RaporElektrik tedarikinin tam maliyeti
2018'de OECD Nükleer Enerji Ajansı "Elektrik Arzının Tam Maliyeti"ni yayınladı ve ERR Energy Research Wechat araştırma ekibi makaleyi tercüme etti.
(Kaynak: ERR Nengyan Wechat Kimliği: Enerji raporu Yazarı: ERR Nengyanjun)
yönetici Özeti
Elektrik üretimi, iletimi ve tüketimi, Ekonomik İşbirliği ve Kalkınma Örgütü Nükleer Enerji Ajansı'nın (OECD NEA) üye ülkeleri gibi gelişmiş piyasa ekonomilerinin her yönünü etkiler. Piyasa fiyatları ve üretim maliyetleri, elektrik ekonomisinin önemli ölçütleridir. Bununla birlikte, en azından son yirmi yılda, bu değerlerin tüm hikayeyi temsil etmediği, elektrik arzının sosyal ve çevresel etkilerinin bireyleri, ekonomileri ve ulusları etkilediğine dair artan bir farkındalık oluştu, ancak bu etkiler, piyasa fiyatları Ulaşılabilir, ancak göz ardı edilemeyecek kadar önemlidir.
Bu maliyetler önemli olsa da, bunların kapsamlı bir şekilde muhasebeleştirilmesi hala zordur. Biyofiziksel doz-tepki fonksiyonlarının incelenmesinden, dağılım modellerinin kalibre edilmesinden ve olasılık değerlendirmelerinden tartışmalı parasal değerleme konularına kadar, sağlam sonuçlar elde etmek için farklı uzman gruplarını koordine etmek için büyük, çok yıllı çabalar gereklidir. Ancak, böylesine büyük ölçekli, sistematik bir çaba bu raporun kapsamı dışındadır.
Ancak bu konu göz ardı edilemeyecek kadar önemlidir. Bu nedenle, OECD Nükleer Enerji Ajansı, bu alandaki en son araştırmaları özetlemek ve sentezlemek için elektrik arzının tam maliyeti hakkında güncel bir çalışma yürütmeye karar verdi. Enerji ve elektriğin tam maliyetinin incelenmesi devam eden bir çabadır. Rapor, özellikle birkaç ülkede devam eden enerji geçişi bağlamında kapsamlı maliyetlendirmenin önemini vurgulamaktadır. İdeal olarak, elektriğin tam maliyeti alanında yeni, daha kapsamlı araştırmaların üretilmesine yardımcı olacak ve politika yapıcıların ve halkın tamamen sürdürülebilir bir enerji sistemine giden yolda daha bilinçli kararlar vermesini sağlayacaktır.
OECD Nükleer Enerji Ajansı, uzun yıllardır elektriğin tam maliyetinin farklı yönlerini analiz ediyor ve inceliyor. Bu çalışmanın sonuçları, bir dizi yayınlanmış veya gelecek yayınlarda ifadesini bulmuştur. Bu yayınların çoğu nükleer enerjiye odaklanırken, diğerleri farklı elektrik üretim kaynaklarını içermektedir. Onlar içerir:
Nükleer enerjinin riskleri ve faydaları (2007).
Nükleer kaza risklerini diğer enerji riskleriyle karşılaştırın (2010).
Enerji arz güvenliği ve nükleer enerjinin katkısı (2010).
Elektrik üretiminin tahmini maliyeti: Uluslararası Enerji Ajansı (IEA) ile 2010 güncellemesi (2010).
Nükleer Santrallerin Uzun Vadeli İşletme Ekonomisi (2012).
Nükleer ve Yenilenebilir Enerji: Düşük Karbonlu Güç Sistemlerinin Sistem Etkileri (2012).
Nükleer yakıt döngüsünün arka ucunun ekonomisi (2013).
Tahmini elektrik üretim maliyeti: Uluslararası Enerji Ajansı ile 2015 güncellemesi (2015).
Nükleer Enerji: İklim Değişikliğiyle Mücadele (2015).
Nükleer santral devreden çıkarma maliyetleri (2016).
OECD Nükleer Enerji Ajansı, şu anda önümüzdeki aylarda ortaya çıkacak olan tam maliyetle ilgili bir dizi yayın üzerinde çalışıyor. Bunlar arasında İklim Değişikliği: Nükleer Santrallerin Kırılganlık ve Uyum Maliyetlerinin Değerlendirilmesi, Nükleer Kazalardan Kaynaklanan Potansiyel Kayıpların Tahmini, Nükleer Enerji Sektörü Tarafından Yaratılan İstihdam ve Derin Dekarbonizasyon Senaryolarında Sistem Maliyetlerinin Ölçülmesi: Nükleer ve Yenilenebilir Kaynakların Katkıları yer almaktadır.
OECD Çevre Konseyi de dahil olmak üzere diğer kuruluşlar tarafından da çok sayıda çalışma yayınlanmıştır (örn. ) ve Uluslararası Enerji Ajansı (bkz. Dünya Enerji Görünümü 2016 Özel Raporu: Enerji ve Hava Kirliliği veya Aralıklı Yenilenebilir Kaynaklardan Yararlanma: Dengeleme Zorluklarına Yönelik Bir Kılavuz) ve bu raporun raporlarında açıklanan enerjinin tam maliyetine ilişkin zengin akademik literatür. Farklı bölümlerde özetlenmiştir.
Tam Maliyet: Anahtar Kavramlar, Ölçme ve İçselleştirme
Elektrik maliyeti 3 kategoriye ayrılmıştır. İlk kategori, tesisi inşa etmek için kullanılan beton ve çeliğin yanı sıra tesisi çalıştırmak için yakıt ve insan gücünü içeren tesis düzeyindeki maliyetlerdir. OECD Nükleer Enerji Ajansı ve Uluslararası Enerji Ajansı, OECD ülkelerindeki elektrik üretim maliyetlerinin tahmin serisi için her beş yılda bir tesis düzeyinde maliyet anketleri yayınlamaktadır (bkz. IEA/OECD Nükleer Enerji Ajansı, 2010 ve IEA/OECD Nükleer Enerji Ajansı, 2015; IEA/OECD Nükleer Enerji Ajansı, 2020 şu anda hazırlık aşamasındadır).
