erőmű építése: mennyibe kerül?
az erőművek kritikus infrastruktúránk kulcsfontosságú részét képezik, de a működés folytatásához nyereségesnek kell maradniuk a befektetők számára. Az erőművek jövedelmezőségét befolyásoló alapvető tényező a létesítmény online üzembe helyezésének teljes építési költsége. Ahogy maguk az erőművek is összetett létesítmények, az erőművek építési költségei eredendően összetettek. Az új erőművek építési költségei nagymértékben eltérnek attól függően, hogy milyen típusú villamosenergia-termelési technológiát használnak. Mind az üzemanyag-fogyasztó, mind a nem üzemanyag-fogyasztó energiatermelő létesítmények építési költségei jelentősen eltérnek.
ezenkívül az erőművek új építési költségeit számos más tényező mérsékli. Ezen tényezők egy része magában az energiatermelő iparban rejlik. Például a szabályozási környezet, az infrastruktúrához való hozzáférés és az üzemet támogató technológia költségei mind befolyásolják a végső építési költségeket. Az erőmű építési költségeinek megvitatásakor fontos megérteni, hogy az építőipar egészének jelenlegi dinamikája hogyan befolyásolhatja az erőmű építési költségeit. Ezek közé tartozik az erőművek alapvető anyagösszetevőinek, például az acélnak vagy a fémeknek a volatilitása, valamint az építőiparban meglévő képzett munkaerőhiány. Ebben a cikkben az erőművek építési költségeit az erőművekre jellemző költségeket befolyásoló mérséklő erők, valamint az építőipart általában érintő erők összefüggésében tárgyaljuk.
Tartalomjegyzék
erőmű típusa vs. költség
az energiatermelő létesítmények építési költségeit befolyásoló egyik fő tényező a javasolt létesítmény típusa. Az építési költségek nagymértékben változhatnak attól függően, hogy széntüzelésű erőművekről vagy földgázzal működő erőművekről, nap -, szél-vagy nukleáris generátor létesítményekről van-e szó. Az energiatermelő létesítmények befektetői számára az ilyen típusú termelési létesítmények közötti építési költségek kritikus szempont annak értékelésekor, hogy egy beruházás nyereséges lesz-e. A befektetőknek más tényezőket is figyelembe kell venniük, például a folyamatos karbantartási költségeket és a jövőbeli keresletet a kedvező megtérülési ráta meghatározása érdekében. De minden számítás központi eleme a létesítmény online bevezetéséhez szükséges tőkeköltség. Mint ilyen, a különböző típusú erőművek tényleges építési költségeinek rövid megvitatása hasznos kiindulási pont az erőmű építési költségeit befolyásoló egyéb dinamikák feltárása előtt.
az erőmű építési költségeinek elemzésekor fontos szem előtt tartani, hogy a realizált építési költségeket számos dinamika befolyásolhatja. Például az energiatermelést ösztönző erőforrásokhoz való hozzáférés nagy hatással lehet az építési költségekre. Az olyan erőforrások, mint a napenergia, a szél és a geotermikus energia egyenlőtlenül oszlanak meg, és az erőforrások elérésének és fejlesztésének költségei idővel növekedni fognak. A korai piacra lépők fogják a leginkább költséghatékony hozzáférést biztosítani az erőforrásokhoz, míg az újabb projekteknek jelentősen többet kell fizetniük az egyenértékű erőforrásokhoz való hozzáférésért. Az erőmű helyének szabályozási környezete nagy hatással lehet az építési projekt átfutási idejére. Azoknál a projekteknél, amelyek jelentős kezdeti beruházással rendelkeznek az építőiparban, ez megnövelheti a kamatok felhalmozódását és az általános építési költségeket. Az erőművek építési költségeit befolyásoló számtalan tényezővel kapcsolatos további információkért olvassa el az Egyesült Államok Energiainformációs Igazgatósága (EIA) által 2016-ban kiadott közüzemi méretű villamosenergia-termelő erőművek tőkeköltség-becsléseit.
az erőmű építési költségeit kilowattonkénti dollárban kifejezett költségként mutatjuk be. Az ebben a szakaszban bemutatott információkat a KHV biztosítja. Pontosabban, az erőmű építési költségeit a 2015-ben épített energiatermelő létesítményekre fogjuk felhasználni, itt található. Ez az információ a legfrissebb, de a KHV várhatóan 2016 júliusában kiadja az erőmű építési költségeit 2018. Az erőművek építési költségei iránt érdeklődők számára a KHV kiadványai az egyik legértékesebb információforrás. A KHV által szolgáltatott adatok hasznosak az erőművek építési költségeinek összetett jellegének szemléltetésére, és rávilágítanak a változók sokaságára, amelyek nemcsak az erőművek építési költségeit, hanem a folyamatos jövedelmezőséget is befolyásolhatják.
