为什么美国负担不起“以上所有”的能源政策

这是一个可靠的消息:政客和专家们想要听起来像清洁、安全、可再生能源的支持者,但却执着于化石燃料和核能等肮脏、危险的能源,他们将通过对“上述所有能源”的慷慨支持来覆盖他们的资产。

“以上所有”显然起源于美国石油协会的石油巨头说客20多年前,新兴的可再生能源行业开始挑战煤炭和石油。现在,随着可再生能源的成本大幅下降;聪明的投资者,工业和公用事业拥抱清洁能源;拜登总统承诺到2030年将碳排放量减少一半,上述各方又开始行动了。

但在他们关于多样化、过渡性燃料和可再生能源的局限性的说辞之下,有一个显而易见的事实:我们负担不起。

最重要的能源战略是一个金钱的水槽,它将从纳税人、公用事业纳税人和其他消费者那里消耗数千亿美元。更重要的是,气候的影响根据全球保险巨头的说法,全球保险巨头的情况下,全球保险巨头,洪水沿海城市,干旱,野火,杀手热浪,较低的作物产量和更多 - 可能会花费大约一年的美国经济近2万亿美元。瑞士再保险。

无论是碳捕获技术的全新战略的核心,无论是碳捕获技术,无论是煤还是天然气植物,都会阻止二氧化碳污染大气,或通过直接从空气中除去二氧化碳。但是,捕获的碳是否用于生产更多的燃料或储存地下的过程,共同称为碳捕获利用和封存,或CCU - 仍然无法开发或运营仍然没有从纳税人和比率的繁重补贴的情况下开发或运营。

这就是核能的故事。美国核工业长达70年的历史是一个关于联邦政府数千亿美元补贴和政府救助的故事,巨大的超支成本被转移到公用事业纳税人身上,以及每年数亿纳税人用于储存放射性废料。该行业目前的幻想是开发新一代据称更便宜、更安全的“先进”模块化反应堆,但可以预见,该反应堆已因成本超支而受阻。

那些吹捧CCUS或“先进”核能是一种继续使用这些过时能源的方式的人,对明确的市场信号视而不见。人们不再需要煤炭,而且提供电力也过于昂贵,天然气也正走向同样的命运,而建造和维持核反应堆的成本通常比预期高出数十亿美元。

有或没有未经证实的未来技术助推器索赔将使它们具有可行的,化石燃料和核电是与不可避免的终点的平行课程:

  • 他们将无法使用可再生能源,电池储存,能效和其他清洁能源资源的组合竞争开放式市场。
  • CCUS和“先进”核能的实施即使能成功应对气候危机,也为时已晚。
  • 追求他们将在Railpayers和纳税人上放置沉重的财务负担。

现有的化石燃料和核能的经济

煤炭

市场和能够预见未来的公用事业公司基本上已经放弃了煤炭。先是天然气供过于求,最近又越来越便宜的可再生能源,煤炭现在供应不到美国电力的五分之一。摩根士丹利(Morgan Stanley)预计煤炭消失从电网到2033。

自2008年以来,对三分之一美国的许多燃煤电厂已经关闭。因为剩下的那些对于维护电力系统的可靠性来说越来越不必要,公用事业公司越来越少地使用它们。2011年,美国燃煤电厂平均运行能力接近额定容量的70%能源信息管理局,煤炭植物的产出现在平均只有40%的容量。当煤炭厂以降低的能力运行时,操作它们的成本增加,导致进一步的植物封闭。

煤炭的衰退还将继续。这是一家无党派研究公司最近的一份报告能源创新发现80%的美国煤炭船队要么运营不经济,要么将关闭。这对纳税人来说是个好消息,因为维持它们的运行需要大量的成本:

