揭穿为什么我们应该去核的14个神话

美国电力部门正在等待能源部发布一份评估当前市场设计对基本负载发电和电网可靠性的影响的研究报告，落基山研究所(RMI)的联合创始人和首席科学家Amory B. Lovins在a电力期刊即将发表的文章(PDF)14人声称有理由强制或补贴没有竞争力的煤炭和核电站。下面是他的主要发现的总结，表明能源效率、电网灵活性和现代可再生能源提高而不是降低了电网的可靠性，并且以更低的成本做到这一点——这是Amory和大多数其他高级实践者多年来一直在记录的结论。

联邦新政府面临在形成连贯的电力战略不同寻常的困境。它的能源部长曾表示，出于“国家安全”考虑，必须继续运营没有竞争力的煤炭和核电站，即使这样做需要推翻国家监管和自由市场的做法。Secretary of Energy Rick Perry ordered a 60-day staff study to seek an analytic basis for his hypothesis, but finding credible support won’t be easy because virtually all prior expert studies, including those of the grid operators and Perry’s own department, reached opposite, conclusive, consistent and empirically validated conclusions.

补贴陷入困境的核电站通常比关闭它们并将节省下来的运营成本再投资于几倍于成本的效率所节省的碳排放要少。碳的价格，而不是工厂补贴，最好认脱碳属性。电网的可靠性需求多样化，分散的需求方和可再生资源的紧密集成，通过激烈的市场竞争过程和有弹性的架构，但不要求“基荷”植物。对于强制或补贴竞争力的煤电厂和核电厂的所有14个当前理由缺乏技术优势或将有利于竞争对手来代替。这就是为什么一个总结：

1. 救助没有竞争力的核电站的补贴使纳税人付出了代价，并扭曲了批发电力市场。补贴的彻底和独立的分析可能流会发现，核能和化石燃料发电机获得超过可再生能源更多的补贴。事实上，与目前电力市场的价格补贴似乎是一般更大更耐用(PDF)对于化石燃料和核电站而不是现代可再生能源。新的、长期的国家补贴已经达到了100多亿美元，而且可能还会更高。核能运营商坚持锁定10多年的补贴，损害了市场灵活性、创新和竞争。它拒绝并挫败了拥有大规模电力市场的整个目的。
2. 为拯救没有竞争力的核电站而提供的补贴也让地球付出了代价。延长昂贵，老化核电站的操作减少和延缓气候保护。对这些厂退休，他们的经营成本高，可以投资买几倍的碳排放较大。例如，关闭一个核单元在运行成本的最高四分位数（小于6美分/千瓦时）和再开支电效率那些避免运营成本间接可以节省更多的CO2而不是关闭一个燃煤发电厂虽然具体的价值取决于具体的细节，但每发电1千瓦时，可以获得2-3千瓦时的效率，以更低的成本节省更多的碳，同时也避免了不必要的核能补贴的成本。关闭燃煤电厂和受损的核电站可以节省碳排放和资金，因此两者都应该得到鼓励。
3. 碳和其他污染定价将是评估零排放资源的更有效、更公平的方法。为碳和其他污染物定价，而不是增加有针对性的补贴，将通过对化石燃料发电的每千瓦时附加额外的价格标签，恰当地认识到零排放资源的社会效益。尽管足够高的碳价将使核能相对于天然气和煤炭具有优势，但它不会扭曲核能与可再生能源的竞争。如果碳排放或其他排放有一个价格，那么价格应该相等为所有资源创造一个公平的竞争环境。这种定价应确认所有实质性外部性。为达到同样目的而提供的新的核能补贴不应该被加入到一些州的碳定价中。
4. “大型”电厂，远远不是有利，尺寸过大，因此更容易出现尴尬的失败不是模块化，分布式发电。大型发电不仅是不必要的 - 一个标准的一千兆瓦的发电厂提供了一个典型的办公楼的平均电力消耗大约1000倍，即一个家庭的10万次和一台笔记本电脑100万次 - 但也更昂贵的备份和抗风险能力差。虽然不时每一个类型的发电机休息，有的失败比别人更优雅。大，波诡云谲的单位，如煤炭和核能，化妆失败更间接，需要更多的复杂和昂贵的支持 - 备用量，旋转备用和骑自行车的成本 - 较多元化，分散的小型化，模块化的单位，如现代可再生能源业务。
5. “基荷”的产生，电源的传统支柱，是太不灵活，以造福于现代电网。大，热和相对稳定的发电不再是一个必要的网格属性。事实上，它常常带来不灵活性，使网格管理复杂化，阻碍网格集成，减缓网格集成的速度摄取变量可再生能源(风能和太阳能)。主要是可再生能源供应，按类型和地点进行了多样化，提供了更大的灵活性和可靠性。2014年，四个水力发电规模不大或没有水力发电的欧盟国家利用现代可再生能源满足了46% - 64%的电力需求。2015年，四分之三的可再生能源是风能和太阳能光伏提供了49%超可靠的前东德公用事业的电力，但它最终的高电压停止的是几十年前。所有的服务和属性那么大的火电厂传统上提供能够以较低的成本从现代可再生能源来一样好，甚至更好，一般。
6. 现代电网灵活性的成本不成比例地由可再生能源承担。网格灵活性资源的丰富菜单使得可调度性——发电厂改变其输出以适应网格快速变化的需求的能力——不再是一个重要的属性。要在可变可再生能源中保持高份额的可靠性，需要对运营、电网和市场进行众所周知的改进。为了实现可靠灵活的电网运行，可变可再生能源的开发人员通常要承担其资源的电网平衡成本不到5 $ /兆瓦时，几乎总是低于$ 10 /兆瓦时。然而，煤电厂和核电站(至少在德克萨斯州以外)不需要为它们自己的平衡成本付费，而新出现的证据表明，它们的平衡成本可能要大得多。
   