İkinci kategori, iletim ve dağıtım şebekesi aracılığıyla bağlanan güç sistemi düzeyindeki maliyettir. Elektrik santrallerinin, belirli teknolojilerin (genellikle rüzgar ve güneş PV) çıktısı belirsiz olduğunda veya gösterildiğinde, dönen rezervleri veya ek sevk edilebilir kapasiteyi sürdürmenin yanı sıra, genişletme, güçlendirme veya şebekeye bağlanma açısından sisteme yüklediği maliyetleri içerir. aralıklı maliyet.
Üçüncü kategori daha da geniştir ve enerji sektörü dışındaki bireylerin ve toplulukların refahını etkileyen projeleri içerir. Dış veya sosyal maliyetler olarak bilinen bu maliyetler, yerel ve bölgesel hava kirliliğinin etkisini, iklim değişikliğini, büyük maliyetleri, genellikle tam olarak sigortalanmayan maliyetleri, kazaları, arazi kullanımını veya kaynakların tükenmesini içerir. Sosyal maliyetler ayrıca farklı güç teknolojisi seçimlerinin enerji ve güç kaynağı güvenliği, istihdam ve bölgesel uyum veya yenilik ve ekonomik kalkınma üzerindeki etkisini de içerir. Bu etkiler olumsuz ise, bir teknolojinin toplam maliyetine eklenirler; eğer olumlularsa, prensipte sosyal fayda olarak düşülmeleri gerekir.
Halihazırda, toplam enerji arzı maliyeti, üç maliyet kategorisini içermektedir: tesis düzeyinde maliyetler, şebeke düzeyinde sistem maliyetleri ve harici sosyal ve çevresel maliyetler (bkz. Şekil ES.1).
Şekil ES.1 Elektrik arzının toplam maliyetini oluşturan farklı maliyet kategorileri
Şebeke düzeyinde sistem maliyetleri ve harici maliyetler söz konusu olduğunda, bu maliyetlerden sorumlu olan aktörler, bunlardan birincil olarak etkilenenler değildir. Bu nedenle, şebeke düzeyinde sistem maliyetlerinin ayrıca "dış" veya "sosyal" bir bileşeni vardır. Özünde bu, dış aktörlerin, hükümetlerin, düzenleyicilerin veya sistem operatörlerinin, bu tür dış maliyetlerin aşırı üretilmemesini ve uygun şekilde içselleştirilmemesini sağlamak için devreye girmesi gerektiği anlamına gelir. Ekonomik teori, standartlar ve teknik düzenlemeler, kirlilik vergileri, emisyon ticareti gibi yeni pazarlar, daha iyi bilgi ve araştırma ve yasal sistemin genel olarak güçlendirilmesi dahil olmak üzere bir dizi ilgili araç tasarladı. Bilgi boşluğunun üstesinden gelmek, aynı zamanda sürdürülebilir bir güç sistemine doğru hareketin bir parçasıdır.
Artan elektrik fiyatlarına ilişkin korkular genellikle içselleştirme çabalarını engeller. Bununla birlikte, uzmanların ve bilgili karar vericilerin sosyal maliyetleri içselleştirmede ısrar etme sorumluluğu vardır, çünkü maliyeti içselleştirmenin bir bütün olarak toplumun refahını iyileştireceğine dair makul bir güven vardır, bu da pastanın daha da büyüyeceği anlamına gelir. Bu içselleştirmenin, ilgili ikame etkileri oluşturmak için bireysel teknolojiler düzeyinde gerçekleşmesi gerekir, bu da toplam elektrik arzı maliyetini en aza indiren genel bir sistemle sonuçlanır. Gerektiğinde, istenmeyen dağıtım sonuçlarının üstesinden gelmek için uygun tazminat mekanizmaları tasarlanabilir.
Dış maliyet ölçümüne dayalı kapsamlı maliyetlendirme tartışmasız bir konu değildir. Sosyal maliyetlerin piyasa çerçeveleri dışında paraya çevrilmesi, insan refahını dolar ve sentlere indirme girişimi olarak yanlış yorumlanabilir. Ayrıca, zaman içinde veya karşılaştırılabilir kalemler arasında önemli ölçüde farklılık gösteren sonuçlar üretebilen ilgili büyük belirsizlikler, kötüleyenler için kolay bir hedeftir. Diğerleri, sosyal faktörlerin bir etkisi olduğuna ve çok kapsamlı çabaların bile etkilenmediğine dikkat çekiyor.
Eleştirilerin çoğu, tam maliyetlemenin neyi başarmaya çalıştığının yanlış anlaşılmasına dayanmaktadır. Elektrik arzının tam maliyetinin sosyal maliyet bileşeni için belirlenen tahminler, piyasa fiyatları tarafından iletilen bireysel ve sosyal tercihler hakkında daha güvenilir bilgileri asla taklit edemeyecek. Amaç, kamusal tartışma ve politika oluşturmanın en acil konuları tüm politika oluşturmanın kaçınılmaz takaslarına en anlamlı şekilde dahil etmesine olanak tanıyan büyüklük tahminleri sağlamaktır. Bunu yaparken, tam maliyet muhasebesi kaçınılmaz olarak katı piyasa verilerini, makul ölçüde güvenilir tahminleri ve daha az güvenilir tahminleri karıştıracaktır. İkinci tahminler, iyi niyetli ve deneyimli uygulayıcılar tarafından yapıldığında bile en iyi şekilde akıllı ve bilgilendirilmiş tahminler olarak kabul edilir.