  • 北印第安纳服务公司发现关闭燃煤电厂,用风能、太阳能和电池储能取代它们将在30年内为纳税人节省40亿美元。
  • 2019年Strategen分析关闭科罗拉多州所有10家燃煤电厂将为客户节省近17亿美元,而使用风能则可节省14亿美元。
  • 忧思科学家联盟报告称,2018年,由于在可获得更便宜的一代,15个州的法律率为3.5亿美元支付了3.5亿美元的溢价。
  • 俄亥俄州立法服务委员会据估计,纳税人每年为拯救两座不经济的煤电厂而付出的费用,将接近二亿六千万美元。

天然气

过去十年,水力压裂技术的繁荣带来了大量廉价天然气,导致燃气发电的使用量增加了近25%。但随着可再生能源和蓄电池的成本大幅下降,这种情况正在迅速改变。在过去的十年里,公用事业规模的风能和太阳能的成本分别下降了90%和70%Lazard而电池的价格则下降了89%美国清洁能源协会。

尽管最近天然气产能有所上升,但平均而言,大型天然气工厂的利用率是,在60%以下这一数字低于2010年的煤炭。分析师rethinkx.随着风能、太阳能和电池成本的持续下降,预计到2035年天然气发电厂的平均利用率仅为10%。

与燃煤电厂一样,随着天然气电厂使用量的减少,它们的运营成本也变得更高。但由于国家监管机构保证垄断公用事业公司在大型资本项目上的投资回报,一些目光短浅的电力公司就这样做了推进建设更多天然气工厂的计划。

这对他们的客户来说是个坏消息:落基山研究所(Rocky Mountain Institute) 2019年的一项分析发现,纳税人将负担近300亿美元的额外成本如果计划中的天然气工厂建成,因为清洁能源会更便宜。

从1948年到2018年,核电接收接近1100亿美元在纳税人资金中进行研发。尽管行业的炒作,新的设计将降低成本,核电仍然是一笔钱。

据保守估计,自1972年以来,因取消核项目、成本超支和救助而造成的纳税人和纳税人的额外成本远远超过3500亿美元。

估计自1972年以来美国核能的超额成本

1972-1984年取消的超额费用 400到500亿美元
成本超支(1972-1984) 1500亿美元
国家层面的放松管制援助(90年代末至2000年代中期) 1100亿美元
成本超支(2005年至今) 540亿美元
国家救助(正在进行) 140亿美元
总计 368 - 3780亿美元

来源:EWG,来自相关科学家联盟的报告,新闻文章和监管文件

目前唯一在建的新核反应堆也收到了120亿美元的联邦贷款担保,但他们是比计划落后五年,成本把原来的估计加倍持续的拖延让纳税人付出了代价每月2500万美元.纳税人也在慷慨解囊每年5亿美元用于储存核工业的高毒性核废料。政府救助让纳税人付出了代价每年30至90美元R,取决于状态。

对未来技术的虚假承诺

碳捕获将捕获纳税人和纳税人的钱

从2010年到2018年,美国能源部(DOE)采取了“漏斗”政策纳税人的50亿美元从事碳捕集技术的研究与开发。超过60%的资金用于燃煤电厂的碳捕获。这个和不包括34亿美元2009年经济刺激计划中的技术问题。

2008年,国会通过了一项税收抵免,每吨一氧化碳收费20元2扣押和扣押二氧化碳,每吨10元用于使用二氧化碳2为了迫使更多的石油从地下开采出来,这一过程被称为提高石油采收率。2018年,税收抵免升至每吨50美元,提高石油采收率每吨35美元。这两种补贴都将随着通货膨胀而增加。即使在税收抵免十年之后,加上近100亿美元自上世纪70年代以来,在研究和发展资金、试点和示范项目方面,美国国会研究服务结论是CCUS的成本仍然太高,无法进行商业应用。

但一些国会议员希望继续增加账单。

今年3月,以明尼苏达州参议员蒂娜·史密斯(Tina Smith)为首的议员提出了一项法案增加信用对于CO.2根据通货膨胀调整,地下储油价格为每吨150美元,提高石油采收率为每吨75美元。去年12月,德克萨斯州众议员马克·维齐(Mark Veasey)引入了规模,建议在未来五年内花费约50亿美元用于运输和储存CO2用于燃料。

