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是谁杀死了美国电力市场中的核电?

作者:中国储能电站网 来源:知能能源研究 时间:2019-07-07 浏览:

作者:JesseD. Jenkins,麻省理工学院数据系统和社会研究所博士候选人,麻省理工学院能源倡议低碳研究中心电力系统中心研究员。

最近几年,美国电力市场批发价格出现了明显的下滑,这一低迷的价格导致部分核电站开始考虑提前“退役”。从2008年到2016年,PJM日前市场的价格下降了55%,在美国PJM电力和其他电力批发市场价格下降导致几座核电站的退休。大约一半(BNEF 2016)甚至三分之二(haratyk 2017)的核电站在目前的市场环境下经营亏损。核能发电占美国20%,是最大的零排放发电来源。因此弄清楚核电经济状况恶化的原因,无论对电力市场还是对美国及各州降低排放都有重要意义。

本文探讨了PJM市场中19家核电企业在日前市场(day-ahead)中价格出现明显下滑的三个可能的主要原因:

·持续走低的天然气价格

·美国中西部地区风电发电量增长

·电力需求停滞或出现下滑

作者采用时间序列线性回归的原理,预测了每个解释变量,即,每日天然气价格、日均电力需求,以及PJM市场和毗邻的MISO市场的风电发电量对PJM市场中19家核电企业(共包含33个独立反应堆)平均日前边际节点电价的影响,以及对PJM加权平均日前市场价格的影响。

其数据(每日)采集自2008年1月1日至2016年12月31日(共3288个观察数据)。接着,预测2008至2016年期间,三个解释变量的变化对每个核电企业的年均市场价格的累计影响。

此外,核电站的位置从美国东部的大西洋中部各州分布到美国西部的伊利诺伊州,作者利用这一点来研究每个解释变量在不同区域的地理变化。

作者发现,从2008年至2016年,PJM和MISO两个电力市场用电需求总量下降了大约3.5%,该因素导致PJM市场中19家核电企业电价出现缓慢下跌。

这一时期,用电需求变化的累积效应(cumulative effect)使得这些核电企业平均电价下降了大约1.5%至4.0%。

用电需求持续下跌对PJM东部地区的核电企业造成的影响更大(靠近主要人口中心地区),对西部地区的影响次之。换句话说,如果PJM和MISO市场的用电需求保持稳定在2008年的水平,则PJM市场中的核电企业电价将会比目前上涨几个百分点。  

自2008年开始,PJM和MISO市场中风电发电量年均增长约五倍以上,截至2016年,两个区域市场中风电占用电总需求的4.4%。 不过风电的增长仅对PJM市场西部一些州,比如伊利诺伊州,密歇根州和俄亥俄州的核电企业有影响,而且这个影响是有限的。对于这部分核电企业而言,风电增长和用电需求下滑的累积效应,基本是一致的,大约导致核电平均电价下滑1%-6%。对于PJM市场中其它核电企业,风电增长则并没有对核电价格造成明显影响。

由于水力压裂和水平钻井技术的广泛使用,美国国内天然气产量“井喷式”增加,这导致从2008年到2016年,9年间天然气价格下跌了72%。纵观本文各种参数,显然,天然气价格暴跌才是这一时期PJM市场中19家核电企业电价下滑的“罪魁祸首”。(主要参数中50%-86%的变化都是由此导致的。)

本文所采用的研究方法对天然气的预测(解释变量对核电价格的影响)的精准度要稍微低于其它变量。对于2008-2016年期间,天然气价格变化的累计影响导致核电电价大约降低20%-85%,该数据受核电企业所在区域和所使用的参数模型的不同而有变化。

尽管对各项解释变量影响的预测有所不同,不过可以确定的是,这一时期天然气价格下降对PJM市场中的核电企业收入的影响比用电需求下降或风能发电增长的影响要大得多。

总之,价格低廉的天然气正在“谋害”PJM联合调度市场中核电企业的收益。而用电需求停滞和对未来风能发电增长的预期,可能只是“帮凶”。  

关键字:电力市场

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