Örneğin, belirli bir düzeyde sosyal maliyet veya hava kirliliğinden kaynaklanan büyük kazaların etkisi genellikle bu raporda temsil edilen teknolojilerle ilişkilendirilir. Belirli kirlilik kontrol ekipmanının veya belirli fiziksel engellerin varlığı veya yokluğu, bu tür etkileri azaltabilir veya artırabilir. Bu gibi durumlarda, hangi referans tekniğinin kullanılacağına karar verirken pratik iyi muhakeme uygulanması gerekir. Esas olarak bu nedenle, bu rapor teknolojiden çok konu alanına göre düzenlenmiştir. Amaç, sıralama oluşturmak değil, politika sürecine daha iyi içselleştirilmesi gereken az araştırılmış konulara odaklanmaktır.
Bu, bazen gelişmiş olduğu gibi, herhangi bir sayının hiç olmamasından daha iyi olduğu anlamına mı geliyor? Politika oluşturma amacıyla, belirsizliklere ve uyarılara rağmen, sorumlu araştırmacılar tarafından uygun kaynaklar, belirsizlikler ve uyarılar ile mevcut en iyi bilgilere dayalı olarak sunulan rakamlar, kesinlikle hiç olmamasından daha iyidir. Tam maliyetlendirmenin amacı ne ekonomik emperyalizmle meşgul olmak ne de piyasa fiyatları ile sosyal maliyetler arasında beyhude bir antagonizma yaratmaktır. Tek amacı enerji sektöründe daha iyi politikalar geliştirmektir.
Genel olarak, bu çalışma pragmatik, kısmen dengeli bir yaklaşım benimsiyor. Bu nedenle, şebeke sistemi maliyetleri, hava kirliliği veya iklim değişikliği gibi farklı politika alanlarındaki enerji arzının dışsallıkları duruma göre değerlendirilir. Hesaplanabilir genel denge (CGE) modelleri, ekonomi çapında girdi-çıktı modelleri veya makroekonomik ekonometrik modeller yardımıyla bu faktörleri birleştirmenin bir alternatifi, her şeyden önce cinsiyetten politika yapıcılar için bulguların şeffaflığını ve okunabilirliğini azaltacaktır. Bu raporun temel amacı, bu tür konuların araştırma düzeyinden ziyade karar verme düzeyinde daha kapsamlı ve yapılandırılmış bir tartışmasını kolaylaştırmaktır.
Tesis düzeyinde üretim maliyetleri
Tesis düzeyinde üretim maliyetleri, yukarıdaki Şekil ES.1'de gösterilen üç kategoriden ilki ve en küçüğü ile sınırlıdır. Ekonomik İşbirliği ve Kalkınma Örgütü'nün Nükleer Enerji Ajansı, 1983 yılında nükleer santral (NPP) ve kömürle çalışan santral maliyetlerini karşılaştırarak, elektrik üretim maliyeti bütçesinde tesis düzeyindeki maliyetleri raporlamaya başladı. IEA, OECD'ye 1989'da katıldı ve Nükleer Enerji Ajansı raporu yayınladı. İki kurum birlikte, çeşitli teknolojilerin seviyelendirilmiş elektrik maliyetini (LCOE) değerlendirmek için 1992, 1998, 2005, 2010 ve 2015 çalışmalarını güncelledi.
LCOE, elektrik üretimi üzerinden ortalama olarak farklı temel yük teknolojilerinin indirimli ömür boyu maliyetini temsil eder. Amacı, düzenlenmiş bir güç sistemindeki güç hizmetleri için yatırım seçeneklerini bilgilendirmektir, ancak gelirin bir jeneratörün ömrü boyunca zaman periyotları boyunca değiştiği, kuralsızlaştırılmış bir güç sisteminde daha az alakalıdır. LCOE ayrıca bazı teknolojiler için sistem maliyetlerini yakalamada başarısız olur (aşağıdaki Şekil ES.2'ye bakın). Bu sınırlamalara rağmen, basitliği ve şeffaflığı nedeniyle genellikle çekici bir ilk referanstır.
Şekil ES.2 Farklı üretim teknolojileri için tesis düzeyinde maliyetler
Şekil ES.2 Farklı üretim teknolojileri için tesis düzeyinde maliyetler (devamı)
Izgara seviyesi sistem maliyeti
Birleştirilmiş güç sistemlerinde sistem maliyetleri her zaman mevcut olsa da, konu, birçok OECD ülkesinde büyük miktarlarda kesintili yenilenebilir enerjinin (VRE) yaygınlaştırılmasıyla son birkaç yılda odak noktası haline geldi. Bu tür sistemik etkiler genellikle üç geniş kategoriye ayrılır:
Profil maliyetleri, VRE çıktısının kesintili olmasıyla ilgilidir, bu da artık yükün sağlanmasının VRE üretiminin varlığında genellikle daha pahalı olduğunu haklı gösterebilir. Bu nedenle, VRE'nin tesis düzeyindeki maliyeti, dağıtılabilir teknolojininkiyle karşılaştırılabilir olsa bile, tüm sistem daha pahalı hale gelecektir.
Şekil 1.2: VRE üretiminin sevk edilen üreticilerin fazla yükü üzerindeki etkisine ilişkin örnek
Tablo 1.1 Sevk operatörü rüzgar ve güneş akışından kaynaklanan kayıplar
Elektrik üretim belirsizliği veya öngörülemeyen tesis kesintileri nedeniyle üretimle ilgili tahmin hataları ile ilgili maliyetleri dengeleme. Üretimle ilgili öngörülemeyen tesis kesintileri veya tahmin hataları daha büyük miktarda eğirme rezervi gerektirir. VRE enerji üretimindeki belirsizlik aynı zamanda konvansiyonel enerji santrallerinin artan hızlanmasına ve çevrimine, verimsiz santral dağıtımına ve genel olarak daha yüksek sistem maliyetlerine yol açabilir.
