些擬議的項目，包括幾個已經(jīng)獲得NRC批準的建設和運營的項目，已被擱置甚至取消。

市場化失敗

美國反應堆的提前退役是美國核電市場化的失敗，在這一過程中核電廠的所有權(quán)、投資與其在電力市場的財務業(yè)績掛鉤。

導致六座反應堆在過去五年提前退役的因素現(xiàn)在依然存在。這些因素可能進一步導致更多反應堆的提前退役，并阻礙向新核電廠的投資。

核電機組的提前關(guān)停和永久性退役，沒有替代核電出現(xiàn)，這樣意味著核電帶來的重大公共利益的喪失。隨著核電的比重下降，美國的碳和其他污染物排放量將會增加，電網(wǎng)基載能力可靠性下降，系統(tǒng)可靠性下降，與天然氣短期價格掛鉤的電價波動更大，美國核電在國內(nèi)市場也將不復存在。

市場失靈是因為市場參與者決定不進行增加公共利益的活動，因為核電不能盈利，美國的反應堆提前退役原因之一是市場調(diào)節(jié)的失靈。

電力市場失靈

最近美國核電廠盈利能力的下滑并非于經(jīng)營不善造成的。自2012年以來，核電發(fā)電成本一直在下降，核電廠的產(chǎn)能指數(shù)依然很高。

相反，這是因為核電為市場供電還是為公用設施供電的價格更低。由于天然氣價格低，電力需求增長低，可再生能源發(fā)電的普及率提高（基于州和聯(lián)邦的激勵措施和稅收抵免），電力市場價格持續(xù)下降。在沒有需求增長的情況下增加可再生能源的發(fā)電量，使用扭曲電力市場價格的市場外激勵措施進一步降低了美國的電價。

美國電力市場側(cè)重于短期邊際成本，沒有反映出固定發(fā)電成本或保證發(fā)電機的投資回報。

電力市場負責對現(xiàn)有發(fā)電設施的短期調(diào)度，但不負責發(fā)電投資的長期規(guī)劃。

在某些時候，電力市場上的電價是負值。而在美國，電價負值的小時數(shù)正在增加。負價格與大量的可再生能源發(fā)電有關(guān)，由市場外的州和聯(lián)邦激勵措施支持可再生能源發(fā)電。

美國電力市場受到一系列市場外補貼的損害，包括產(chǎn)能市場、可再生能源發(fā)電激勵、儲備和輔助服務協(xié)議以及監(jiān)管必須經(jīng)營的合同。理想情況下，電力行業(yè)的目標是以最低的長期總成本提供可靠的服務，然而美國電力批發(fā)市場可能無法實現(xiàn)這一目標。

美國核電廠的所有者根據(jù)這些核電廠商品電力的市場價值和產(chǎn)能做出決定。當電力價格低時（就像今天和可預見的未來一樣），商業(yè)核電站就會虧損，私人或公用事業(yè)所擁有的核電站被視為價值較低，而且沒無新的核電廠看起來有利可圖。

由美國能源部（DOE）主辦的兩項最近的研究對美國核電市場挑戰(zhàn)的討論和分析。

現(xiàn)在怎么辦？

一般來說，可引入負外部性成本應對市場失靈，通過提供補償支持積極的外部效應，并將可能經(jīng)歷了市場失靈的領(lǐng)域收為政府所有。

紐約和伊利諾斯州批準了一些計劃，來幫助核電廠避免提前退役。根據(jù)二氧化碳的社會成本對核電的零排放電力補貼。由此產(chǎn)生的零排放信用（ZEC）支付資金將為核電廠提供直接資金補償，幫助他們維持運轉(zhuǎn)。

美國大部分地區(qū)的產(chǎn)能市場已經(jīng)形成，以幫助解決電力市場在長期規(guī)劃方面的不足。這些產(chǎn)能市場為發(fā)電廠的產(chǎn)能提供了一些補償，其中可能包括核電廠。這些產(chǎn)能支付在電力現(xiàn)貨市場之外，可通過避免價格上漲或容量不足時發(fā)生的峰值間接影響，這些產(chǎn)能市場的合同條款只有幾年。

美國東北部的PJM產(chǎn)能市場由于2014年的極端寒冷天氣事件（簡稱極地渦旋）而被修改，這包括保持發(fā)電廠現(xiàn)場燃料的要求和對發(fā)電廠進行更嚴厲的處罰。

2017年9月，美國能源部向聯(lián)邦能源管理委員會提交了新的市場規(guī)則，供其參考。它將為某些電站建立補償機制，以提高電力系統(tǒng)在極端事件中的可靠性和彈性。對包括核電站在內(nèi)的保持90天現(xiàn)場燃料供應的發(fā)電廠進行可靠性補償。“規(guī)則制定通知（案卷編號RM18-1-000）”正在FERC進行監(jiān)管審查。

對該提案的反應分為兩派：反對派來自那些反對煤炭和核能發(fā)電的人。一些電力市場運營商和機構(gòu)聲稱，彈性支付將破壞電力市場。但是彈性支付與已經(jīng)運行的PJM產(chǎn)能市場有一些相似之處，被視為一個成功的例子。

即便RM18-1-000沒有全面實施，這項規(guī)定也引發(fā)了對電力市場為何不起作用，以及如何未來如何解決這些問題的大討論。

原標題:核能市場的解決方案