基于平準化度電成本模型下核電競爭力比較研究

李業林

目前，核電發展受到來自國家政策、社會、經濟和技術等多方面的挑戰。特別是新一輪電改背景下，計劃發電量比例逐年減少，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先意識，提高市場競爭參與力。

一、平準化成本模型

平準化成本（LCOE）是假定在電廠項目計算期內，以此成本（即價格）出售電能的收入貼現總額，剛好等于電廠計算壽期內的支出費用貼現總額，是一種不考慮未來收益流的方法，反映了在假定財務期限和工作周期內建造運營一座發電廠每千瓦時的真實成本。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。

其主要計算原理如下述公式：

在計算LCOE時需要考慮投資、運維、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，含建造費用、改造費用、固定資產殘值回收，核電還應包括退役費用及廢物處置費用等在內），固定成本（FixedO&Mcost）和可變的運維成本（VariableO&M，含燃料成本）等項目內部成本，以及稅收和激勵、碳排放政策等項目外部成本因素。

二、核電與其他電源LCOE成本比較

在電力市場環境下，與核電競爭的發電機組類型主要包含燃煤發電機組和燃氣發電機組。核電與三類機組的競爭優勢可以從發電成本、技術特征、環境友好性等維度進行。本文僅從發電成本維度，基于平準化成本模型進行比較分析。

以麻省理工學院（ Massachusetts Institute of Technology，MIT）2003年發表的《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，對核電機組的基準成本進行核算，可以得到有關核電成本的基本概念。基于MIT2003年2009年成本基礎數據比較分析，三者比較有如下特點：

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

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

（3）核電包含了退役費用，天然氣發電機組的成本項目與燃煤機組不包含核廢料處理、退役成本等項目。

根據LCOE模型，可計算得到核電、煤電、天然氣發電基準度電成本，其結果如表2.1所示。從中可以看出按照 2003年核電的平準化度電成本為 67$/MWh，這個值要高于煤電和天然氣發電的平準化成本，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勢，需要得到一定程度的補償。按照 2009年的數據，核電的成本依然高于其他兩種發電成本但是其比例相對減小。2009年數據之所以使得核電成本相對于其他類型發電成本減小的主要原因是其他發電機組的燃料費用顯著增加。

表2.1 三種發電技術的LCOE度電成本

將上述的平準化成本各項費用占總成本的比重進行比較得到表 2.2。

表2.2 三種發電技術平準化度電成本構成比例

從上表可以看出：度電成本主要由三大部分組成：建設成本、燃料成本和運行維護成本。對于核電廠，建設成本作為固定成本，占總成本比例最大，是三個發電技術中最大的。如果加上稅收等費用，核電建造成本及其財務和稅費等之和大約占到 70.87%，遠高于煤電的 50.56%和天然氣的 17.89%。對于燃氣和燃煤電廠，燃料費用是主要成本，屬于可變成本。因此，現行核電上網電價與燃煤標桿電價聯動的電價政策缺乏合理依據。

三、核電面臨的主要挑戰

從目前情況看，核電受到來自國家政策、社會、經濟和技術等多方面的挑戰。從政策方面來說，我國核電的發展主要來自行政審批制度改革，電力市場建設等方面的影響。經濟層面則主要表現為經濟增速放緩，電力需求增長低于預期的問題。社會層面的影響表現為用電行為變化，導致峰谷差變大，以及社會對核電安全性的關注。技術層面則是調峰能力不足和電源有機構成不合理等影響的影響。

上述各類因素的影響的直接結果就是最近核電機組的發電利用小時數顯著下降。我國的核電平均發電利用小時數從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，計劃發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桿電價的局面也難以改變。另外，受到不調峰外來電和清潔能源比例提高兩個方面的夾擊，有些省份調峰能力明顯不足，這使得部分核電機組不得不參與調峰運行，對核電機組的安全以及發電量均產生了較大影響。

四、結語

綜上所述，除非水可再生能源外，核電的經濟性不及其他技術類型的發電機組，度電成本構成極不相同。目前又受到來自政策、社會、經濟和技術等多方面的挑戰，比照火電標桿電價壓縮核電利潤空間，在對核電經濟效益造成極大負面影響的同時，也不利于能源結構的優化調整。建議在制定電力行業政策，特別是核定三代核電電價時，應結合國家和地區整體規劃，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，核電自身也應做好建設期造價控制和運營期成本優化，研究建立基于核電安全觀下的成本領先策略和標準成本控制體系。