Şebeke ve bağlantı maliyetleri, enerji santrallerinin konum kısıtlamaları nedeniyle iletim ve dağıtım şebekesi altyapısı üzerindeki etkiyi yansıtır. Tüm enerji santrallerinin bazı yerleşim kısıtlamaları olsa da, VRE üzerindeki etkisi daha belirgindir. Coğrafi kısıtlamalar nedeniyle, elektriği üretim merkezlerinden yüklere taşımak için yeni iletim hatları inşa etmek veya mevcut altyapının (şebeke takviyesi) kapasitesini artırmak gerekebilir. Ek olarak, dağıtılmış PV kaynaklarının yüksek bir payı dağıtım şebekesine önemli yatırımlar gerektirebilir, özellikle üretim talebi aştığında elektriğin üreticilerden şebekeye akmasına izin verebilir. Bağlantı maliyetleri (yani, bir elektrik santralini iletim şebekesine en yakın bağlantı noktasına bağlamanın maliyeti), özellikle uzak kaynakların, bazen açık deniz rüzgarıyla bağlanması gerekiyorsa, yüksek olabilir.
Sistem etkisinin herhangi bir nicelleştirilmesi, yalnızca ilgili fenomenlerin doğal karmaşıklığı nedeniyle değil, aynı zamanda sistem maliyetleri, büyük ölçüde analiz edilen sistemin bireysel özelliklerine, dikkate alınan zaman ufuklarına ve teknik değerlendirmelere ve bunun toplamdaki payına bağlı olduğu için zordur. güç üretimi karışımı. Ek olarak, üretim karışımının bileşimi ve gelecekteki teknolojilerin mevcudiyeti ve maliyeti hakkındaki varsayımlar, sistem maliyet değerlendirmesinde önemli bir rol oynamaktadır. Zamanla, yenilik ve teknolojik gelişmeler sistemi daha da değiştirebilir. Bu nedenle, herhangi bir sistem maliyeti tahmini, önemli belirsizliğe tabidir ve farklı sistemler veya farklı ortamlar için kolayca tahmin edilemez.
Şekil ES.3, nükleer ve yenilenebilir enerji için farklı dağıtılabilir ve yenilenebilir teknolojilere ilişkin literatür araştırmalarına ve OECD Nükleer Enerji Ajansı çalışmalarına dayalı şebeke düzeyinde sistem maliyeti yeniden yapılandırmasının bir örneğini sunmaktadır: Düşük karbonlu güç sistemlerinde sistem etkileri (ekonomik Kooperatif ve Kalkınma Örgütü Nuclear Energy Agency, 2012), o zamandan beri kesintili yenilenebilir enerji kaynaklarının büyümesine dair kanıtlara rağmen sonuçlar iyi durumda. Bu açıklayıcı şeklin amacı, belirli bir sistem için bir sistem maliyeti tahmini sağlamak değil, bu etkileri görselleştirmeye yardımcı olmak ve onlara değer olarak bir büyüklük sırası vermektir. Belirsizlikler önemli olmakla birlikte, çoğu tahmin, VRE entegrasyonu ile ilişkili şebeke düzeyinde sistem maliyetlerinin büyük olduğunu ve üretimin payıyla (yani, penetrasyon seviyeleri) orantılı olarak arttığını varsaymaktadır. Buna karşılık, kömür, doğal gaz, nükleer veya hidroelektrik gibi dağıtılabilir teknolojilerin sistem maliyetleri en azından bir kat daha düşüktür.
Şekil ES.3 %10 ve %30 VRE paylarına sahip üretim teknolojileri için şebeke düzeyinde sistem maliyetleri
Şekil 1.3 Almanya elektrik piyasasında rüzgar enerjisi kurulumları ve negatif fiyatlar
Sistemik etkinin büyüklüğü ve elektrik piyasaları üzerindeki etki göz önüne alındığında, hükümetler ve politika yapıcılar, mümkün olan her yerde, içselleştirmeye yönelik politikalar getirmelidir. Daha spesifik olarak, tüm teknolojiler piyasa fiyatlarına maruz kalmalı ve enerji santrallerini iletim ve dağıtım (TD) altyapısına bağlamanın tüm maliyetini karşılamalıdır.
iklim değişikliği etkisi
Antropojenik iklim değişikliğinin etkilerini önlemek veya azaltmak için sera gazı (GHG) emisyonlarını azaltma arzusu, son yirmi yılda birçok ülkede politika yapıcılar için yüksek bir öncelik olmuştur. Bununla birlikte, bu öncelik, fosil yakıt yakmanın etkisini ölçme ve paraya dönüştürme becerisine dönüşmemiştir. Bu konuda üç ana konu vardır: i) belirsizliğin farklı boyutları; ii) gelecekteki etkilerin çıkarılması; iii) farklı paydaşlar arasında adalet konuları.
Bu nedenle, yukarıda belirtilen faktörler nedeniyle çok taraflı süreç farklı bir yaklaşım seçmiştir. Marjinal sosyal maliyetleri tahmin etmek yerine, sosyal olarak optimal emisyonları hedefleyin. Bu nicel hedefler, yıllık sera gazı emisyonları, Dünya atmosferinde ürettikleri konsantrasyonlar veya ikincisinin neden olduğu küresel sıcaklıklardaki artış açısından belirlenebilir. Sonunda, politika yapıcılar ve halk tarafından farklı iklim değişikliği etkilerinin aralığını ve olasılığını en iyi sentezleyen bu ölçümdür - Sanayi Devrimi öncesi küresel ortalamalara kıyasla küresel ortalama sıcaklıklardaki artış. Uluslararası forumlar, 2°C'nin üzerindeki sıcaklık artışlarından kaçınılması gerektiği konusunda fikir birliğine varmıştır.
