沈 抗
(广东核电合营有限公司,广东深圳 518124)
摘 要:着重讨论发电方式经济性比较计算公式,核电经济特性要素的选择,全寿期平准化发电成本对这些要素的敏感性,以及与煤电经济性的初步比较。 关键词:核电 煤电 经济竞争力 Abstract:This article is focused on discussing the calculation formula used to compare economic competitiveness among different electricity generating approaches, selecting the representative value for major economic characteristic elements of nuclear power in accordance with the recent progress in China, assessing the impact of the value of every major element on the sensibility of full life levelised electricity generating cost, and the preliminary comparison on the economic competitiveness between nuclear power and coal power. Key words:Nuclear power Coal power Economic competitiveness
迄今为止,人们普遍认为在我国当前条件下核电的经济性较差,投资大,发电成本高,除少数地区外,竞争力不如煤电。但是,如果实事求是地考察一下近年来核电运营业绩的快速提升和核电外部环境(例如安全监管方式与政府和公众对核电的接受程度)的显著改善的实际情况,我们就会发现过去用于与其他发电方式进行经济比较的核电特征参数已经发生了多大的改变,就会感受到重新进行核电经济性评价和调整思维定式的必要性。本文将着重讨论发电方式经济比较计算公式,核电经济特性要素的选择,全寿期平准化发电成本对这些要素的敏感性,与煤电经济性的初步比较。 1 发电项目经济性比较方法 采用全寿期常币值平准化发电成本方法(Constant-money Levelised Cost Method)算出的预发电成本作为经济性比较的依据是由国际发供电联盟(UNIPED)提出的,为各国和国际原子能机构广泛采用。该方法的实质就是考虑资金的时间价值,利用贴现原理求得一个在经济寿期内不变的等价单位发电成本,以此单位成本为基础计算得出的各年发电总成本的现值和,应等于各年实际发生的总成本(包括建设期的投资)的现值之和。采用常币值模型可消除通货膨胀引起的不确定性。全寿期常币值平准化发电成本的基本表达式为 其中 为以基准年货币表示的基建投资,St为第t年基建费用,i为经通货膨胀修正的利息率,N为建设周期; D为以基准年货币表示的退役资金;Ot为第t年的运行维修费用,qt为第t年的上网电量,f1t和f2t分别为第t年的单位电能燃料采购成本和乏燃料存处成本,d为常币值模型下社会贴现率,T为电厂的经济寿期即运营期。 式中,费用和基金的单位为美元,投资期、运营期的单位为年,发电和燃料成本的单位为美分/kWh。 2 代表性对比参量的选择 对比参量必须对对比的时间具有代表性,在竞争性电力市场条件下应取该发电方式的先进电厂在该时间能够达到的量值。 本文选择2001年为比较基准年。选择以下参数值为代表性对比参数: 参考电站:大亚湾核电站+全寿期18个月换料循环+20年厂内乏燃料存放能力。岭澳二期将优于参考电站。 S:1500美元/kWh。参考岭澳二期预测和潜在供应商承诺比投资上限以及第三代核电站预计指标; D:2亿美元/机组。参考:美国核电机组平均退役基金4亿美元/机组;根据美国10 CFR50-75(C,2)关于退役资金最低限额的要求和NRC NUREG-SR1307(Rev.8)给出的调整因子和计算公式,100万千瓦级核电机组采取低放废物处置场直接掩埋方式的估计退役费用,西部电厂和东部电厂分别为1.8亿美元和4.7亿美元(1998年价),贴现到2001年为2.26亿美元和5.88亿美元;考虑到退役费用中65%为人力、材料和服务消耗,我国较美国便宜,故按最低值加20%折扣考虑,取2亿美元/机组。
Ot:1亿美元。取自大亚湾核电站现行业绩,国际核电站运行经验表明Ot存在长期持续降低趋势;
f1t:0.42美分/kWh。取自大亚湾核电站现行业绩,国际核电站运行经验表明f1t长期持续降低趋势;
f2t:0.28美分/ kWh。根据广东核电合营有限公司与中国核工业总公司现行合同取值。相当于采取后处理政策的OECD国家间乏燃料存处合同价格的平均值。
qt:145亿kWh。取自大亚湾核电站近期可达业绩目标和美国2000年核电站平均业绩水平。相当能力因子90%。
T:50年。岭澳二期设计经济寿期为60年,美国核管会评审结论证明当代核电站的使用寿期可达60年。取保守值50年。
D:0.10。国家计委规定值。 计算出核电全寿期平准化发电成本为3.42美分/ kWh。 3 发电成本对各要素的敏感性 以下各图给出各单一要素对全寿期平准化发电成本的影响的敏感度。比较时其它要素均取上述代表性数值。 在代表性参数组合附近,发电成本中受比投资、退役基金、运行维修费用、燃料采购费用和乏燃料处置费用影响的部分分别占58%、8%、20%、12%和2%。 大亚湾核电站的实际业绩证明岭澳二期的发电成本可比大亚湾核电站1998年状态降低27.5%,其中负荷因子提升的贡献19%,燃料采购成本降低的贡献5%,运营期延长的贡献3.5%;岭澳二期的基建投资提高国产化比例可使发电成本降低25%,实施密集存放延长乏燃料厂内存放期还可再降6%。这总共接近60%的进步,将从根本上改变核电在竞争性电力市场中的态势。 4 与典型煤电厂的比较 采取国务院发展研究中心发表的"中国核电产业发展政策研究"技术经济分析测算出的燃煤电站案例沙角C厂(3×66万kW,脱硫,煤价420元/t标煤,T=30年,负荷因子=75%)的全寿期平准化发电成本为比较对象。 令Cc1998和Cn1998分别代表1998年币值煤电和核电全寿期平准化发电成本。则有 根据上述比较,我们现在可以说了:对于贴现率的所有对比值,即使要求很高的资本增值幅度,从岭澳二期开始,我国核电的经济性对非燃煤产区的最广大地区已经比煤电具有更高的竞争力,而且这种竞争力还会持续提升。这标志核电经济竞争力正在跨越一个最重要的门坎,具有了进入电力竞争性主流市场的实力。即使未来由于某种原因基建比投资上升25%,或退役费用增加3倍,或乏燃料存处费用增加3倍,或运营期缩短到20年,上述结论仍然不变。