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载发电和电网可靠性影响的研究报告，洛基山研究所(RMI)的联合创始人兼首席科学家Amory B. Lovins在一份报告中对此进行了概述和驳斥即将发表的电力杂志文章(PDF)14 .声称授权或补贴没有竞争力的煤电厂和核电站的理由。下面是他的主要发现的摘要，这些发现表明，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，并以更低的成本做到了这一点——Amory和大多数其他先进的实践者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。它的能源部长曾说过，为了“国家安全”，没有竞争力的煤炭和核电站必须继续运行，即使这样做需要推翻国家监管和自由市场实践。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.

与关闭核电站相比，补贴陷入困境的核电站通常节省的碳排放量更少，并将节省下来的运营成本再投资到比关闭核电站低几倍的效率上。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. 对缺乏竞争力的核电站的补贴使纳税人付出了高昂的代价，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。政府对陷入困境的核电站提供的新的长期补贴总额已达100多亿美元，而且可能还会更高。核电运营商坚持10多年的补贴政策，损害了市场灵活性、创新和竞争。它否定了建立大规模电力市场的全部目的。
2. 为拯救毫无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比关闭一家火力发电厂还重要。虽然具体的数值取决于具体的细节，但每产生2-3千瓦时的效率是有可能的，以更低的成本产生更大的碳节约，同时也避免了不必要的核补贴的成本。关闭燃煤电厂和陷入困境的核电站可以节省碳排放和资金，因此应该鼓励这两种做法。
3. 碳和其他污染定价将是一种更有效、更公平的评估零排放资源的方法。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的价格上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。虽然足够高的碳价格将有利于核能对抗天然气和煤炭，但它不会扭曲核能与可再生能源的竞争。如果对碳排放或其他排放有一个价格，那么价格应该是相等的为所有资源创造一个公平的竞争环境。这种定价应该认识到所有实质性的外部因素。为了达到同样的目的，不应该在一些国家的碳定价中增加新的核能补贴。
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，从而使网格管理变得复杂，并抑制网格集成，从而减慢摄取变量可再生能源(风能和太阳能)。大部分可再生能源的供应，由于类型和地点的多样化，提供了更大的灵活性和可靠性，因为四个欧盟国家在2014年证明了适度或没有水电，满足了46% - 64%的电力需求的现代可再生能源。在2015年，可再生能源——其中四分之三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。丰富的电网灵活性资源菜单使得可调度性——发电厂改变其输出以适应电网快速变化的需求的能力——不再是一个重要的属性。要维持可再生能源高份额的可靠性，需要对运营、电网和市场进行众所周知的改进。为了实现电网的可靠、灵活运行，可再生能源开发商一般承担其资源的电网平衡成本，这通常是不到5 $ /兆瓦时，几乎总是低于$ 10 /兆瓦时。然而，煤炭和核电站(至少在德州以外)自身的平衡成本是不收费的，而新出现的证据表明，这种平衡成本可能要大得多。
   
7. 基载电站的负荷形状与峰值需求不一致，它们的不灵活性不像现代电网中的可再生能源那样提供那么多的价值。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。
   

   与关闭核电站相比，补贴陷入困境的核电站通常节省的碳排放量更少，并将节省下来的运营成本再投资到比关闭核电站低几倍的效率上。

8. 煤炭和核电站“手头的燃料”降低而不是提高了电网的可靠性。煤炭和核电站现有的燃料——本应减少对燃料物流依赖的现场燃料供应——在历史上并没有使它们免遭普遍的事故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，煤炭和天然气的输送都表现出令人担忧的弱点，令电网可靠性监管机构NERC感到担忧。事实证明，燃煤电厂容易受到燃油物流问题的影响——铁路和桥梁出现故障、驳船冻结、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。核电站是如此难以修复，以至于超过一半的美国舰队遭受了持续一年或更长时间的关闭(其中10个关闭了两次)。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“价值紧缩”(通过降低可再生能源的价值来增加可再生能源的价值)已经被过去人为地限制或排除直接缓解措施的研究大大夸大了。尽管出现在麻省理工学院的一项主要研究如果对不可再生能源，尤其是核能，进行相同的建模，对它们的影响将比可再生能源更大。
   
10. 煤炭和核电站亏损的主要驱动力是市场力量，而不是补贴。对可再生能源收取“强加”于煤炭和核电站的竞争性亏损的费用是不恰当的，也违背了公认的市场原则，即竞争对手要么赢，要么输。然而，佩里的新网格研究的负责人的前雇主声称现有火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。这一新颖的理论本可以让Netflix补偿有线电视供应商和亨利•福特(Henry Ford)的马厩主人。煤炭和核能运营商已经为其投资的所有风险得到了补偿，而且不应该得到两次补偿。
    
11. 对燃料价格波动的风险进行合理定价，将使经济形势进一步向有利于可再生能源的方向倾斜。金融经济学要求，但许多买家忽视了计算燃料价格波动的市场价值。正确地这样做将认识到可再生能源和效率的宝贵的固定价格属性和更低的金融风险。批发电力市场的一个主要扭曲是它们在风险调整不同资源方面的典型失败。公平地比较价格波动资源，特别是燃气发电厂和固定价格资源，如效率和可再生能源，需要通过增加现货价格的价格波动的市场价值来实现风险均衡。对于天然气来说，这将是天然气表面价格的两倍，表明水力压裂天然气没有声称的那么“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。煤炭和核电站的工资和税收支出由客户报销(因此他们不应该再通过特殊补贴来支付);是成本而不是收益;在电力市场不应得到特别奖励;实际上，每MWh提供的就业岗位比同等效率和现代可再生能源要少。令人印象深刻的是，德州风力发电在佩里担任州长期间增长迅速，创造了2.5万个就业岗位，发电量占总发电量的15%，并使2016年批发电价创下历史新低。
13. 核能在物质上并不支持美国的核武器计划(一个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，而不是煤炭和核电站，创造了一个更加多样化的供应池。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。

总之，2017年联邦政府换届引发的关于电力的争论才刚刚开始。也许RMI对延长煤炭和核电站运营的14种新优点的分类，以及客户应该支付更多的钱和竞争市场应该让位于获得这些优点的主张，将有助于指导需要清晰思考、严密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高的费用的理由是站不住脚的。

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。