英国《经济学家》杂志网 10月31日发表未署名的长篇文章“核能的未来:半死”[1]。这个说法和近期非OECD国家,特别是中国的发展状况不符;但和OECD国家的情况有某种程度的契合。尽管有人“预计到2020年美国核发电容量将实现增长”[2],但更多的文章暗示西方国家情况不妙。如《美国国会山》网站的文章说,“核工业正就最近关闭一系列核电机组发出警报,警告实现奥巴马总统气候变化目标的核心能源‘境遇’在恶化”[3];《桑迪亚国家实验室》网站的文章说,“在美国‘可预见的未来’,天然气和可再生能源几乎将占据所有的新增装机容量”,“虽然核电机组是低碳、可靠和不变的电源选项,但很难用更新、低成本发电技术降低价格,在经济基础上竞争”,“美国能源部预计,到2040年额外关闭的核装机容量可能在4GW和40GW之间”[4]。没有人说核能技术或安全上有什么不可逾越的障碍,致命的弱点是“经济”。因为相对其他能源技术,经济更多“基础性”,这对核能蓬勃发展的中国核工业或许会有启发。 图1. 艾斯能(Exelon)公司拥有的三里岛1#机组 核电不发射温室气体,但在西方经济发达国家,核电还在挣扎… 宾夕法尼亚州在美国能源历史上扮演过重要角色。自17世纪60年代就开采煤炭(宾州有时被称为“煤州”)。1859年爱德温 德雷克(Edwin Drake)钻了一个“东倒西歪”的油井,引爆了美国第一个石油热潮。最近,它比其他任何州产出的天然气都多,但德克萨斯州除外,这多亏了巨大的玛西拉页岩就在它的脚下。虽然几乎没有广告,但这个州也是美国第二个最大的核能供应者。尽管发生过三里岛事故,1979年,这个核电厂的一个反应堆出现局部熔化,无人死亡,但周边几百万人“恐慌”。 今天的宾州再次处于能源工业转移的中心,三里岛也深陷其中。近年来,丰富的天然气从马赛洛岩石输运出来,有助于推动价格急剧下降。在美国某些部分,核能很难与之竞争。三里岛仅存的反应堆或称1#机组还在输出电力,是许多生存搏斗的象征之一——但这次它的麻烦是成本,不是核安全。 在美国和欧洲,商品价格猛烈下滑给核电的负担,2011年日本福岛灾难之前就在增长。美国的页岩气革命,欧洲得到资助的可再生能源供电增长,以及在两个市场上电力需求不景气,大幅度削减了批发电价。 这使许多核电机组更难于覆盖运行成本,致使拥有者关闭他们的核电机组。有悖情理的是,当世界许多国家保证削减碳排放量时,这种关闭经常导致燃烧更多化石燃料。增加可再生能源容量没有解决问题:风不吹、阳光不灿烂时,核能仍在提供最好的低碳、可靠的“基荷”电力。 核工业并非都很“郁闷”。到2020年,中国计划核发电容量几乎增至三倍,而其他新兴国家也在建设新核电机组。但从福岛事故以来,日本的43个反应堆除两个外,都暂停下来;德国正在分阶段关闭核电,法国也打算缩小规模。《世界核工业状态报告》[5]的合著者迈克尔 施耐德(Mycle Schneider)说,福岛事故前的2010年全球总共431台运行的核电机组中,394台还在运行(见图2)。 图2. OECD国家和非OECD国家核能发电份额(%)的变化趋势 更多的关闭正在到来,特别是单堆、较老的核电机组,即使发电量不多,仍需要大量工作人员。在美国最脆弱的核电厂都在解除管制的电力市场上,如东北部和中西部,这儿核电供应商必须面对使用其他燃料的对手,竞相提供最便宜的电力。在更多受管制的南方市场上如在乔治亚州,因电价保证覆盖它们的成本,核电厂的待遇较好。有这样的担保,10月22日,田纳西州的瓦茨巴核电厂成为美国20年内颁发许可证的第一个新核设施。(同样地,英国提议的欣克利角C核电厂的运营者,将以固定的高价售电。) 在自由市场内,核电运营者很难赚钱,他们要“白手起家”建电厂,风险太大。总部在芝加哥、美国最大的核电机组运营商艾斯能(Exelon)公司说,它的14台机组中5台很脆弱,因为经济因素,包括拥有的三里岛1#机组。艾斯能公司的大卫布朗(David Brown)说,“真有意思。有人问我们为什么还运行这儿的反应堆。如天然气价格不那么低,我们能赚钱。” 在10月13日,艾斯能公司的“对手”,总部设在新奥尔良的安特吉(Entergy)公司说,它要关闭在马萨诸塞州的皮尔格林(Pilgrim)核电厂,部分地因成本高,大约为50美元/1000kWh,比这个州的电价高(已跌至45美元/1000kWh)。在《经济学家》付印时,已归结为是否关闭第三个电厂,即在纽约州的菲茨帕里克(Fitzpatrick)。去年12月,已关闭了佛蒙特州的一个核电厂(Vermont Yankee),是过去两年内关闭的第四个美国的核电厂。 核工业游说团体-美国核能研究所(USNEI)说,去年美国核电厂发电成本平均2.40美分/kWh (24美元/1000kWh)。这仍比天然气或燃煤电源便宜(见图3),但核平均掩盖了广泛的变化。