这些成本仍然只是九牛一毛。

一个2017年美国能源部的报告估计运输了1亿吨高压二氧化碳2需要在2030年建造1000英里的管道。使用美国石油协会2017年的预测天然气管道的平均成本约为每英里530万美元环境保护署2018年的平均成本估算对于CO.2输油管道的成本要高约3%,相当于1000英里的CO2管道基础设施将在550亿美元或更多。

加州大学圣迭戈分校(University of California at San Diego)、渥太华卡尔顿大学(Carleton University)、伦敦帝国理工学院(Imperial College of London)和布鲁金斯学会(Brookings Institution)的研究人员最近进行的一项研究发现,在全球范围内,超过80%的碳捕捉和封存项目都已被成功实施取消了建筑成本和疲弱的收入预期是主要因素。研究人员得出的结论是,这些障碍只能通过更多的补贴、税收抵免和其他财政激励来克服。

直接空气捕获,或DAC -吸吮CO2从大气中分离出来,而不依赖于煤炭或天然气工厂,成本也太高。

在2019年,能源创新他说,尽管移除一吨二氧化碳的估计成本2尽管在过去的十年中,DAC的规模有所下降,但它仍然是“一项庞大而昂贵的事业”,除非世界各国政府对碳排放制定高价格,“否则将不会形成一个市场来推动DAC以所需的规模部署。”

“从根本上说,”能源创新说,“是为了避免把一个分子的CO2飞到空中……从化石燃料转向风能或太阳能要比把这种分子释放出来容易得多。”

碳捕获对燃煤电厂成本的影响

美国第一次尝试在煤炭厂展示大规模的碳捕获项目是昂贵的失败。当佩特拉诺州煤炭厂在休斯顿近2017年开业时,它是世界上只有两个CCU发电厂之一。它耗资10亿美元,而捕获的公司2用来榨油。但是,当全球石油需求锐减,Petro Nova公司的市场也是如此2而且碳捕获系统于2020年7月是Mothballed。

石油需求继续下降。尽管如此,一个CCUS项目正在考虑中,其规模是petronova的三倍多新墨西哥州。

圣胡安电站计划于2022年6月关闭。其运营商新墨西哥公共服务公司(Public Service Company of New Mexico)发现最具成本效益的选择将用太阳能、风能、电池储能和天然气资源取代工厂的设备。

但附近的法明顿市,希望避免煤炭工作岗位的损失,希望接管该电厂,将其运营移交给一家名为Enchant的私人公司,并将其改造成世界上最大的CCUS燃煤电厂。

一份由能源经济学与财务分析研究所据IEEFA估计,不包括土地征用等基本的重大成本,该项目的成本可能高达最初估计的约13亿美元的两倍多。按照发电一千瓦的成本计算,佩特拉诺瓦项目的成本是开发商估计的三倍多。

通过出售CO .来赚足够的钱2为了获得联邦税收抵免,圣胡安必须有很高的利用率。IEEFA注意开发人员承担85%的容量因素。但在2019年,有关的单位跌至不到50%的利用率。

此外,IEEFA估计了运输CO的费用2通过管道的价格几乎与一氧化碳的价格相同2用于采油,进一步侵蚀了项目的经济效益。

“Enchant声称它可以扩大和改善德克萨斯州佩特拉诺瓦(Petra Nova)碳捕获项目的可疑性能,这一断言的依据仅仅是毫无根据的猜测,”IEEFA在给该项目命名时表示“毙了。”

碳捕集对天然气厂成本的影响

显然,随着可再生能源成本的下降和可再生能源使用量的增加,天然气发电的经济性将继续恶化。增加碳捕获设备只会让事情变得更糟。

一项2020年的研究可持续工程与建筑环境学院在亚利桑那大学估计,将碳捕获设备固定到天然气厂将增加约60%的成本。根据分析师的说法,这将使那些被改造的燃气厂作为现有的煤炭厂运行的昂贵。Lazard

