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.要求提供授权或补贴缺乏竞争力的煤炭和核电站的理由。下面，对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了而不是降低了电网的可靠性，并以更低的成本做到了这一点——阿莫里和大多数其他高级从业人员多年来一直在记录这一结论。

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管制和自由市场做法. 美国能源部长佩里（Rick Perry）下令进行为期60天的员工研究，为他的假设寻找分析依据，但要找到可信的支持并非易事，因为几乎所有先前的专家研究，包括电网运营商和佩里自己部门的研究，都得出了相反的、结论性的、一致的、经验性验证的结论。

补贴陷入困境的核电站通常比关闭核电站节省更少的碳，并将节省下来的运营成本再投资到更便宜的几倍效率上。碳价格，而不是植物补贴，最好承认脱碳的属性。电网可靠性需要使用竞争性的市场流程和弹性架构，仔细整合多样化、分布式需求侧和可再生资源，但不需要“基本负荷”电厂。目前所有14项授权或补贴缺乏竞争力的煤炭和核电站的基本原则都缺乏技术优势，或者反而有利于竞争对手。以下是原因总结：

1. 救助缺乏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。对陷入困境的核电站的新的、长期的国家补贴总额已经达到100多亿美元，而且可能会高得多。核运营商坚持锁定10年期以上的补贴，损害了市场灵活性、创新和竞争。它拒绝并挫败了拥有批发电力市场的整个目的。
2. 救助缺乏竞争力的核电站的补贴也让地球付出了代价。延长昂贵、老化的核电站的运行会减少和延缓气候保护。如果这些工厂要退役，它们高昂的运营成本可以投资购买几倍的碳节约。例如，关闭一个运行成本最高的四分之一（低于6美分/kWh）的核电站，并将这些避免的运行成本重新用于间接的电效率，可以节省更多的二氧化碳2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，将通过在每千瓦时化石燃料发电量上附加一个价格标签，恰当地认识到零排放资源的社会效益。尽管足够高的碳价格将有利于核能对抗天然气和煤炭，但这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物有价格的话价格应该相等为所有资源创造一个公平的竞争环境。这种定价应承认所有的物质外部性。为了达到同样的目的，不应在一些国家的碳定价中增加新的核补贴。
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。丰富的电网灵活性资源菜单使可调度性（电厂根据电网快速变化的需求改变其输出的能力）不再是一个重要属性。要想在多变的可再生能源中保持高份额的可靠性，就需要对运营、电网和市场进行众所周知的改进。为了实现可靠而灵活的电网运行，可变可再生能源的开发商通常要承担其资源的电网平衡成本，这些成本通常是不到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出现在现场或上游基础设施中，因此不会提高电网的弹性。相反，它们的大型单元规模降低了弹性并增加了备份成本。“现有燃料”通过减少对燃料物流的依赖来增强电网弹性的观点在直觉上似乎是合理的。（可再生能源不需要燃料，但佩里的备忘录中没有提到。）
   然而，煤炭和天然气输送都显示出令人担忧的弱点，这与电网可靠性调节器NERC有关。事实证明，煤电厂很容易受到燃料物流问题的影响——铁路和桥梁故障、冷冻驳船和现场煤堆等。天然气基础设施遭受冻结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。抵制“价值通货紧缩”（这可能会使可再生能源“吃自己的午餐”，随着更多的增加而降低其价值）被人为限制或排除直接缓解措施的老研究大大夸大了。尽管在麻省理工学院的一项重要研究，价格通货紧缩并没有经受住分析的考验，对不可再生能源，特别是核能的同样建模，对它们的影响甚至会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。金融经济学要求计算燃料价格波动的市场价值，但许多买家忽略了这一点。正确地这样做将认识到可再生能源和效率的有价值的固定价格属性，并降低财务风险。批发电力市场的一个主要扭曲是它们未能对不同的资源进行风险调整。将波动性价格资源（尤其是燃气电厂）与固定价格资源（如效率和可再生能源）进行公平比较，需要在现货价格中加入价格波动的市场价值，从而实现风险均衡。对于天然气来说，这将是天然气表面价格的两倍左右，显示出压裂天然气比宣称的“便宜”得多，但煤炭价格最近也出现了波动，这种风险也不算在内。
12. 可再生能源比煤炭和核电站提供更多的就业机会。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电力争论才刚刚开始。或许，RMI对14个新优点的分类法（声称延长了煤炭和核电站的运行时间，并声称客户应支付更多费用，竞争性市场应让位以获得这些优点）将有助于为需要清晰思考、严谨逻辑和可靠证据的讨论提供信息。对煤炭和核电站的支付超过批发电力市场现在支付的情况是不合理的。

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。