模块式小堆ACP100项目经济性优化探讨

张可为 李松

【摘 要】本文对一种模块式小堆型号ACP100为研究对象，采用商用工程经济分析软件对其进行了经济优化分析，完成了前期准备工程、核岛工程、常规岛工程、BOP工程等相关组成部分的概算和估算和两者对比分析，对比了M310、CP600和ACP100三个核电型号的工程造价，分析了工程费用范围、以及工程基础价、价差预备费、工程固定价、建设期财务费用、工程建成价、铺底流动资金、可抵扣税费、项目计划总资金等财务费用，并对电价敏感性、融资优惠方案变化、融资优惠方案变化进行了分析，最后提出了优化建议和优化方式，为模块式小堆后续工程项目提供了参考。

【关键词】模块式小堆;ACP100;经济性;优化

中图分类号： TM623.91 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）02-0001-005

【Abstract】In this paper，One Small Modular Reactor（SMR）Model-ACP100 is studied.The commercial engineering economic analysis software was used to analysis the ACP100 economic optimization，estimate analysis and evaluate analysis of ACP100 engineering，which include the preparatory engineering，nuclear island project，conventional island engineering，BOP engineering，and so on，are contrast and analysis.The engineering cost of three nuclear power models M310，CP600 and ACP 100 are compared.This paper analyses the scope of project cost，as well as the financial costs such as the basic price of the project，the reserve fee for price difference，the fixed price of the project，the financial cost during the construction period，the construction cost，the Liquidity Fund for laying the foundation，the deductible tax fee and the total fund for the project plan.The sensitivity of electricity price，the change of financing preferential scheme and the change of financing preferential scheme are also analyzed.Finally，the optimization suggestions and optimization methods are put forward， which provide a reference for the follow-up project of small modular reactor.

【Key words】Small Modular Reactor;ACP100;Economic;Optimization

0 前言

自2004年6月国际原子能机构（IAEA）宣布启动以一体化技术、模块化技术为主要特征的革新型模块式小型堆（SMR）开发计划以来，参与的成员国总数已达到30个，涌现了45种以上的革新型中小型反应堆概念。小堆具有供电、供热、供汽、海水淡化等多种用途，在安全性、成本效益、灵活性等方面具有优势。作为清洁能源，小型堆对大气治理、节能减排、环境保护、能源安全起到积极作用，是核能发展的方向之一。但经济性成为制约其发展的关键问题之一。

本文以模块式小型堆ACP100为研究对象[1]，分析了与二代核电M310机型的造价对比，以及经济优化的建议措施。

1 经济性分析

1.1 工程费用对比

根据ACP100的前期准备工程、核岛工程、常规岛工程、BOP工程等各部分组成，通过计算分析，得到ACP100工程费用概算和估算对比如表1所示，可见成本相差不大。

这里对核岛工程进行深入分析，按一般核电站建设成本构成，核岛工程包括建筑工程和设备及安装工程，其中设备和安装工程包括核岛工艺系统、核岛电气系统、核岛仪控系统、核岛通风系统以及核岛消防和起吊设备等。进一步分析ACP100核岛工程相关费用和各工种设备费占比情况，见图3和表2所示。

根据表2所示，可知核岛工艺系统所占比重最大，其主要包括核岛主系统及附属设备、燃料操作与贮存系统、專设安全设施、核辅助系统、核岛附属工艺系统、核岛废物处理和排放系统、核岛管道及阀门安装等部分，分析其构成如表3所示。

可知核岛主系统及附属设备价占到核岛工艺系统设备价的75%，其中本次增长率占全部核岛工艺设备价格变化的63.98%。

一回路主设备与二代改进机组相比，从每千瓦投资看，ACP100各设备单位投资基本是二代改进型百万千瓦机组的6倍以上，因此，核岛一回路设备费用较高是ACP100造价较高的原因之一，也是未来降低造价、挖掘潜力的重点所在。

这里再对ACP100辅助工程BOP组成价格进行，并与M310的BOP各部分费用占比情况进行比较，见表5和图4所示

受目前设计条件的限制，现阶段大幅度降低投资的难度较大，如果BOP工程依附于同期建设的大堆项目，ACP100的BOP投资仅是保证自身系统运行的分支改造费用，可以立竿见影较为显著地降低工程费用。

1.2 工程费用范围

按照工程造价分，主要分为工程基础价、工程规定价、工程建成价，相关构成见图5。

可见，财务费用在工程实际成本里占的比重非常大，通过减少银行贷款总量、降低银行利率、申请国家高新技术政策等，都是有效降低项目总造价的有效手段。

假设国家给予本项目的高新科技政策支持性费用11亿、优惠利率3.65%，和没有相关的优惠政策，两者进行比较分析。

假设工程建设期利息年名义利率6.55%，按季结息模式，在相同投资流的前提下，建设期财务费用几乎和工程基础价涨幅相同。可以计算得到ACP100的各项財务费用见表7所示。

1.3.1 电价敏感性分析

若ACP100采用独立布置方案，优惠融资的支持下，分析其电价敏感性，相关分析结果见表8所示。

可知，工程建成投资和机组实际效率对电价的敏感度同等重要，这也就指明了今后优化的方向。

1.3.2 融资优惠方案变化分析

这里分析了政策支持、利率及建设期变化对电价的影响，见表9所示。

可知：若无国家支持资金，项目资本金需要多投入11亿，若项目失去贷款优惠利率，其含税上网电价将增加14.89%;如果同时失去两项优惠措施，将使ACP100上网电价达到无以复加的水平。

综上所述，通过对上网电价进行敏感性分析，可以看出：

1）提高机组实际效率对机组单位成本影响是最大的，而建设投资对电价和成本的影响仅略小于机组实际效率影响，因此ACP100机组应该在一定幅度范围内提高机组实际效率;

2）在适度提高发电功率的同时，应尽量优化设计降低建设投资。

3）尽量争取到更多的资金支持，更大的优惠力度，否则各个工种千辛万苦挖掘潜力优化设计降低的费用，将全部被项目融资成本吞噬。

2 机型对比分析

为了与工程比较，这里与国外主要模块式小堆堆型mPower和Smart进行了对比[2]。分析情况如下：

可知与国际目前主流小型堆设计相比，ACP100机型单位建设投资比美国mPower偏高，但与韩国Smart等其他小型堆相差不大，投资水平相当。

3 优化建议

根据前面的分析，对小堆后续经济性提高和优化有以下建议：

（1）在保证反应堆固有安全性的前提下，进一步优化降低费用投资;提升机组额定功率，提高市场竞争力。

（2）积极寻找支持资金和优惠贷款，降低财务成本。

（3）超越产业竞争，开创全新市场，利用自身特点寻找适合自己发展的“蓝海”。

建议可以采用如下优化方式：

技术经济专业在设计的各个阶段将合理确定ACP100机型的造价，为技术设计部门在各阶段的设计提供有效反馈，以达到优化设计，有效控制造价的目的。

【参考文献】

[1]ACP100 Small Modular Reactor Research and Development in China，Nuclear Future.Vol.12（4），76-78，July2016.44-51.

[2]Advances in Small Modular Reactor Technology Developments，IAEA Advanced Reactors Information System（ARIS），August 2016. 77-84，129-136.