Tablo ES.1500 ppm ve 450 ppm senaryoları için marjinal azaltma maliyetleri (ton CO2 başına 2005 )
Bir dizi farklı iklim ve enerji modelinde oluşturulmuş 2ds'nin marjinal maliyetlerinin kapsamlı bir analizi, 2025 ve 2050 için 450 ve 500 ppm konsantrasyon hedefleri için marjinal azaltma maliyetleri (MAC) değerleri verir (bkz. Tablo ES.1). Bu değerler, 2025 yılına kadar ton karbondioksit başına en az 100 dolar ve 2050 yılına kadar ton karbondioksit başına en az 200 dolar maliyet anlamına geliyor.
hava kirliliği
Hava kirliliği, elektrik üretiminin içselleştirilmemiş en büyük maliyetidir. Dünya Sağlık Örgütü'ne (WHO) göre, dünyadaki en büyük çevresel sağlık riskidir. 2014 ve 2016'daki DSÖ çalışmaları, 2012'de 7 milyondan fazla insanın hava kirliliğinden öldüğünü ortaya koymuştur (WHO, 2014a, 2014b ve 2016). Elektrik, yaklaşık 3 milyon insanın ve hanelerde 4,3 milyon kişinin dış ortam hava kirliliği kaynaklı ölümlerinde önemli bir faktördür. Gelişmekte olan ülkelerde hava kirliliği öncelikli bir sorun olsa bile, OECD ülkeleri bundan zarar görecektir. Yakın tarihli bir araştırma, OECD ülkelerinde hava kirliliğinden kaynaklanan sosyal refah kayıplarının 1 trilyon doların üzerinde olduğunu ve bu da gayri safi yurtiçi hasılanın (GSYİH) yaklaşık %3'üne eşdeğer olduğunu tahmin ediyor (OECD, 2016).
En yakından incelenen hava kirliliği kaynakları, değişen boyutlarda partikül madde (PM), yer seviyesindeki ozon (O3), kükürt oksitler (SOx), azot oksitler (NOx) ve kurşundur. Bu emisyonlar fosil yakıtların, kömürün, petrolün, doğal gazın veya biyokütlenin yanması sırasında üretilir ve öncelikle solunum sistemini etkileyerek kötü sağlık (hastalık) veya erken ölüm (ölüm) ile sonuçlanır. Her iki durumda da, hala önemli bir belirsizlik var. Burtraw, Krupnick ve Sampson (2012) tarafından yapılan 2012 Metastaz Çalışması, son 20 yılda yürütülen 4 önemli çalışmanın sonuçlarını özetlemektedir (bkz. Tablo ES.2).
Tablo ES.2: 4 harici maliyet çalışmasına ilişkin tahminlerin özeti (kwh veya USD/MWh başına değirmen*)
Belirsizlik, nüfus yoğunluğu ve rüzgar dağılım modelleri hakkında söylenecek daha çok soru olsa da, mevcut çalışmalardan bazı ön sonuçlar çıkarılmıştır. Örneğin, Burtraw, Krupnick ve Sampson şunları söyledi:
Genel olarak, Tablo 1'deki sonuçlar ve literatür, kömür yakıt döngüsünün, doğal gaz yakıt döngüsünden daha yıkıcı olan petrol yakıt döngüsünden daha yıkıcı olduğu bir fosil yakıt sıralamasını desteklemektedir. Bu fark, iklim değişikliğinin etkileri dikkate alınarak büyütülecektir... Genel olarak konuşursak, nükleer yakıt çevriminin dış maliyetleri düşüktür, ancak kaza olasılığı düşük olmakla birlikte, tahmine çok yüksek bir sonuç faktörü eklenmektedir. . Fotovoltaik ve rüzgar enerjisi, kullanım aşamasında esasen emisyonsuz enerji kaynaklarıdır, ancak yaşam döngüsü boyunca bir etkiye sahiptir. (Burtraw ve diğerleri 2012: s. 13-14)
Tablo ES.2, iklim değişikliğinin etkilerini içermemektedir. Fosil yakıtın yanması, sera gazlarının ve yerel ve bölgesel hava kirliliğinin başlıca kaynağı olduğundan, iki bölge arasında açık bir sinerji vardır. Hava kirliliğini azaltmaya yönelik politikalar GHG emisyonlarını azaltabilir (ancak zorunlu olarak değil), GHG emisyonlarını azaltmak her zaman hava kirliliğini azaltır.
Büyük bir kazanın maliyeti
Doğal afetler ve insan kaynaklı kazalardan kaynaklanan kayıplar (ölümler olması gerekmez) son otuz yılda artmaktadır. Bu eğilime bir dizi faktör katkıda bulunur ve toplumun kaza ve afet tehlikelerine karşı savunmasızlığını artırır: nüfus ve küresel ekonomik büyüme, sanayileşme, kentleşme ve kıyı ve diğer riske açık alanların gelişimi ile daha karmaşık ve etkileşimli ilgili altyapı. Daha iyi raporlama da bu güvenlik açığına katkıda bulunabilir. Doğal afetlerin ölüm sayısı ve ekonomik sonuçları en büyüğüdür. Yalnızca insan kaynaklı kazalar göz önüne alındığında, ölümlerin yaklaşık %60'ını oluşturan trafik ile enerji sektörü ikinci en büyük katkıyı yapmaktadır (EC, 1995).
Bununla birlikte, tüm enerji teknolojileri için, ciddi kazalarla ilişkili dış maliyetler, kirlilik ve karbon emisyonları normal olarak çalıştığında ortaya çıkanlardan çok daha düşüktür. Bununla birlikte, insan sağlığı, çevre ve bir bütün olarak toplum üzerinde büyük ölçekli ve uzun vadeli etkilere sahip olma potansiyeline sahip olduklarından, tüm enerji zincirlerinde ciddi kaza riski göz ardı edilmemelidir. Ciddi kazalar ayrıca medyada geniş yer bulma ve insanların ve farklı paydaşların dikkatini çekme eğilimindedir. Birçok çalışma, medyada bu kadar geniş yer verilmesinin, olasılıkların olduğundan fazla tahmin edilmesine ve ciddi kaza risklerinin algılanmasına yol açabileceğine işaret etmiştir. Sonuç olarak, yaygın olarak bildirilen afetlerin, medyada daha az bildirilen ancak ölüm oranları daha yüksek olan olaylardan daha fazla ölüme neden olduğu düşünülmektedir. Riskten kaçınma da önemli bir rol oynar. Genel olarak, ciddi kazaların etkileri hakkında daha fazla bilimsel ve ekonomik araştırma ve daha gerçekçi bilgiler yürütülmeli ve halkın ve politika yapıcıların dikkatine sunulmalıdır.
