美国核电为什么这么贵?

文化   财经   2024-07-31 15:26   美国  

笔者写过核电发展讨论的三朵乌云,其中一朵乌云就是各地的核电成本不透明,全面理解“东亚的核电为什么要比美欧便宜太多”这个问题比较困难。今天的推送我们来讨论一下美国的核电为什么这么贵。

过去几十年间,几乎所有的发电技术成本都保持平稳、持续下降,光伏、电池成本下降尤为突出;但是核电技术则相反,在欧美国家中,核电发电成本大幅上升。如下图所示,每个点都是一个美国的核电站,1979年三里岛核泄漏事故发生之后,美国核电成本更是大幅增加。

图片来源:Lovering et al. (2016);美国不同类型核电站1960-1980年隔夜价


需要注意的是,美国的核电贵是现在贵,特别是从1960-1980年的一段时间,核电成本快速上升,加上反核思潮、天然气发电成本下降等等,现在美国新建核电进展特别慢(美国“核电落后中国10-15年”,新法案或解开一大枷锁)。但是美国核电并不是没有便宜过,在1960年代按当时标准设计完工的一些核电站,隔夜价可以很低,中国一些核电站隔夜价比这个高。当然这两者直接对比并不合适,特别是类型和安全标准都不一样。

图片来源:Lovering et al. (2016);各国核电站1960-2010年隔夜价,只有韩国成本在下降


为什么今天美国核电成本这么高?核电的成本主要就是建造成本,而建造成本中,除了融资成本,主要就是工程设备类这类硬成本和项目管理等软成本。在中国,除了融资成本,硬成本占70%左右。在美国1980年年代的典型核电站,硬成本的比较要小一点。很多研究都指出,美国核电成本升高的主要原因就是软成本,特别是劳动力成本上升

图片来源:Eash-Gates et al. (2020);美国1976-1987年核电成本上升的归因,红色是间接成本,蓝色是直接成本。


别的发电技术也要用劳动力,为什么劳动力成本上升对核电这么重要?核心还是核电监管变严而且善变。三里岛事件发生后,随着美国反核思潮的流行和核电监管体系逐步严格化,建设核电厂变得特别麻烦了。

(1)所有设备都要增加设计、测试、鉴定,(比如之前没有考虑地震,但实际上地震也有风险),要测试、论证能抗击地震、洪水、飓风,后来911之后还要预防飞机等等,这些监管要求使建设变得更繁琐了,所以变贵了。1971年的卡尔弗特·克里夫协调委员会诉美国原子能委员会案后核电站的建造要求又进一步增加了环境影响评估。

(2)其次美国的监管法律在不断变化,而且这些监管变化要求在建核电也要满足新标准,这就导致建造过程一团乱麻,时间变长,还要来回返工。

(3)新标准也导致了“硬成本”的上升,比如同样要用钢铁,别的桥梁什么项目就不需要论证极致的安全性,比如能抗住飞机撞击等等,钢铁企业卖给核电站钢铁,还得先做测试满足核电站的要求,但是核电站项目只有几个,这导致钢铁、建材、设备等成本都大幅上升。

(4)美国核电的标准化做得也特别差,与中国一建经常建两个、主要都是两个公司来建的模式不同,美国商业核电的标准化程度低,而且各种监管变化导致标准化比较困难。

哲学讨论:核电安全要多安全才是安全?判断一个核电站是安全的=需要满足什么样的条件。如果成立一个核电安全保险,百分百的保证核电事故发生全额赔付,那种情况下因为一个极端事故的损害太大,核电的保险费可能也会很高。


参考资料

Eash-Gates, P., Klemun, M. M., Kavlak, G., McNerney, J., Buongiorno, J., & Trancik, J. E. (2020). Sources of cost overrun in nuclear power plant construction call for a new approach to engineering design. Joule4(11), 2348-2373.
Lovering, J. R., Yip, A., & Nordhaus, T. (2016). Historical construction costs of global nuclear power reactors. Energy policy91, 371-382.
https://ifp.org/nuclear-power-plant-construction-costs/ 

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