作者：JesseD. Jenkins，麻省理工學(xué)院數(shù)據(jù)系統(tǒng)和社會(huì)研究所博士候選人，麻省理工學(xué)院能源倡議低碳研究中心電力系統(tǒng)中心研究員。

 

最近幾年，美國(guó)電力市場(chǎng)批發(fā)價(jià)格出現(xiàn)了明顯的下滑，這一低迷的價(jià)格導(dǎo)致部分核電站開(kāi)始考慮提前“退役”。從2008年到2016年，PJM日前市場(chǎng)的價(jià)格下降了55%，在美國(guó)PJM電力和其他電力批發(fā)市場(chǎng)價(jià)格下降導(dǎo)致幾座核電站的退休。大約一半（BNEF 2016）甚至三分之二（haratyk 2017）的核電站在目前的市場(chǎng)環(huán)境下經(jīng)營(yíng)虧損。核能發(fā)電占美國(guó)20%，是最大的零排放發(fā)電來(lái)源。因此弄清楚核電經(jīng)濟(jì)狀況惡化的原因，無(wú)論對(duì)電力市場(chǎng)還是對(duì)美國(guó)及各州降低排放都有重要意義。

 

本文探討了PJM市場(chǎng)中19家核電企業(yè)在日前市場(chǎng)（day-ahead）中價(jià)格出現(xiàn)明顯下滑的三個(gè)可能的主要原因：

·持續(xù)走低的天然氣價(jià)格

·美國(guó)中西部地區(qū)風(fēng)電發(fā)電量增長(zhǎng)

·電力需求停滯或出現(xiàn)下滑 

 

作者采用時(shí)間序列線性回歸的原理，預(yù)測(cè)了每個(gè)解釋變量，即，每日天然氣價(jià)格、日均電力需求，以及PJM市場(chǎng)和毗鄰的MISO市場(chǎng)的風(fēng)電發(fā)電量對(duì)PJM市場(chǎng)中19家核電企業(yè)（共包含33個(gè)獨(dú)立反應(yīng)堆）平均日前邊際節(jié)點(diǎn)電價(jià)的影響，以及對(duì)PJM加權(quán)平均日前市場(chǎng)價(jià)格的影響。

 

其數(shù)據(jù)（每日）采集自2008年1月1日至2016年12月31日（共3288個(gè)觀察數(shù)據(jù)）。接著，預(yù)測(cè)2008至2016年期間，三個(gè)解釋變量的變化對(duì)每個(gè)核電企業(yè)的年均市場(chǎng)價(jià)格的累計(jì)影響。

 

此外，核電站的位置從美國(guó)東部的大西洋中部各州分布到美國(guó)西部的伊利諾伊州，作者利用這一點(diǎn)來(lái)研究每個(gè)解釋變量在不同區(qū)域的地理變化。 

 

作者發(fā)現(xiàn)，從2008年至2016年，PJM和MISO兩個(gè)電力市場(chǎng)用電需求總量下降了大約3.5%，該因素導(dǎo)致PJM市場(chǎng)中19家核電企業(yè)電價(jià)出現(xiàn)緩慢下跌。

這一時(shí)期，用電需求變化的累積效應(yīng)（cumulative effect）使得這些核電企業(yè)平均電價(jià)下降了大約1.5％至4.0％。

 

用電需求持續(xù)下跌對(duì)PJM東部地區(qū)的核電企業(yè)造成的影響更大（靠近主要人口中心地區(qū)），對(duì)西部地區(qū)的影響次之。換句話說(shuō)，如果PJM和MISO市場(chǎng)的用電需求保持穩(wěn)定在2008年的水平，則PJM市場(chǎng)中的核電企業(yè)電價(jià)將會(huì)比目前上漲幾個(gè)百分點(diǎn)。  

 

自2008年開(kāi)始，PJM和MISO市場(chǎng)中風(fēng)電發(fā)電量年均增長(zhǎng)約五倍以上，截至2016年，兩個(gè)區(qū)域市場(chǎng)中風(fēng)電占用電總需求的4.4%。 不過(guò)風(fēng)電的增長(zhǎng)僅對(duì)PJM市場(chǎng)西部一些州，比如伊利諾伊州，密歇根州和俄亥俄州的核電企業(yè)有影響，而且這個(gè)影響是有限的。對(duì)于這部分核電企業(yè)而言，風(fēng)電增長(zhǎng)和用電需求下滑的累積效應(yīng)，基本是一致的，大約導(dǎo)致核電平均電價(jià)下滑1%-6%。對(duì)于PJM市場(chǎng)中其它核電企業(yè)，風(fēng)電增長(zhǎng)則并沒(méi)有對(duì)核電價(jià)格造成明顯影響。

 

由于水力壓裂和水平鉆井技術(shù)的廣泛使用，美國(guó)國(guó)內(nèi)天然氣產(chǎn)量“井噴式”增加，這導(dǎo)致從2008年到2016年，9年間天然氣價(jià)格下跌了72%?？v觀本文各種參數(shù)，顯然，天然氣價(jià)格暴跌才是這一時(shí)期PJM市場(chǎng)中19家核電企業(yè)電價(jià)下滑的“罪魁禍?zhǔn)?rdquo;。（主要參數(shù)中50%-86%的變化都是由此導(dǎo)致的。）

 

本文所采用的研究方法對(duì)天然氣的預(yù)測(cè)（解釋變量對(duì)核電價(jià)格的影響）的精準(zhǔn)度要稍微低于其它變量。對(duì)于2008-2016年期間，天然氣價(jià)格變化的累計(jì)影響導(dǎo)致核電電價(jià)大約降低20%-85%，該數(shù)據(jù)受核電企業(yè)所在區(qū)域和所使用的參數(shù)模型的不同而有變化。

 

盡管對(duì)各項(xiàng)解釋變量影響的預(yù)測(cè)有所不同，不過(guò)可以確定的是，這一時(shí)期天然氣價(jià)格下降對(duì)PJM市場(chǎng)中的核電企業(yè)收入的影響比用電需求下降或風(fēng)能發(fā)電增長(zhǎng)的影響要大得多。

 

總之，價(jià)格低廉的天然氣正在“謀害”PJM聯(lián)合調(diào)度市場(chǎng)中核電企業(yè)的收益。而用電需求停滯和對(duì)未來(lái)風(fēng)能發(fā)電增長(zhǎng)的預(yù)期，可能只是“幫兇”。