天然气发电厂的利用率已经达到了碳捕获在经济上不可行的程度。一项2018年的研究卡内基梅隆大学泰珀商学院发现,在40个州分析的近500个天然气植物中有超过60%的容量因素低于50%。未订化的太阳能加上该国某些地区的储存已经竞争气体植物,利用率低于50%。

唯一途径提高天然气和碳捕获的经济是转变几乎整个的化石燃料行业的商业风险——通过纳税人支付工厂建造,限制可再生能源输出让燃气电厂运行时间,并增加补贴。

智库RethinkX认为,天然气工厂的利用率将继续下降。,在其2035年的报告是加州大学的高级公共政策学院,伯克利展示了2035年通过升温可再生能源和储存,保持核生成,增加能效投资,并将天然气储备驾驭天然气使用至10全国总发电的百分比,而不是增加其能力。

新的天然气发电厂的碳捕获在财务上更具挑战性:

  • RethinkX计算出,新天然气工厂的寿命成本实际上比能源部估计的要高60%。随着可再生能源和能源存储成本的下降,这一差距将进一步扩大,到2030年,新建天然气工厂的生命周期成本将增加5倍。
  • 国际环境法中心研究发现,在联合循环天然气厂中添加碳捕集技术可以使其使用寿命增加60%以上。
  • 将RethinkX分析的额外成本增加到新天然气厂将增加今年在线上网的生命周期成本,以至于太阳的近三倍,风的2.5倍。

“先进”和模块化的核技术

据此,所谓的模块化核技术是困扰着与大型单位相同的财政障碍。Arjun Makhijani和R.V的一篇文章拉巴纳EWG。Makhijani,能源和环境研究所所长,Ramana,英属哥伦比亚大学公共政策和全球事务学院教授,他写道,唯一可以在未来十年部署的模块化核设计,在开发阶段就已经超支30亿美元,可能会出现更多预算超支,第一个试点项目至少要推迟到2030年。

该技术的支持者指出,这些设备的规模和批量生产更小设备的能力将超过其缺乏规模经济的程度。但是,Makahajani和Ramana说,这就产生了一个先有鸡还是先有蛋的情景——没有大规模订单就没有大规模制造供应链,没有大规模订单就没有供应链。即便如此,开发商也将不得不设计多个单元的设施,以达到规模经济,这增加了项目的成本。

启动模块化核能市场的困难是2018年的焦点卡内基梅隆大学工程与公共政策系发表在《美国国家科学院院刊》上的分析报告。作者们发现,模块化单元不会有很大的市场,仅仅是让这项技术具有商业生命力就需要数千亿美元的补贴。

在全球范围内,这种体验也不是积极的。

几个模块化单位正在运营或正在建设中俄罗斯中国阿根廷.然而,它们都有大量的成本超支。在全球列出的26个模块化核项目中核能机构在经济合作与发展组织(oecd)的成员国中,有3个正在建设中,其中2个在中国,还有一个非常小的在阿根廷正在建设中自2014年以来.其他大多数都处于设计阶段。

“先进”的核设计也面临着同样的财政困境。2018年的分析由美国国家科学院院刊得出结论,新设计不可能在本世纪中叶前进入市场。据报道原子科学家公报在美国,所谓的增殖反应堆在过去60年里获得了1000亿美元的公共发展基金,但从未付诸实施。

底线

总之,这不是一个现实的经济脱碳战略,而是一个持续使用昂贵、肮脏和危险的化石燃料和核能,让纳税人和纳税人付出非常高的代价的计划。花费在CCUS和“先进”模块化核反应堆等未经证实的技术开发上的数十亿资金,将会转移我们知道会起作用的清洁、可再生能源解决方案的资源——因为它们已经起作用了。

最有可行的选择,具有速度低于税店和纳税人财务和环境的风险,是快速淘汰煤炭植物,同时稳定地减少自然天然气植物的产出,直到它们可以完全被清洁能源,与或随后的同时取代淘汰现有核电能力。

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