Arazi kullanımı değişikliği ve doğal kaynakların tükenmesi
Elektrik üretiminin farklı biçimleri, kullandığı arazi, tükettiği kaynakların mevcudiyeti ve etkilediği ekosistemler üzerinde büyük ve kalıcı etkilere sahip olabilir. Etkisi çok büyük olsa da, arazi kullanımındaki değişikliğin doğası büyük ölçüde konuma ve teknolojiye bağlıdır. Arazi kullanımındaki değişikliğin etkisinin incelenmesi, aynı zamanda tam maliyetlendirme için temel bir metodolojik zorluk teşkil etmektedir: çünkü çoğu arazi aslında özel olarak alınıp satılmaktadır ve kamu arazileri OECD ülkelerinde yoğun bir şekilde düzenlenmektedir.
Arazi kullanımı değişikliğinin en önemli dış maliyeti, doğal alan ekosistemleri üzerindeki etkisidir. Yakıt çıkarma, enerji üretimi ve atık bertarafı dahil tüm yakıt döngüsü düşünüldüğünde, çoğu güç kaynağının önemli arazi gereksinimleri vardır. Şu anda, arazi kullanımı için en çok talep edilen yakıt biyokütledir.
Arazi kullanımı, su kirliliği ve doğal kaynakların tükenmesi dahil olmak üzere daha geniş doğal kaynak kullanımı kategorisine girer. Elektrik üretiminin su kalitesi üzerindeki etkisi sınırlı olsa da, yenilenemeyen enerji kaynaklarının ekstraksiyon dışında tüketiminden sıklıkla bahsedilmekte ve politika dikkatine değer bir konudur. Bu endişelere rağmen, fosil yakıtlar ve uranyum gibi yenilenemeyen kaynakların tüketimi, karar vermede önemli bir husus olmamalıdır. Petrol, kömür, doğal gaz ve uranyum, yüksek özel değere ve düşük katma sosyal değere sahip, uzun vadeli kıtlık hakkındaki bilgilerin yaygın olarak bilindiği ve gerçek bir endişe haline geldiğinde büyük, likit uluslararası pazarlarda işlem gören emtialardır. hemen fiyatlandırılır. Politika oluşturma perspektifinden, kaynak tükenmesi sorununa en iyi yanıt, mevcut pazarların mümkün olduğunca açık ve rekabetçi kalmasını ve kaynak mevcudiyeti hakkındaki bilgilerin geniş çapta paylaşılmasını sağlamaktır.
Enerji ve Güç Kaynağı Güvenliği
Enerjinin, özellikle de elektriğin sürekli kullanılabilirliği ve karşılanabilirliği, modern toplum için vazgeçilmez bir koşuldur. Şaşırtıcı olmayan bir şekilde, birçok hükümet enerji ve elektrik arzının güvenliğini etkileyen faktörlere odaklanıyor ve bu faktörleri geliştirmek için politika çerçeveleri ve stratejiler geliştirmeye çalışıyor.
Enerji arzının güvenliği ile ilgili tartışmalar uzun süredir anlamlı bir nicelleştirmeden yoksundu. Bu nedenle, Ekonomik İşbirliği ve Kalkınma Teşkilatı'nın Nükleer Enerji Ajansı, 40 yılı aşkın süredir OECD ülkelerinde arz güvenliğinin bir göstergesini geliştirmiştir Basitleştirilmiş Arz ve Talep Endeksi veya SSDI (ayrıntılar için Bölüm 8'e bakınız). SSDI, çalışmanın 40 yılı boyunca OECD ülkelerinin büyük çoğunluğunda enerji arz güvenliğinin önemli ölçüde iyileştiğini göstermektedir.
Çalışmadaki ekonomilerin çoğu (Avustralya, Kanada, Finlandiya, Fransa, Japonya, Hollanda, İsveç, Birleşik Krallık ve Amerika Birleşik Devletleri) 1970 ve 2007 yılları arasında SSDI değerinde önemli bir artış gördü. Bunun nedeni nükleer enerji üretiminin başlaması, enerji yoğunluğunun azalması ve kömür, petrol ve doğal gaz gibi ithal yakıtların artan çeşitlendirilmesidir. Genel olarak, nükleer, hidro, rüzgar ve güneş gibi tüm düşük karbonlu teknolojiler, dış enerji arz güvenliği açısından birçok çekici özelliğe sahiptir. Bununla birlikte, özellikle güç sisteminde, dahili veya teknik arz güvenliğine katkıları bakımından farklılık gösterirler. Bu nedenle hükümetler, tüm düşük karbonlu teknolojilerin enerji arzının güvenliğine katkıda bulunmasına izin veren çerçeveler oluşturmalı ve dağıtılabilir ve dağıtılamaz düşük karbonlu enerji kaynaklarını daha da ayırt etmek için sistem maliyetlerini tamamen içselleştirmeye çalışmalıdır.
Elektrik sektörü istihdam yaratıyor
Rekabetçi bir işgücü piyasasında farklı teknolojiler için gerekli istihdam, firmalar için rekabetçi, maliyet minimizasyonunun bir sonucu olduğu için, istihdamın neden pozitif bir dışsallık olarak düşünülmesi gerektiği sorulabilir. Bunun nedeni, ekonomik bir maliyet oluşturmasının yanı sıra, yüksek istihdam oranlarının sosyal kaynaşmaya ve toplumun genel refahına katkıda bulunmasıdır. Bu açıdan bakıldığında, sadece farklı teknolojilerin gerektirdiği emek miktarı değil, aynı zamanda farklı teknolojilerin gerektirdiği emeğin kalitesi de dikkate alınmalıdır. Diğer şeyler eşit olduğunda, işgücünün nitelikleri ne kadar yüksek ve iş sözleşmelerinin süresi ne kadar uzun olursa, yerel, bölgesel ve ulusal ekonomik düzeyde sosyal uyumun pozitif dışsallıkları o kadar büyük olur.