最高效的核电厂单位电力运行成本比煤炭或天然气发电高。因为核电的主要成本是最初建造反应堆,对于核工业,缩小运行成本的差距是不吉利的。美国天然气的价格还在急降。 图3 在欧洲,发电和供电多半已解除管制,煤炭和天然气的价格也在下降,压低了发电成本。金融研究公司CF伙伴的罗兰 维特尔(Roland Vetter)说[6],在德国和北欧地区,可再生能源发电增加压低了批发电价(见图4)。在补贴支持下,电价低时,风和太阳能电场比发电的核电厂挣的钱多。 图4 因此,瑞典的核工业特别烦恼。在草木丛生的北海岸上,从1969年起,灵哈尔斯(Ringhals)核电厂就是西部小镇瓦尔贝里(Varberg)景观的组成部分。正如核工业促销影片一样,在当地人的渔船上看得见这个电厂的四个反应堆,同时参观人员到电厂信息中心可欣赏媚俗的艺术珍藏。它是这个地区最大的雇主之一,有1600个工作人员。然而,拥有大部分股权的国有电力公司瓦腾福(Vattenfall)10月15日说,2019-2020年它要退役两个最老的反应堆。就在同一周,德国电力公司意昂集团(E.ON)说,它将关闭瑞典波罗的海的奥斯科尔哈恩(Oskershamn)核电厂的两台最老的机组。 维特尔(Vetter)先生说,瑞典的电价有时跌得低于核电厂的运行成本。此外,左派政府、包括反核的绿党还对核电厂施加额外的税收。核能“正在收入下降和成本上涨之间‘煎熬’”。 多年来谈论“核能复兴”的前景,基于核能的大规模、低碳能源的优势,大西洋两岸的“关闭潮”代表对核工业的一次打击。这说明西方政府如何支持这种技术,其实是“胡扯”:选择补贴可再生能源而不对碳排放量设置真实的价格,不会加重惩罚煤炭和天然气等劣质燃料,进而促进核能发展。核电“关闭潮”也突显出绿色非政府组织(NGO),其中很多就是为反对军事和民用原子能而创立的,对核电的辩论有负面影响。许多绿党把核能看作“邪恶”,与“全球变暖”类似。 他们的最大成功在德国,早就忙于过渡到可再生能源,称为“能源转型”。四年前德国宣布2022年关闭所有的17台核电机组;而且已关闭9台。欧洲长时间的核能冠军法国,今年7月通过法案,批准10年内把核电在该国电力组合中的份额从75%削减到50%。两个国家承诺核差额就用可再生能源,主要是风和太阳能“弥补”。 然而核电机组关闭时,承诺未必得到坚守。德国核电机组的发电容量曾经超过20%。开始关闭核电机组,燃煤电厂发电的比例增长,推高了碳排放量。瑞典政府声称,提供该国基荷电力50%的核电机组,将迅速被可再生能源取代,多半来自风力发电场(不可能建更多水电大坝)。但原瑞典能源市场督察机构总干事伊芳弗雷德里克松(Yvonne Fredriksson)斥之为上个世纪80年代的“幼稚想法”。 在美国,如何取代失去的核容量的问题也曾引起惊慌。电网运营者担心他们依赖天然气发电会导致断电和峰值电价大幅度波动,特别是在气候反覆无常的条件下,因为储存和管线不足。2014年“极地漩涡”风暴猛击美国东部的最冷一天,总部在宾西法尼亚、美国最大的电网运营者PJM[7]发现缺少22%的发电容量。为避免这种情况再次出现,某些运营者如PJM,借助支付“准-保险”政策给能在峰值时间保证供应的供应商,这给核工业抛出一个“救生圈”。艾斯能公司说,这样的大量预付款曾使它推迟关闭伊利诺斯州两个核电机组的决定。 这种“容量拍卖”大受欢迎,核工业希望巴拉克奥巴马的清洁能源计划,今年夏天开始减少美国碳排放量,能增强核电价值的认可。实际上,核工业受益不大。游说团体-核能研究所抱怨这个计划没有给核电公司信贷,通过昂贵的更新许可证过程,允许延长运行超过最初分配的40年。 第三条道路(Third Way)即美国一个气候NGO的报告[8]估计,即使美国大约100个反应堆全部获准延长到60年(其中70多个已经获准),排放量仍然会上升,因为电力需求增长会激励使用更多的天然气。这个报告说,“如果美国的核电机组开始“成群结队”地退役,实现清洁电计划的排放量减少是不可能的。” 正在逼近的核电机组关闭潮还带来进一步的麻烦:老机组退役的不确定性。核电公司为此拨出大量资金,但挑战因下列事实复杂化了:美国和大多数欧洲国家还没有找到足够的场址永久储存核废物。类似这样的不确定性增加了建造新核电机组的高昂成本。它们还强调为什么政府应当塑造能源政策,使现有反应堆继续运转:它们提供可靠的、低碳能源的来源,让它们退役就像留下继续运行一样,都可能产生安全问题。 相反地,西方政府正借助补贴替代选择或征收沉重的税收,立场倾向对核电不利。这意味着西方核工业将继续衰退。发达国家3/4以上的核电机组已运行25年以上。在接下来的几年内,关闭的数量只会加速。 资料与注释 1. The Economist,The future of nuclear energy: Half-death,Oct 31st 2015 2. 