世界核新闻2月4日发表美国核经济学咨询集团(NECG)首席顾问、国家紧急救济署经济顾问处附属专家爱德华•基(Edward Kee)的评论文章,认为核电在开放的电力市场上,最重要的是设法确保收益的确定性。
目前世界在建核电机组69台,是25年来最多的,但只有一台在开放的电力市场上。
最近美国两台在开放电力市场上运营的核电机组,因财政原因关闭了。其他在开放电力市场上运行的核电厂面临类似的问题,也可能提前退役。此外,美国开放电力市场上的所有新核电项目或者暂停,或者已撤销。
英国能源公司(British Energy)在出售给法国电力公司(EDF)之前,英国电力市场就出现了财政问题。复杂的电力市场改革方案和有争议的欣克利角C(Hinkley Point C)鼓励措施,展示了在英国电力市场上开发新核电项目的难度。
开放的电力市场与核电“互不相容”?
电力工业有两种竞争模式。传统模式为垂直整合的垄断,服从经济管制或为政府所有。新模式为非综合经营和改组的电力工业,靠开放的电力市场支持。
这两个模式基于非常不同的经济原理。在传统模式中,接受管制或政府拥有的电力公司规划并构建发电机组的投资组合,就想使电力系统的长期总成本最小化。在新模式中,开放的电力市场使用现货市场价格管理系统调度,使批发电力的短期边际成本最小化。
传统模式
在传统模式中,接受管制或政府拥有的电力公司构建发电机组投资组合,以满足预计的、长期系统总成本最低的用户要求。传统模式中隐含的长期收益确定性,支持资本密集型发电项目投资,包括核电,以提供边际成本低的基荷电力。
在传统模式中,发电规划过程能够考虑发电技术的所有相关属性,包括长期成本水平、成本挥发性、环境影响、电力密度、可控制性,以及可靠性。
传统模式有一个世纪的成功经验。所有运行的核电机组都是在传统模式下建立的。目前在建的几乎所有的核电机组都在采用传统模式的系统内,包括政府拥有的电力公司,如中国、印度、韩国,以及阿联酋。
新模式
在新模式中,发电资产被剥离或私有化,而且通过招、投标竞争进入短期电力市场。在每个交易期内,发电者以满足需求的报价被接受,先从最低报价开始。接受的最后一个报价的价格设定为系统的边际价格,也称为现货价格。每个交易期内所有批发电力都以此现货价格“成交”。新模式依靠市场价格信号为发电投资提供刺激,而不是传统模式的长期规划和监管的发电投资方法。
报价被接受的所有发电者收到同样的现货价格,而此现货价格与发电者的边际成本之差导致营业收入净额。这个营业收入净额并不确定,或许不覆盖所有的固定成本,但期望为新模式发电投资提供价格信号。
新模式的经验有限。
开放电力市场对现有发电机组的调度管理适当。然而,新模式对新发电投资的管理就不那么好了。新发电投资的市场价格信号经常模糊而且软弱无力,部分归因于某些市场的价格上限。现货价格也可能因市场之外给予可再生能源发电的补贴被扭曲,甚至能导致负的现货价格[1]。负电价不是个理论概念,它已引入欧洲能源现货交易和法国/德国/奥地利间电力系统日前和当天市场,成为电力系统形势紧张的信号。这可以理解为国家或地区间歇性电力比例过高,经济上总处于不利状态。
新模式中,私营发电投资集中于投资者商业风险最小化,通常导致基建成本低的燃气轮机发电机组。
传统模式下建造的核电机组现运营在开放的电力市场上,但这种核电项目并非全都有利可图。还没有新的核电机组建在这种开放的电力市场上。
在美国,可用两种模式的地区例子,比较传统模式和新模式。哈斯能源研究所2014年的一篇关于美国电力工业重组经验的报告[2]展示,相对于保持传统模式地区的零售电价,开放的电力市场地区的零售电价既较高、也更密切与天然气价格相关。
核电能融入新模式吗?
在加拿大,布鲁斯核电厂几台机组曾十多年内处于长期关闭状态,后来重新投入运行。在美国,在电力市场低价时,没有把核电厂置于延长关闭状态(即封存状态)作为一种选项。如果核安全条例允许,核电厂面对低价电力市场,与永久关闭相比,封存是一种“取舍”。
美国州政府,包括伊利诺斯、纽约和俄亥俄等州正在讨论各种办法,避免在开放的电力市场上运行受到威胁的商业核电项目提前退役。这种讨论可能就如何改善这些州内核电收益的确定性,提供某些有用的经验教训。
全球核工业的发展,焦点在于核收益的确定性。
某些开放的电力市场增加了“容量市场”和其他特色,以改善发电者收益的确定性。芬兰的曼卡拉规则[3],为开放电力市场上的核电项目提供一种经营模式,可用于其他国家。英国电力市场改革(EMR)规划[4]和欣克利角C政策[5],提供了如何对开放的电力市场施加长期发电规划的例子。土耳其的建设-拥有-运营核项目的方法,包括提供收益确定性的电力采购协议。日本正在考虑实施电力市场改革后保持核电机组经济生命力各种途径,以便确保长期供电和稳定的用户电力价格。
在这些提供收益确定性的办法中,核电在开放电力市场上接受的“待遇”更像受管制的资产,与解除管制的商业发电资产相比,类似高压输电线路。与提议的欣克利角C项目类似的电力合同,能提供核收益确定性,没有重新管制核工业,没有改变电力市场的设计或条例,而且有宽泛的灵活性。
增强收益确定性,能补偿核电机组不被开放电力市场认可或看重的某些属性。核电是唯一“非燃烧发电”技术,能提供大量可靠的基荷容量。为核电在开放电力市场上运转“寻找出路”,是目前电力工业和核电产业面临的最大问题之一。
依据资料与注释:
Edward Kee,Can nuclear succeed in liberalized power markets? WNN, 04 February 2015
[1] EPEX SPOT, Negative Prices How they occur, what they mean, 2015;Craig Morris,German power prices negative over weekend,13 May 2014
[2] Severin Borenstein and James Bushnell,The U.S. Electricity Industry after 20 Years of Restructuring,EI @ Haas WP 252,September 2014
[3] Peter S. Treialt, The Finnish Mankala model –A banker’s view, October 22, 2009
[4] UK, Electricity Market Reform (EMR), 14 January 2015
[5] WNN, Hinkley Point C contract terms, 08 October 2014