szél
a szélre megújuló energiaforrásként támaszkodó erőművek adták a legtöbb kapacitást az elektromos hálózathoz 2015-ben, anélkül, hogy jelentősen növelték volna az üzemanyagköltségeket. A szél mint energiaforrás felhasználása folyamatosan növekszik az Egyesült Államokban. 2015-ben a szélenergiát hasznosító erőművek 8064 megawatt (MW) kapacitást adtak hozzá. Ezt szembeállítjuk a kőolaj alapú erőművekkel, amelyek 45 MW kapacitást adtak hozzá, és láthatjuk a szélenergiára támaszkodó erőművek robbanásszerű növekedését. Szélerőműveket építettek, amelyek átlagos költsége 1661 dollár / kilowatt telepített adattábla tevékenység. Ennek eredményeként a teljes építési költség 13 395 684 dollár volt 66 generátor számára.
fontos megjegyezni, hogy a szélgenerátorok építése nagymértékben függ a jelenlegi szabályozási környezettől és a termelési költségektől. Ennek szemléltetésére vegye figyelembe, hogy a szélenergiára támaszkodó erőművek kevesebb, mint 900 MW kapacitást adtak hozzá 2013-ban a KHV e jelentése szerint, szemben a több mint 8000 MW 2015-ös hozzáadásával. Ennek legbefolyásosabb oka a szövetségi termelési adójóváírás lejárta volt 2012 végén, amely arra ösztönözte a befektetőket, hogy távolodjanak el a szélerőművek új építésétől, amíg az adójóváírást 2013 elején meg nem újítják. Tekintettel a termelés késedelmére, a 2015-ben hozzáadott megnövekedett kapacitás megújult beruházásnak tekinthető, miután kedvezőbb szabályozási környezet alakult ki.
földgáz
a földgázt hasznosító erőművek az elmúlt években a megnövekedett hálózati kapacitás elsődleges mozgatórugói voltak, és 2015 sem volt kivétel. 2015 folyamán a földgáz erőművek 6549 MW teljes kapacitást adtak hozzá. A földgázerőmű építési költségei ugyanabban az évben átlagosan 812 dollár/kw voltak, a teljes költség 5 318 957 dollár volt 74 generátor esetében. Három különböző típusú technológiát alkalmaznak a földgázerőművekben. Minden egyes technológia jelentős hatással van a teljes építési költségekre. A kapacitás nagy részét kombinált ciklusú földgázerőművek (4755 MW) és égésturbinák (1553) adták, míg a belső égésű motorok a hozzáadott kapacitásnak csak kis részét (240) tették ki. Ez azonban nem mondja el a teljes történetet.
a legalább egy égésturbinával és egy gőzturbinával rendelkező kombinált ciklusú erőművek a többi típusnál jóval nagyobb hatásfokkal működnek. Bár ez hosszú távon csökkenti a működési költségeket, az építkezés tőkeköltségei is magasabbak. Az égésturbinás földgázerőművek kevésbé hatékonyak, mint a kombinált ciklusú erőművek, ami magasabb működési költségeket eredményez, de építése is olcsóbb. Mind a belső égésű motorok, mind a belső égésű turbinák generátorai azzal a további előnnyel rendelkeznek, hogy gyorsabban építhetők, mint a kombinált ciklusú erőművek. Ez oda vezetett, hogy olyan helyzetekben használják őket, amikor a növekvő kereslet kielégítéséhez rövid távú kapacitásnövelésre van szükség. Ezenkívül, bár az égésturbinás erőművek kevésbé hatékonyak, általában csak csúcsidőben működnek a kereslet kielégítése érdekében. Ezzel szemben a kombinált ciklusú erőműveket nagyobb hatékonyságuk és alacsonyabb működési költségeik miatt általában az alapigény terhelésének kielégítésére használják.
napenergia
a naperőművek építési költségei, akárcsak a földgázé, szintén nagymértékben függenek az üzemben alkalmazott technológiától. Ezenkívül a naperőművek által termelt kapacitás az alkalmazott technológiától is függ. Emiatt az építési költségek és a naperőművek termelési kapacitása közötti kereszteződés központi szempont a befektetők számára. Az összes típusú napelemes fotovoltaikus (PV) erőmű átlagos építési költsége 2921 USD/kw volt, a teljes kapacitás 3192 MW-os növekedéssel. A napelemes erőművek teljes építési költsége 9 324 095 dollár volt 386 teljes generátornál. Ezek a számok azt mutatják, hogy a naperőművek átlagosan kevesebb kapacitást termelnek generátoronként, mind a földgázhoz, mind a szélhez képest. A termelési szintek nem statikusak a különböző típusú napelemes létesítményekben.