国防科技信息网,预计到2020年美国核发电容量将实现增长,2015-11-05 3. Timothy Cama,Nuclear power plants warn of closure crisis,The Hill,11/05/15 4. Lauren Bellero,PEW: 'Cleaner energy' will account for most new capacity in US for foreseeable,SNL,October 28, 2015 5. Mycle Schneider is a Paris-based nuclear energy consultant, and lead author of The World Nuclear Industry Status Report. He has advised members of the European Parliament on energy issues for more than 20 years。In 1997 he received the Right Livelihood Award. The World Nuclear Industry Status Report is a yearly report that explores the global challenges facing the nuclear power industry. The reports show that the share of nuclear-generated electricity in the overall global energy production has decreased in the 2000s. Nuclear power now accounts for about 10 percent of the world’s electricity generation and 4.5 percent of the commercial primary energy. 6. Roland Vetter, the chief analyst at CF Partners。CF Partners is a specialised environmental advisory, trading and investments firm. The strategic focus of the firm is on advisory, sales & trading coverage and fund management with a specialisation on environmental, renewable and global carbon products. 7. PJM=Pennsylvania-New Jersey-Maryland Interconnection。In 1927 the Public Service Electric and Gas Company, Philadelphia Electric Company, and Pennsylvania Power & Light Company formed a power pool called the Pennsylvania-New Jersey Interconnection. The purpose of the power pool was to dispatch electric generating plants on a lowest cost basis, thereby reducing the electric costs for all members of the pool. After Baltimore Gas and Electric Company and General Public Utilities joined in 1956, the pool was renamed the Pennsylvania-New Jersey-Maryland Interconnection, or PJM. 8. Samuel Brinton and Josh Freed, When Nuclear Ends: How Nuclear Retirements Might Undermine Clean Power Plan Progress, Third Way, August 19, 2015 |
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