基于平準(zhǔn)化度電成本模型下核電競爭力比較研究

李業(yè)林

目前，核電發(fā)展受到來自國家政策、社會、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)等多方面的挑戰(zhàn)。特別是新一輪電改背景下，計(jì)劃發(fā)電量比例逐年減少，競爭性市場比例逐年提高，核電的市場競爭壓力越來越大，需要核電廠樹立成本領(lǐng)先意識，提高市場競爭參與力。

一、平準(zhǔn)化成本模型

平準(zhǔn)化成本（LCOE）是假定在電廠項(xiàng)目計(jì)算期內(nèi)，以此成本（即價格）出售電能的收入貼現(xiàn)總額，剛好等于電廠計(jì)算壽期內(nèi)的支出費(fèi)用貼現(xiàn)總額，是一種不考慮未來收益流的方法，反映了在假定財務(wù)期限和工作周期內(nèi)建造運(yùn)營一座發(fā)電廠每千瓦時的真實(shí)成本。LCOE反映了全口徑成本，通常用于比較和評價不同種類電源競爭力。

其主要計(jì)算原理如下述公式：

在計(jì)算LCOE時需要考慮投資、運(yùn)維、燃料等成本。美國能源部在測算LCOE的組成時包括資本成本（Capital Cost，含建造費(fèi)用、改造費(fèi)用、固定資產(chǎn)殘值回收，核電還應(yīng)包括退役費(fèi)用及廢物處置費(fèi)用等在內(nèi)），固定成本（FixedO&Mcost）和可變的運(yùn)維成本（VariableO&M，含燃料成本）等項(xiàng)目內(nèi)部成本，以及稅收和激勵、碳排放政策等項(xiàng)目外部成本因素。

二、核電與其他電源LCOE成本比較

在電力市場環(huán)境下，與核電競爭的發(fā)電機(jī)組類型主要包含燃煤發(fā)電機(jī)組和燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組。核電與三類機(jī)組的競爭優(yōu)勢可以從發(fā)電成本、技術(shù)特征、環(huán)境友好性等維度進(jìn)行。本文僅從發(fā)電成本維度，基于平準(zhǔn)化成本模型進(jìn)行比較分析。

以麻省理工學(xué)院（ Massachusetts Institute of Technology，MIT）2003年發(fā)表的《核能的未來》 (2003)和其在 2009年，基于 2004年到 2008年之間價格的明顯變化出版修訂版本為依據(jù)，對核電機(jī)組的基準(zhǔn)成本進(jìn)行核算，可以得到有關(guān)核電成本的基本概念?；贛IT2003年2009年成本基礎(chǔ)數(shù)據(jù)比較分析，三者比較有如下特點(diǎn)：

（1）天然氣發(fā)電機(jī)組的單位容量建造成本和建造時間是三類發(fā)電機(jī)組中最低的，核電建造成本最高 。

（2）天然氣發(fā)電機(jī)組的燃料成本是三種類型的機(jī)組中燃料成本最高的。核廢料收費(fèi)的成本相對于燃料費(fèi)用非常小，考慮核廢料收費(fèi)，核電的燃料成本也遠(yuǎn)低于燃煤發(fā)電機(jī)組。

（3）核電包含了退役費(fèi)用，天然氣發(fā)電機(jī)組的成本項(xiàng)目與燃煤機(jī)組不包含核廢料處理、退役成本等項(xiàng)目。

根據(jù)LCOE模型，可計(jì)算得到核電、煤電、天然氣發(fā)電基準(zhǔn)度電成本，其結(jié)果如表2.1所示。從中可以看出按照 2003年核電的平準(zhǔn)化度電成本為 67$/MWh，這個值要高于煤電和天然氣發(fā)電的平準(zhǔn)化成本，高出煤電度電成本 55.81%，高出天然氣度電成本 63.41%。從這個意義上說，核電在市場化競爭中沒有成本優(yōu)勢，需要得到一定程度的補(bǔ)償。按照 2009年的數(shù)據(jù)，核電的成本依然高于其他兩種發(fā)電成本但是其比例相對減小。2009年數(shù)據(jù)之所以使得核電成本相對于其他類型發(fā)電成本減小的主要原因是其他發(fā)電機(jī)組的燃料費(fèi)用顯著增加。

表2.1 三種發(fā)電技術(shù)的LCOE度電成本

將上述的平準(zhǔn)化成本各項(xiàng)費(fèi)用占總成本的比重進(jìn)行比較得到表 2.2。

表2.2 三種發(fā)電技術(shù)平準(zhǔn)化度電成本構(gòu)成比例

從上表可以看出：度電成本主要由三大部分組成：建設(shè)成本、燃料成本和運(yùn)行維護(hù)成本。對于核電廠，建設(shè)成本作為固定成本，占總成本比例最大，是三個發(fā)電技術(shù)中最大的。如果加上稅收等費(fèi)用，核電建造成本及其財務(wù)和稅費(fèi)等之和大約占到 70.87%，遠(yuǎn)高于煤電的 50.56%和天然氣的 17.89%。對于燃?xì)夂腿济弘姀S，燃料費(fèi)用是主要成本，屬于可變成本。因此，現(xiàn)行核電上網(wǎng)電價與燃煤標(biāo)桿電價聯(lián)動的電價政策缺乏合理依據(jù)。

三、核電面臨的主要挑戰(zhàn)

從目前情況看，核電受到來自國家政策、社會、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)等多方面的挑戰(zhàn)。從政策方面來說，我國核電的發(fā)展主要來自行政審批制度改革，電力市場建設(shè)等方面的影響。經(jīng)濟(jì)層面則主要表現(xiàn)為經(jīng)濟(jì)增速放緩，電力需求增長低于預(yù)期的問題。社會層面的影響表現(xiàn)為用電行為變化，導(dǎo)致峰谷差變大，以及社會對核電安全性的關(guān)注。技術(shù)層面則是調(diào)峰能力不足和電源有機(jī)構(gòu)成不合理等影響的影響。

上述各類因素的影響的直接結(jié)果就是最近核電機(jī)組的發(fā)電利用小時數(shù)顯著下降。我國的核電平均發(fā)電利用小時數(shù)從2014 年以前的7800 小時以上的水平，在2015 年和2016 年下降到接近7000 小時水平以上。同時，計(jì)劃發(fā)電量比例的逐步減少，競爭性市場比例的提高，市場競爭電價低于核電標(biāo)桿電價的局面也難以改變。另外，受到不調(diào)峰外來電和清潔能源比例提高兩個方面的夾擊，有些省份調(diào)峰能力明顯不足，這使得部分核電機(jī)組不得不參與調(diào)峰運(yùn)行，對核電機(jī)組的安全以及發(fā)電量均產(chǎn)生了較大影響。

四、結(jié)語

綜上所述，除非水可再生能源外，核電的經(jīng)濟(jì)性不及其他技術(shù)類型的發(fā)電機(jī)組，度電成本構(gòu)成極不相同。目前又受到來自政策、社會、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)等多方面的挑戰(zhàn)，比照火電標(biāo)桿電價壓縮核電利潤空間，在對核電經(jīng)濟(jì)效益造成極大負(fù)面影響的同時，也不利于能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整。建議在制定電力行業(yè)政策，特別是核定三代核電電價時，應(yīng)結(jié)合國家和地區(qū)整體規(guī)劃，綜合考慮不同種類電源的定價模式、成本組成等多種因素。同時，核電自身也應(yīng)做好建設(shè)期造價控制和運(yùn)營期成本優(yōu)化，研究建立基于核電安全觀下的成本領(lǐng)先策略和標(biāo)準(zhǔn)成本控制體系。