Operasyonlar ve imalat dahil edilirse, nükleer enerjinin diğer enerji üretim biçimlerinden daha fazla emek yoğun olduğuna dair işaretler vardır. Ayrıca, sosyal uyum ve bölgesel kalkınma açısından yayılmalarla olumlu bir şekilde ilişkili olabilecek yenilenebilir enerji santrallerinden daha yüksek eğitim gereksinimlerine sahiptir. Mevcut kanıtlara dayanarak, eğitim gereksinimlerinin (ve dolayısıyla ücretlerin) NGS inşaat ve işletme sektöründe (hizmetten çıkarma ve atık yönetimi sektörlerindeki kadar yüksek olmasa da) kara rüzgarı, PV ve CSP'ye göre daha yüksek olduğu görülmektedir.
Enerji inovasyonunun ekonomik performans ve büyüme üzerindeki etkisi
Enerji sektöründeki teknolojik değişiklikler makroekonomiye katkıda bulunur: i) katma değer, gelir ve istihdam, ii) ucuz ve güvenilir enerji kaynaklarına, işletmelerin ve hanelerin işleyişine bağlı ekonomiler, iii) hem arzdan hem de kaynaktan gelen yenilik dalgaları ve yayılmalar. enerjiye dayalı araştırma ve geliştirmenin (Ar-Ge) devlet tarafından finanse edilmesinin ana nedenini oluşturmaktadır. Ar-Ge finansmanındaki eğilimler önemli ölçüde değişti. 2000 yılından bu yana, yenilenebilir enerji Ar-Ge için kamu bütçesi beş kat arttı ve enerji verimliliği üç katına çıktı. 1980'de esas olarak fisyon için başlayan nükleer enerji için, füzyonun şimdi daha büyük bir pay almasıyla birlikte, yılda yaklaşık 8 milyar dolardan bugün 3 milyar doların altına keskin bir düşüş yaşadı (EC, 2016a).
Ar-Ge finansmanı, diğer araçlarla birlikte kullanıldığında en başarılı olma eğilimindedir. Örneğin, iklim değişikliği politikasında, kirlilik fiyatlandırması, temiz inovasyon için özel destekle (örneğin ek Ar-Ge sübvansiyonları yoluyla) tamamlanmalıdır. Mevcut kirli teknolojileri iyileştirmeye yönelik Ar-Ge desteğinin azaltılması anlamına gelse bile, politika desteği açısından en fazla ilgiyi umut vadeden yeni temiz teknolojiler hak ediyor. Bu nedenle, tek bir gümüş kurşun bulunmadığından, politika geniş bir yelpazedeki düşük karbonlu teknolojileri desteklemelidir. İnovasyon politikasının da uzun vadeli beklentilere sahip bir portföy yaklaşımı kullanılarak uyumlu hale getirilmesi gerekiyor.
Enerji sektörü için kapsamlı maliyetlendirmenin politika sonuçları
Elektrik üretimi ve tüketimi sadece önemli bir ekonomik sorun olmayıp aynı zamanda insan sağlığını, uzun ömürlülüğü ve doğal çevreyi olumsuz etkileyen önemli bir faktördür. Bu anlayıştan hareketle, dışsallıklar, dışsallıklar veya sosyal maliyetler üzerine uygulamalı ekonomik araştırmalar genellikle enerji sektörünü bir başlangıç noktası olarak alır. 1990'larda ve 2000'lerin başında, çeşitli alanlardan düzinelerce kıdemli uzman tarafından kapsamlı, iyi finanse edilen bir dizi çalışma, elektriğin tüm maliyetini karşıladı. Bu çalışmalardan elde edilen sonuçların çoğu bugün hala geçerlidir. Sosyal maliyet tahminleri kaçınılmaz olarak büyük bir belirsizlik gösterirken, araştırmalar temel sorun alanlarını belirlemeye odaklanmıştır. Ancak, politika yapıcılar bu çalışmalardan çıkarılan politika sonuçlarını hiçbir zaman gerektiği gibi uygulamamışlardır. Birkaç tarafsız araştırmadan çıkarılan sonuçların, en azından niteliksel olarak, hava kirliliği ve iklim değişikliğine yönelik eylemin dünyadaki ülkelerin dikkate almaya istekli olduğundan çok daha güçlü olduğu anlamına geldiği anlaşılıyor.
Hava kirliliği, iklim değişikliği ve sistem maliyetleri en büyük abiyotik maliyetleri oluşturmaktadır.
Bu raporun farklı bölümleri tek bir noktaya odaklanmaktadır: elektrik üretiminin normal çalışmasının harici maliyetleri, enerji üretimi yaşam döngüsünün diğer aşamalarının (yukarı veya aşağı yönlü) maliyetlerini ve büyük olayların maliyetlerini en azından bir sıra aşmaktadır. büyüklükte. Elektrik üretimi için birincil yakıtların (kömür, petrol, doğal gaz veya uranyum gibi) çıkarılması ve taşınmasının sosyal maliyetleri vardır, ancak ikincisi yerel olarak oldukça kısıtlıdır ve hava kirliliğinin maliyetlerine kıyasla soluktur. Hizmetten çıkarma ve atık depolama, yaşam döngüsünün son aşamaları açısından nükleer enerji için önemli maliyetler oluşturur. Ancak bunlar, elektrik üreticilerinden oluşan bir fon aracılığıyla düzenlemelerin içselleştirilip müşteri fiyatlarına ve elektrik fiyatlarına yansıtıldığı ekonomik maliyetlerdir.
Petrol sızıntısı, gaz boru hattı patlaması, baraj arızası, maden felaketi veya nükleer kaza olsun, enerji karışımında büyük bir kaza, ancak bu kazalar, neyse ki, herkesin yaşam döngüsünde yer alanlar için korkunç olabilir. enerji üretim teknolojileri Bu olaylar nadirdir ve bu nedenle tam maliyetin büyük bir bölümünü oluşturmaz. Politika oluşturma ile ilgili sorun, elbette, bu tür kazaların medyadan ve halktan çok fazla ilgi görmesidir. Kamuoyunun ilgisini çekmeyen iki teknoloji olan kömür madenciliği ve hidroelektrik güç, en çok ölümü kaydetti. Özellikle petrol sızıntıları ve nükleer kazalar, sorumlu oldukları hasar ve kayıplara kıyasla medyanın ve politikanın çok fazla ilgisini çekiyor.
