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报告丨电力供应的全部成本

北极星电力会展网 来源:ERR能研微讯 作者:ERR能研君 2019-07-11 10:45:28

虽然关于不确定性,人口密度和风散布模型仍有许多问题需要说明,但现有工作已得出一些初步结论。例如,Burtraw,Krupnick和Sampson表示:

一般而言,表1[此处表ES.2]和文献中的结果支持化石燃料的等级顺序,其中煤燃料循环比石油燃料循环更具破坏性,后者比天然气燃料循环更具破坏性。考虑到气候变化的影响,这种差异将被放大……一般来说,核燃料循环的外部成本较低,尽管事故发生的概率较低,但在估计中增加了非常高的后果因素。光伏和风能在使用阶段基本上是无排放的能源,但在整个生命周期中会产生影响。(Burtraw等人,2012年:第13-14页)

表ES.2不包括气候变化影响。由于化石燃料燃烧是温室气体以及地方和区域空气污染的主要来源,因此这两个地区之间存在明显的协同作用。虽然减少空气污染的政策可以(但不一定)减少温室气体排放,但减少温室气体排放总能降低空气污染。

重大事故的成本

过去三十年中,由自然灾害和人为事故造成的损失(不一定是死亡人数)不断增加。许多因素促成了这一趋势,并增加了社会对事故和灾难危险的脆弱性:人口和全球经济的增长、工业化、城市化以及沿海和其他风险易发地区的发展,以及更多的复杂且相互关联的基础设施。更好的报告也可能导致这种脆弱性。自然灾害造成的死亡人数和经济后果是最大的。如果只考虑人为事故,能源部门是第二大贡献者,交通造成的死亡约占60%(EC,1995年)。

然而,对于所有能源技术而言,与严重事故相关的外部成本比污染和碳排放正常运行时产生的成本低几个数量级。但是,不应忽视所有能源链中严重事故的风险,因为它们有可能对人类健康,环境和整个社会造成大规模和长期的影响。严重事故也往往有广泛的媒体报道,并吸引人们和不同利益相关者的关注。许多研究指出,如此广泛的媒体报道可能会导致高估概率和严重事故的感知风险。因此,人们认为广泛报告的灾害导致死亡的可能性高于事件,事件在媒体中报道的较少,但死亡率较高。风险规避也起着重要作用。总体而言,应开展更多的科学和经济研究以及关于严重事故影响的更多事实信息,并提请公众和决策者注意。

土地利用变化和自然资源枯竭

不同形式的发电可能对其使用的土地、其消耗的资源的可用性以及其影响的生态系统产生巨大而持久的影响。虽然这种影响可能是巨大的,但土地利用变化的确切性质在很大程度上取决于地点和技术。研究对土地利用变化的影响也对全面成本核算提出了一个基本的方法挑战:因为大多数土地实际上是私人交易的,而公共土地在经合组织国家则受到严格的监管。

土地利用变化最显著的外部成本是对自然区域生态系统的影响。考虑到整个燃料循环,包括燃料提取、发电和废物处理,大多数电源都有重要的土地需求。目前,对土地利用要求最高的燃料是生物质。

土地利用属于较大的自然资源利用范畴,包括水污染和自然资源枯竭。虽然发电对水质的影响有限,但开采以外,不可再生能源资源的消耗经常被提到,这是一个值得政策关注的问题。尽管存在这些顾虑,但化石燃料和铀等不可再生资源的消耗不应成为决策中需要考虑的主要问题。石油、煤炭、天然气和铀作为私人价值高、附加社会价值小的商品,在大型、流动性强的国际市场上交易,在这些市场上,有关长期稀缺性的信息广为人知,一旦成为真正令人担忧的原因,将立即被定价。从政策制定的角度来看,对资源消耗问题的最佳反应是确保现有市场尽可能保持开放和竞争,并广泛共享有关资源可用性的信息。

能源和电力供应安全

能源,特别是电力的持续可用性和可负担性是现代社会不可或缺的条件。不出所料,许多国家的政府都在关注影响能源和电力供应安全的因素,并正在寻求制定政策框架和战略以加强这些因素。

