美國|核電經(jīng)濟(jì)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(diǎn)擊量：評論 (0)

【導(dǎo)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(jìn)行了審視。EdKee對美國核電廠過早退

【導(dǎo)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(jìn)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(jìn)行了審視。

美國有99座在運(yùn)的商業(yè)反應(yīng)堆，這些反應(yīng)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(yīng)堆依賴電力市場收入繼續(xù)運(yùn)行。

自1990年以來，美國已有16座反應(yīng)堆提前退役。有6座反應(yīng)堆在過去五年內(nèi)關(guān)閉。而僅有一個(gè)機(jī)組投入商業(yè)運(yùn)行：在70年代開始建設(shè)的WattsBar2。

自1990年以來，退役的大多數(shù)反應(yīng)堆大多因?yàn)闆]有經(jīng)濟(jì)可行性而被關(guān)閉。對于一些人來說，主要是核電維護(hù)的高成本和高風(fēng)險(xiǎn)。對另一些人來說，發(fā)電成本高于出售電價(jià)的收入。如果核能發(fā)電售價(jià)高一點(diǎn)的話，1990年以后退役的許多反應(yīng)堆將能夠繼續(xù)運(yùn)行下去。

同樣的經(jīng)濟(jì)因素還有可能導(dǎo)致美國其他的反應(yīng)堆提前退役。特別是商業(yè)核電站面臨的市場經(jīng)濟(jì)壓力可能導(dǎo)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(jià)市場的帶來的壓力。

可以通過在核能艦隊(duì)中三個(gè)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(cái)務(wù)問題已經(jīng)解決，2010年所有商業(yè)運(yùn)行的反應(yīng)堆運(yùn)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(shí)上，美國核管會(huì)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(jìn)行審查）。這個(gè)案例還假定在包括Vogtle和Summer在內(nèi)的四個(gè)反應(yīng)堆已經(jīng)建成并運(yùn)行60年之久。

2.提前退役案例-假設(shè)美國核電行業(yè)面臨的財(cái)務(wù)問題未得到解決，有48個(gè)運(yùn)行反應(yīng)堆在2010年至2025年之間退役，其中包括六個(gè)早期已經(jīng)退役的反應(yīng)堆。未退役的核電廠共運(yùn)行60年。這個(gè)案例假設(shè)Vogtle和Summer反應(yīng)堆計(jì)劃都被放棄了（事實(shí)上，Summer在今年早些時(shí)候就被放棄了，Vogtle正在接受喬治亞州公用事業(yè)委員會(huì)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(shè)有七個(gè)為避免碳排放而提供零碳排放信用額度（ZEC）支持的反應(yīng)堆，假設(shè)總共運(yùn)營60年。

圖表顯示了2010年至2085年這三個(gè)情景的總核電容量。

新的反應(yīng)堆

退役的核反應(yīng)堆盡管可被一個(gè)新的核電站取而代之，但預(yù)計(jì)這種情況不會(huì)發(fā)生。推動(dòng)運(yùn)行反應(yīng)堆提前退役的市場因素和條件將阻礙美國新的核電站進(jìn)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(yīng)堆之外，并無其他新建的核能項(xiàng)目。

這三個(gè)例外（Vogtle，VCSummer和WattsBar2反應(yīng)堆）都是2007年之前做出的決定，當(dāng)時(shí)預(yù)計(jì)美國的核能市場狀況會(huì)有所好轉(zhuǎn)。

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

其他一些擬議的項(xiàng)目，包括幾個(gè)已經(jīng)獲得NRC批準(zhǔn)的建設(shè)和運(yùn)營的項(xiàng)目，已被擱置甚至取消。

市場化失敗

美國反應(yīng)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(cái)務(wù)業(yè)績掛鉤。

導(dǎo)致六座反應(yīng)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(jìn)一步導(dǎo)致更多反應(yīng)堆的提前退役，并阻礙向新核電廠的投資。

核電機(jī)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(huì)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(jià)格掛鉤的電價(jià)波動(dòng)更大，美國核電在國內(nèi)市場也將不復(fù)存在。

市場失靈是因?yàn)槭袌鰠⑴c者決定不進(jìn)行增加公共利益的活動(dòng)，因?yàn)楹穗姴荒苡绹姆磻?yīng)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?yàn)楹穗姙槭袌龉╇娺€是為公用設(shè)施供電的價(jià)格更低。由于天然氣價(jià)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(lì)措施和稅收抵免），電力市場價(jià)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(jià)格的市場外激勵(lì)措施進(jìn)一步降低了美國的電價(jià)。

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(jī)的投資回報(bào)。

電力市場負(fù)責(zé)對現(xiàn)有發(fā)電設(shè)施的短期調(diào)度，但不負(fù)責(zé)發(fā)電投資的長期規(guī)劃。

在某些時(shí)候，電力市場上的電價(jià)是負(fù)值。而在美國，電價(jià)負(fù)值的小時(shí)數(shù)正在增加。負(fù)價(jià)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(lì)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(bǔ)貼的損害，包括產(chǎn)能市場、可再生能源發(fā)電激勵(lì)、儲(chǔ)備和輔助服務(wù)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(biāo)是以最低的長期總成本提供可靠的服務(wù)，然而美國電力批發(fā)市場可能無法實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

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(jià)值和產(chǎn)能做出決定。當(dāng)電力價(jià)格低時(shí)（就像今天和可預(yù)見的未來一樣），商業(yè)核電站就會(huì)虧損，私人或公用事業(yè)所擁有的核電站被視為價(jià)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(xiàng)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(fù)外部性成本應(yīng)對市場失靈，通過提供補(bǔ)償支持積極的外部效應(yīng)，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(zhǔn)了一些計(jì)劃，來幫助核電廠避免提前退役。根據(jù)二氧化碳的社會(huì)成本對核電的零排放電力補(bǔ)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(bǔ)償，幫助他們維持運(yùn)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(bǔ)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(jià)格上漲或容量不足時(shí)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(jìn)行更嚴(yán)厲的處罰。

2017年9月，美國能源部向聯(lián)邦能源管理委員會(huì)提交了新的市場規(guī)則，供其參考。它將為某些電站建立補(bǔ)償機(jī)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(yīng)的發(fā)電廠進(jìn)行可靠性補(bǔ)償。“規(guī)則制定通知（案卷編號RM18-1-000）”正在FERC進(jìn)行監(jiān)管審查。

對該提案的反應(yīng)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(yùn)營商和機(jī)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(yùn)行的PJM產(chǎn)能市場有一些相似之處，被視為一個(gè)成功的例子。

即便RM18-1-000沒有全面實(shí)施，這項(xiàng)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(biāo)題:核能市場的解決方案

責(zé)任編輯：lixin

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