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用于发电的天然气已经增加并取代了大部分的燃煤发电,导致一些煤电厂的退役。来自页岩和其他致密岩层的低成本天然气(特别是西弗吉尼亚州,宾夕法尼亚州和俄亥俄州的马塞勒斯和尤蒂卡地层)的持续增长为发电机组提供了更低批发电价的低成本替代方案。2007年至2016年,一些电力市场的批发电价下降了40%。此外,可再生能源使用(即风能和太阳能)的增长以及电力需求的相对平稳增长已经导致批发电力市场竞争加剧和电价下降。
在商业市场中运营的核电厂正在经历较低的电价,如果电价过低,可能导致电厂无利可图。自2013年以来,已有五家核电厂关闭。2017年,四家电厂在得到州政府的零排放优惠电价支持后,扭转了他们关停的决定。由于经济原因,六座核电站计划于2025年永久关闭,其中一些电厂进行了必要的合并,其主要的资金需求来源于联邦和州监管机构。另有五家核电厂也需要州政府的价格支持。
在2013年之前,最后一个关闭的核电机组是1998年的660兆瓦Millstone 1号反应堆。根据业主报告,永久关闭反应堆的决定是基于风险调整后的净现值评估。反应堆运行在一个新建立的、放松管制的市场,预计年收入将低于将该装置恢复到商业运营预期成本的1%。
除了低批发电价外,其他经济状况也是造成一些核电厂面临财务不确定性的原因。例如,为了维持印第安角电站(纽约)和Diablo Canyon电站(加州)继续运营,需要大量资金投资建造闭路循环水冷却塔。纽约和加州引入了环境限制,这将阻止继续使用河流和海水进行冷却。
由于环境和安全方面的考虑,纽约的印第安角核电站计划于2021年退役。印第安角两台核电机组提供约12%的州电力需求。2018年1月,加州公用事业委员会投票决定批准在2025年计划关闭Diablo Canyon核电站。根据多份新闻报道,委员会得出结论认为,由于电网中可再生能源发电的增长、能源效率的提高、高昂的替代冷却系统资本投资以及当地电力供应商更多的发展和利用,该电厂运营很快就会变得不经济。例如,2015年10月,州长Edmund Gerald Brown Jr.签署了立法参议院条例草案350,该条例要求零售商和公有公用事业公司在2030年之前从符合条件的可再生能源中获得其电力的50%。
纽约和伊利诺伊州分别于2016年和2017年通过了立法,为面临无利可图的市场条件的核电站提供零排放补贴。零排放补贴的价值是根据电站资金短缺来计算的,并且在纽约有12年,伊利诺伊州有10年到期。在这些法律的作用下,关于关闭在纽约的RE Ginna,Nine Mile Point和Fitzpatrick核电站以及在伊利诺伊州的Clinton和Quad Cities核电站的决定都被推翻了。康涅狄格州,新泽西州,宾夕法尼亚州和俄亥俄州正在考虑采用类似的措施来支持州内的核电站。
最近投运的核电站是2016年在田纳西州东部的Watts Bar 2号反应堆。第二新的运行反应堆是Watts Bar 1号机组,该机组于1996年投入使用。佐治亚佐治亚的Vogtle核电站的两座机组建造项目发生了重大的项目成本上升和进度延误。在2017年进行项目审查之后,佐治亚电力公司及其公共电力合作伙伴选择继续建设Vogtle电厂,并最近获得佐治亚公共服务委员会批准。相反,南卡罗来纳州V.C.Summer电厂的业主决定终止两座AP-1000级反应堆的建造,这两座反应堆也遭遇类似的成本升级和进度延误。佐治亚和南卡罗来纳州的项目都有相同的反应堆设计、承包商和施工策略。
截至2017年9月13日,有七座核电厂获得了核安全监管委员会的建造和运营联合许可证,包括Vogtle和V. C. Summer项目。其他联合许可证有:
•Enrico Fermi核电站3号DTE电力公司
南得克萨斯项目核运营公司南德克萨斯项目单元3和4
•杜克能源佛罗里达州有限责任公司征收核电厂1号和2号机组
•William States Lee III核电站1号和2号的杜克能源卡罗莱纳斯有限责任公司
•弗吉尼亚电力和电力公司的North Anna 3号机组
这些获得联合许可的业主尚未提交进一步计划。
根据核能研究所的资料,核电行业实施了一项协调战略,“行业转型确保其对消费者的可行性,以及其在保护环境方面的重要作用。”该战略包括确定降低成本的目标是将整个核电厂的运营成本降低30%。
AEO2018参考案例包括宣布的退役、新建、取消项目、撤销关闭决定和零排放补贴。
美国核电站的规模从纽约州北部的582MW 的R. Ginna工厂,到亚利桑那州凤凰城以西3,937MW的帕洛弗德工厂。美国核电厂的平均规模为1656兆瓦。在商业电力市场中,小型单机组电站的盈利运作比受管制市场的大型发电厂更容易降低批发电价。较小的电机组电站的单位成本较高,因为它们较大型电站而言固定的间接成本分摊较少,而且在与多机组电站的业主谈判服务和燃料合同时,它们也不能充分利用规模经济。大多数小于均值的商业机组要么宣布计划关闭,要么请求国家价格支持,或在去的国家价格支持后改变了之前关闭的决定。在现价长期电力购买协议下运营的Duane Arnold 和 Palisades电站,使其生存能力目前不受天然气批发低价的影响。然而,现有协议期满后,如果未事先建立新的电力采购协议,它们将处于批发电力市场条件下。
结论
在AEO2018案例中,到2050年,美国核电装机容量的预测存在明显差异。2050年的预计装机容量从HRT的18.1GW(核电成本提高20%)至二氧化碳案例的144.9GW,参考案例则是接近两个极端案例的中值79.1GW。敏感案例的结果表明,天然气燃料价格和核电单位成本竞争的选择区间对核电站的退役数量与新建数量的比率有可期的影响。
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2024年4月3日19时08分,中国广核集团广西防城港核电站4号机组核反应堆首次达到临界状态,标志着机组正式进入带功率运行状态。4月2日11时18分,华南监督站监督员现场检查核实后,正式签字释放4号机首次临界控制点。4号机组开始执行反应堆达临界操作,经过控制棒提升、硼浓度稀释、提棒达临界等过程,4号
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