关于能源供应安全的讨论长期以来缺乏有意义的量化。因此,经济合作与发展组织核能署制定了40多年来经合组织国家供应安全的指标- 简化的供需指数或SSDI(详见第8章)。SSDI显示,在该研究的40年时间内,绝大多数经合组织国家的能源供应安全性得到显着改善。

研究中的大多数经济体(澳大利亚、加拿大、芬兰、法国、日本、荷兰、瑞典、英国和美国)在1970年至2007年期间,SSDI的价值显著增加。这是由于引进核能发电、降低能源强度和增加煤炭、石油和天然气等进口燃料的多样化而导致的。总的来说,所有低碳技术,如核能、水电、风能和太阳能,在外部能源供应安全方面都具有许多吸引人的特点。然而,在对内部或技术供应安全的贡献方面,特别是在电力系统方面,它们存在差异。因此,各国政府应建立框架,允许所有低碳技术为能源供应的安全作出贡献,并努力使系统成本充分内化,以进一步区分可调度和不可调度的低碳能源。

电力行业产生就业

由于竞争性劳动力市场中不同技术所需的就业是竞争性、企业成本最小化的结果,人们可能会问,为什么就业应被视为正外部性。除了构成经济成本外,这是因为高就业率有助于社会凝聚力和社会总体福祉。从这个角度来看,不仅要考虑不同技术所需的劳动力数量,还要考虑不同技术所需的劳动力质量。在其他条件相同的情况下,劳动力资格越高,雇佣合同期限越长,地方、区域和国家经济层面的社会凝聚力的正外部性越大。

如果包括运营和制造业,则有迹象表明,核能比其他形式的发电更加劳动密集。与可再生发电厂相比,它还具有更高的教育要求,这可能与社会凝聚力和区域发展方面的溢出积极相关。根据现有证据,NPP建设和运营部门(尽管没有退役和废物管理部门那么高)的教育要求(以及工资)似乎高于陆上风电,光伏和光热。

能源创新对经济绩效和增长的影响

能源部门的技术变革有助于宏观经济:i)增加值,收入和就业,ii)依赖廉价和可靠的能源供应的经济,企业和家庭的运作,iii)创新浪潮和供需双方产生的溢出效应,构成了政府资助能源基础研发(R&D)的主要原因。研发资金的趋势发生了显着变化。自2000年以来,可再生能源研发的公共预算增加了5倍,能源效率增加了2倍。对于核能而言,从1980年开始,主要用于裂变,每年约80亿美元急剧下降至今天的不到30亿,融合现在占据了更大的份额(EC,2016a)。

如果与其他工具结合使用,研发资金往往最为成功。例如,在气候变化政策中,污染定价应辅之以对清洁创新的具体支持(例如通过额外的研发补贴)。有前途的新清洁技术在政策支持方面应该得到最大程度的关注,即使这意味着减少旨在改善现有脏技术的研发支持。因此,政策应该支持广泛的低碳技术,因为没有一个单一的银弹存在。通过使用具有长期前景的投资组合方法,创新政策也需要保持一致。

全面成本核算对电力部门的政策影响

电力的生产和消费不仅是一个重大的经济问题,而且还是对人类健康、长寿和自然环境产生不利影响的重要因素。在这种洞察力的推动下,对外部效应、外部性或社会成本的应用经济研究经常以电力部门为出发点。在20世纪90年代和21世纪初,由来自不同领域的数十位高级专家进行的一系列广泛、资金充足的研究承担了全部电力成本。这些研究产生的许多结果在今天仍然是相关的。虽然对社会成本的估计不可避免地显示出很大的不确定性,但研究集中在识别关键问题领域。然而,决策者从未正确执行这些研究得出的政策结论。看来,从几个无偏见的研究中得出的结论,至少从定性上来说,意味着在空气污染和气候变化方面的行动要比世界各国愿意考虑的要有力得多。

空气污染、气候变化和系统成本构成最大的非生物成本

本报告的不同章节集中在一个单一的观点上:发电正常运行的外部成本超过了发电生命周期的其他阶段(上游或下游)的成本,以及至少一个数量级的重大事故成本。开采和运输发电的主要燃料(如煤、石油、天然气或铀)确实有社会成本,但后者在当地受到很好的限制,与空气污染的成本相比显得苍白无力。就生命周期的最后阶段而言,退役和废物储存确实构成了核电的重大成本。然而,这些是经济成本,对于这些成本,规定通过电力生产商组成的基金内部化,并在客户价格和电价中进行传递。