a legfontosabb különbség a rögzített dőlésszögű és tengelyalapú nyomkövető berendezések között van. A tengelyalapú nyomkövető rendszerek telepítése drágább, de nagyobb termelési kapacitást eredményeznek, mint a rögzített dőlés, ami segíthet ellensúlyozni a folyamatos működési költségeket. Egy másik szempont, amelyet figyelembe kell venni, a napelemes telepítés típusa. A piacon jelen lévő két elsődleges típus a kristályos szilícium és a vékonyréteg-CdTe. Ezeknek a különböző típusoknak vannak előnyei és hátrányai. A vékonyréteg-technológia újabb, a vékonyréteg-üzemek átlagos kapacitása jelentősen megnőtt (74 MW vs 7 MW) a kristályos szilícium-erőművekhez képest. Mindkét növénytípus ára hasonló az építéshez. Például a tengelyalapú nyomkövető berendezések esetében a kristályos szilikon üzemek átlagosan 2920 dollár/kw költséget jelentettek, szemben a vékonyréteg-üzemekkel, amelyek átlagosan 3117 dollár/kw voltak. 2015-ben mind a rögzített, mind a tengelydöntési típusú kristályos szilícium-létesítmények jelentősen meghaladták a vékonyréteg-létesítmények számát, ami egyértelmű piaci preferenciát mutat a kristályos szilícium naperőművek számára 2015-re.
nukleáris
az atomenergiát hasznosító erőművek továbbra is energetikai infrastruktúránk központi részét képezik, annak ellenére, hogy az elmúlt években kevés atomerőművet építettek. Valójában a legutóbbi atomerőmű, amely befejezte az építkezést, a Watts Bar Unit 2 üzem volt, amelyet 2016-ban fejeztek be. Ez az erőmű több évtizedes késés után fejeződött be, és közel 20 évvel azután került üzembe, hogy az előző atomerőművet 1996-ban befejezték az Egyesült Államokban, amely a Watts Bar Unit 1 volt. Az atomerőművek új építésének hiánya miatt nem állnak rendelkezésre teljesen pontos vagy naprakész atomerőmű-építési költségek. A KHV által 2018-ban kiadott gazdasági kilátások azt javasolták, hogy a 2016-ban megkezdett atomerőművek egynapos alapköltsége 5148 dollár legyen, nem számítva az átmeneti időszakban bekövetkező ingadozásokat. Az egyik legfontosabb dolog, amit meg kell jegyezni a nukleáris iparról és az atomerőművekről, az a jelentős idő, amely az építés befejezéséhez szükséges. A KHV szerint az atomreaktor és az erőmű mielőbbi üzembe helyezése, ha az építkezés 2016-ban megkezdődik, 2022. Ez sebezhetőbbé teszi az atomerőművek építését a költségtúllépésekkel szemben, ha az építési költségek összességében továbbra is emelkednek.
munkaerő-és anyagköltségek
a munkaerő és az anyagok az erőművek építési költségeinek két fő mozgatórugója, és mindkettő minden évben minden iparágban növeli az építési költségeket. Az erőművek teljes építési költségeinek felmérésekor fontos lépést tartani mind a munkaerő, mind az anyagok ingadozásaival. Az erőmű építése általában kiterjesztett vállalkozás. A projektek legalább 1-6 évig tarthatnak, néhány pedig jelentősen tovább terjedhet. A KHV helyesen rámutat arra, hogy a projekt során az anyagok és az építés tervezett és valós költsége közötti különbségeket fontos figyelembe venni, és jelentős hatással lehet az építési költségekre.
az építési költségek általában emelkednek, de ennek két elsődleges mozgatórugója az anyagi és a munkaerőterhelés. Az anyagköltségek drámai mértékben emelkedtek az elmúlt hónapokban, és a jelenlegi politikai álláspontok fenntartása esetén tovább emelkedhetnek. Különösen a kulcsfontosságú Fémek, köztük az acél, az alumínium és a vas, valamint a Kanadából származó fűrészáru külföldi behozatalára vonatkozó vámok drámai ingadozásokat okoznak az anyagköltségekben. A valós anyagköltségek jelenleg nagyjából 10% – kal emelkednek 2017 júliusához képest. Úgy tűnik, hogy ez a tendencia a belátható jövőben nem csökken. Az acél különösen fontos az erőművek építésénél, így az importált acélra vonatkozó folyamatos tarifák jelentős költségnövekedést eredményezhetnek minden típusú erőmű építésénél.
az építőiparban a megnövekedett munkaerőköltségek szintén hozzájárulnak az építési költségek növekedéséhez. A megnövekedett munkaerőköltségeket a szakképzett munkaerő hiánya okozza, amely az építőiparban az ezredfordulók alacsony részvételéből és az építőipari munkaerő drámai csökkenéséből ered a recesszió alatt és után. Bár sok építőipari cégek integráló karrier pathway programok csábítják több millennials a kereskedelmi iparágak, időbe telik, hogy teljes mértékben látni a hatását ezen erőfeszítések. Ez a munkaerőhiány a legélénkebben a városi területeken tapasztalható, ahol a képzett munkaerőért kemény verseny áll fenn. A városi központok közelében lévő erőműépítési projektek esetében a képzett munkaerőhöz való hozzáférés korlátozott lehet, és prémium lehet.