7. 基本负荷电站的负荷形状与峰值需求不一致，而且它们的灵活性不能像可再生能源在现代电网中提供那么多价值。煤电厂和核电厂不值得特殊奖励他们相对稳定的输出形态 - 恰恰相反，因为他们缺乏灵活性复杂电网整合。太阳能的PV与正午峰值负载经常很强的相关性是有价值的，但大热电站相对稳定的输出没有什么特别的价值，以现代电网，这需要能源，容量，灵活性和配套服务，而不是稳定的一代。美国电网建所以工作发电厂可以备份失败的。以同样的方式，但往往以较低的成本，它可以备份风能和太阳能发电的可预测的变化与其他可再生能源，其他种类的或在其他地方，提供等于或经常更好的可靠性。
   

   补贴陷入困境的核电站通常比关闭它们并将节省下来的运营成本再投资于几倍于成本的效率所节省的碳排放要少。

8. 煤炭和核电站的“现有燃料”降低而不是提高了电网的可靠性。从历史上看，煤炭和核电站的现成燃料——即现场燃料供应，本应可以减少对燃料物流的依赖——并没有让它们避免普遍的一致性失败所产生的在现场或在上游基础设施，因此不改善电网的弹性。相反，他们的大单元规模减少弹性，并增加备份成本。说：“手燃料”减少对燃料的依赖物流增强电网的弹性的概念似乎直观合理。（可再生能源不需要燃料，但是在佩里的备忘录中都没有提到。）
   然而，煤和天然气的输送都存在着令人担忧的弱点，这令电网可靠性调节器NERC担忧。煤炭工厂已经被证明容易受到燃料物流问题的影响——铁路和桥梁故障、结冰的驳船和现场煤堆等。天然气基础设施遭受冻结和固有的物理以及管道系统的网络漏洞。核电站很难修复，以至于超过一半的美国核电站遭受了长达一年或一年以上的关闭(其中10座核电站两次关闭)。核电站也遭受了巨大损失停产造成事故，安全问题，热浪和电网故障;的确，核物理学的怪癖可以在停电后离开他们禁用多天。
9. 传统的发电机在面对规模比做现代可再生能源由于可再生能源的成本迅速下降更大的经济挑战。以前的研究人为地限制或排除了直接的缓解措施，从而极大地夸大了抵制“价值通缩”(据说，“价值通缩”会使可再生能源的价值随着增加而降低，从而“自食苦果”)。尽管出现在MIT的一项主要研究在美国，价格通缩经不起分析——而对不可再生能源(尤其是核能)的相同建模，对它们的影响将比可再生能源更严重。
   