能源结构的重大事故,无论是石油泄漏、天然气管道爆炸、大坝溃决、采矿灾难或核事故,尽管这些事故对相关人员来说可能是可怕的,但幸运的是,在所有发电技术的生命周期内,这些事故很少发生,因此在全额成本核算中并不占很大比例。当然,政策制定的问题是,此类事故受到了媒体和公众的极大关注。煤矿开采和水力发电(这两种技术不会引起广泛的公众关注)记录的死亡人数最多。尤其是石油泄漏和核事故,与他们所负责的损害和人员伤亡相比,受到了媒体和政策的大量关注。

任何形式的事故或外部因素引起的个人遭受的痛苦,无论是否引起公众注意,都不能简化为统计数据。政策制定者面临着平衡两个方面的困难任务,即当前合法的公众关注以及能源系统长期结构的必要性,这是构建360°视角下最小化事故和困难的最佳选择。空气污染和与气候变化相关的温室气体排放的巨大影响,甚至是某些可再生技术变化的数十亿系统成本,都无法对公众的看法产生影响。空气污染构成了最大的内部污染发电成本。它也是一个深入研究的领域,具有稳定的研究方案、一致的方法和收敛的结果。在世界范围内,每年有300万人死于环境空气污染,其中发电占很大比例。

气候变化的全部成本伴随着很高的不确定性,但分析师常常将其描述为数万亿美元或欧元。气候变化行动在这方面具有独特的作用。公众意识,媒体关注和政治关注都很激烈,但到目前为止还未能转化为有效的温室气体减排。由系统成本构成的低报全额成本也必然会进一步增加。然而,在电力市场专家圈子之外,这个问题实际上是未知的。

供应安全、就业影响和技术创新的影响是技术问题。然而,与系统成本相反,它们确实拥有自己的(如果相当有限的)选区,这些选区确保至少在部分(如果不完善的)内部化过程中考虑它们。

决策者必须将最重要的全部成本内部化

公众的注意力并没有广泛地集中在空气污染等问题上,在这些问题上,多年来稳定的压力积累起来,与遗传因素和其他因素相结合,导致呼吸系统疾病和心力衰竭。这一过程的复杂性和持续时间使得覆盖、报告、传播和吸收相关信息变得更加困难。

在这种情况下,公众、媒体和政策制定者容易受到注意力的偏见。每10年发生一次50人死亡的事故将导致媒体和政策的关注度超过1000例过早死亡,加上大量人口的发病率增加,因为在同一时间段内污染程度不变。虽然无法计算和比较个人的痛苦,但为了改善总体福利而进行的冷静思考表明,由于空气污染造成的大量伤亡人数至少需要与罕见事故一样多的关注。但是,舆论、社会力量政治压力确保政策关注和资源不成比例地支持后者。

本报告等出版物的作用是减轻或扭转注意力偏差。一旦相关的全部成本子集得到公众、媒体和政策制定者的适当关注,就可以更好地理解进行内部化的不同方式。应考虑的实际政策工具分为三大类:

1.基于价格和市场的措施,如税收、价格、补贴、产权分配和市场创造。

2.规范、标准和规则,这是政策制定的默认指标。

3.基于信息的措施,包括研发支持,不是次要的附加因素,而是内部化的核心。

无论选择何种工具,政府都必须成为实施背后的主要推动力。当数百万人的生命受到威胁时,政府有义务建立激励机制,降低交易成本,实现新的拨款,从而实现大规模的福利改善,以解决空气污染等关键问题。

与此同时,应继续开展更好的信息处理。至关重要的是,各国政府应对1980年代和1990年代能源部门关于外部影响的重要辩论和大规模工作进行复苏。根据所讨论的外部性的规模来衡量,所需的研究资金可以忽略不计。与此同时,需要对这些工作进行严格管理,并将重点放在关键问题上,以便在正在进行的能源转型的背景下促进更好的政策制定。传播和综合有关电力供应全部成本的一些最显着特征的知识,是通过社会成本的逐步内化,达到更好的政策和更可持续的电力组合的关键。

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