Kamuoyunun dikkatine sunulsun ya da getirilmesin, kazalardan ya da herhangi bir dış etkenden kaynaklanan kişisel acılar istatistiklere indirgenemez. Politika yapıcılar, kazaları ve zorlukları en aza indiren 360 derecelik bir görüş oluşturmak için en iyi seçenek olan enerji sisteminin uzun vadeli yapısının gerekliliği ile mevcut iki meşru kamu endişesini dengelemek gibi zor bir görevle karşı karşıyadır. Hava kirliliğinin ve iklim değişikliğine bağlı sera gazı emisyonlarının çok büyük etkisi veya hatta bazı yenilenebilir teknoloji değişikliklerinin milyarlarca sistem maliyetinin kamuoyu algısı üzerinde bir etkisi olamaz. Hava kirliliği, en büyük iç kirletici enerji üretim maliyetini oluşturmaktadır. Aynı zamanda istikrarlı araştırma protokolleri, tutarlı yöntemler ve yakınsak sonuçlar ile yoğun bir şekilde araştırılan bir alandır. Dünya çapında, her yıl 3 milyon insan, elektrik üretiminin büyük bir bölümünü oluşturduğu ortam hava kirliliğinden ölmektedir.
İklim değişikliğinin tam maliyeti, yüksek düzeyde belirsizlikle birlikte gelir, ancak analistler bunu genellikle trilyonlarca dolar veya avro olarak tanımlar. İklim değişikliği eyleminin bu bağlamda oynayacağı benzersiz bir rol vardır. Halkın farkındalığı, medyanın ilgisi ve siyasi ilgi yoğun, ancak şimdiye kadar etkili sera gazı azaltımlarına dönüşmedi. Sistem maliyetlerinden oluşan eksik raporlamanın tam maliyeti daha da artacaktır. Ancak, elektrik piyasası uzmanları çemberinin dışında, konu pratikte bilinmiyor.
Arz güvenliği, istihdam etkileri ve teknolojik yeniliğin etkisi teknik konulardır. Bununla birlikte, sistem maliyetinin aksine, içselleştirme süreçlerinde en azından kısmen (kusurluysa) dikkate alınmalarını sağlayan kendi (sınırlıysa da) seçmenleri vardır.
Karar vericiler, tüm önemli maliyetleri içselleştirmelidir.
Yıllarca süren stresin, genetik ve diğer faktörlerle birleşerek solunum hastalığına ve kalp yetmezliğine katkıda bulunduğu hava kirliliği gibi konulara kamuoyunun dikkati geniş ölçüde odaklanmadı. Bu sürecin karmaşıklığı ve süresi, ilgili bilgileri kapsamayı, raporlamayı, yaymayı ve özümsemeyi zorlaştırır.
Bu bağlamda, halk, medya ve politika yapıcılar dikkat yanlılığına karşı savunmasızdır. Her 10 yılda bir 50 ölümlü bir kaza, kirlilik seviyeleri aynı zaman periyodunda sabit kaldığından, büyük bir nüfus için artan morbidite ile birleştiğinde medyanın ve politikanın dikkatini 1000'den fazla erken ölüme yol açacaktır. Bireysel ıstırap hesaplanıp karşılaştırılamazken, genel esenliği iyileştirmek için makul bir düşünce, hava kirliliğinden kaynaklanan toplu kayıpların en az nadir kazalar kadar dikkat gerektirdiğini gösteriyor. Bununla birlikte, kamuoyu, sosyal güçler ve siyasi baskı, politika ilgisinin ve kaynaklarının orantısız bir şekilde ikincisini desteklemesini sağlar.
Bu rapor gibi yayınların rolü, dikkat yanlılığını azaltmak veya tersine çevirmektir. Tam maliyetlerin ilgili alt kümesi halktan, medyadan ve politika yapıcılardan uygun ilgiyi aldıktan sonra, içselleştirmenin farklı yolları daha iyi anlaşılabilir. Göz önünde bulundurulması gereken gerçek politika araçları üç geniş kategoriye ayrılır:
1. Vergiler, fiyatlar, sübvansiyonlar, mülkiyet hakları tahsisi ve piyasa yaratma gibi fiyat ve piyasaya dayalı önlemler.
2. Politika yapımı için varsayılan göstergeler olan normlar, standartlar ve kurallar.
3. Ar-Ge desteği de dahil olmak üzere bilgiye dayalı önlemler ikincil eklentiler değil, içselleştirmenin özüdür.
Seçilen araç ne olursa olsun, hükümet uygulamanın arkasındaki ana itici güç olmalıdır. Milyonlarca hayat risk altında olduğunda, hükümetler teşvikler oluşturmak, işlem maliyetlerini azaltmak ve hava kirliliği gibi önemli sorunları ele almak için büyük refah iyileştirmelerine olanak tanıyan yeni hibeler sağlamak zorundadır.
Aynı zamanda, daha iyi bilgi işleme devam etmelidir. Hükümetlerin, 1980'lerde ve 1990'larda enerji sektöründeki dış etkiler konusundaki önemli tartışmaları ve büyük ölçekli çalışmaları yeniden canlandırmaları kritik önem taşımaktadır. Söz konusu dışsallıkların büyüklüğü ile ölçüldüğünde, gerekli araştırma fonu ihmal edilebilir düzeydedir. Aynı zamanda, bu çabaların dikkatli bir şekilde yönetilmesi ve devam eden enerji geçişi bağlamında daha iyi politika geliştirmeyi kolaylaştırmak için kilit konulara odaklanması gerekir. Elektrik arzının tam maliyetinin en göze çarpan özelliklerinden bazıları hakkında bilgiyi yaymak ve sentezlemek, toplumsal maliyetlerin aşamalı olarak içselleştirilmesi yoluyla daha iyi politikalar ve daha sürdürülebilir bir elektrik karışımı elde etmenin anahtarıdır.