10. 市场力量，而不是补贴，是煤炭和核电站亏损的主要原因。对可再生能源收取“强加”煤炭和核电厂竞争损失的费用是不恰当的，也违背了竞争对手赢或输的公认市场原则。佩里新电网研究项目的前负责人声称现有火力发电厂的收入损失是可再生能源的“强加成本”，而可再生能源在竞争中胜出。这一新颖的理论将使Netflix补偿有线电视提供商和亨利·福特的马房所有者。煤炭和核电运营商已经得到了投资风险的补偿，不应该得到两次补偿。
    
11. 适当地为燃料价格波动的风险定价，将使经济进一步向可再生能源倾斜。金融经济学需要考虑燃料价格波动的市场价值，但许多买家忽视了这一点。正确的做法将认识到可再生能源和能效的有价值的固定价格属性，并降低金融风险。批发电力市场的一个重大扭曲是典型的未能对不同资源进行风险调整。公平地比较价格不稳定的资源，特别是燃气发电厂，和价格固定的资源，如效率和可再生能源，需要通过增加现货价格波动的市场价值来平衡风险。对于天然气来说，这将使天然气的表面价格翻倍，表明水力压裂法开采的天然气并不像宣称的那样“便宜”——但煤炭价格最近也被证明是不稳定的，而且这种风险也没有被计算在内。
12. 支持可再生能源比煤炭和核电厂更多的就业机会。煤炭和核电站用于支付工资和税收的支出由客户报销(因此它们不应该再通过特殊补贴来支付);是成本而不是收益;不应在电力市场中获得特别奖励;实际上，每MWh提供的工作岗位比同等效率和现代可再生能源提供的工作岗位要少。令人印象深刻的是，在佩里之前担任州长期间，德州风力发电迅速发展，提供了2.5万个就业岗位，发电量占总发电量的15%，并帮助该州实现了2016年批发电价的历史新低。
13. 核能并没有实质上支持美国的核武器计划(一种假定的国家安全利益)。核电对美国核武器计划声称支持似乎虚幻的（和令人尴尬的矛盾核工业的品牌），但如果它是真实的，在使用时需通过的国防预算，而不是电费。如果没有他们的海军生涯后等待核电工作，核海军技术人员可能需要更多的招聘奖励，但同样是正确的辩护费用。
    
14. 可再生能源，而不是煤炭和核能，创造了一个更多样化的供应池。现代可再生能源和需求侧资源正在迅速地从向弹性漏洞多样化美国电力。保留对多样化的缘故过时的和不太有弹性的技术将推动这一目标的名字，但没有实际效果。作为美国电力供应迅速多样化，从现任煤和核电资产，向叛乱分子天然气和可再生资源以及高效，及时使用了，供电组合日臻多样的，而不是更少，并且供应日益可靠的。

总而言之，2017年联邦政府换届引发的有关电力的辩论才刚刚开始。也许RMI对延长煤炭和核电站运行的14种新优点的分类，以及客户应该支付更多的费用和竞争市场应该让道来获得这些优点，将有助于一场需要清晰思维、严格逻辑和可靠证据的讨论。现在向煤炭和核电站支付比批发电力市场更多的费用的理由是不合理的。

这些结论表明，如果热闹的和有价值的全国性辩论佩里推出灵通和透明的，其结论应支持更广泛的使用和更快的部署不是煤炭和核能，但效率，灵活的负载和现代可再生能源。阐明复杂而重要的问题，局长提出要建立理解，推进国家利益和增进全球繁荣和安全。谁知道这些问题的专家有及时促成辩论的特殊责任。