基于平准化度电成本模型下核电竞争力比较研究

李业林

目前，核电发展受到来自国家政策、社会、经济和技术等多方面的挑战。特别是新一轮电改背景下，计划发电量比例逐年减少，竞争性市场比例逐年提高，核电的市场竞争压力越来越大，需要核电厂树立成本领先意识，提高市场竞争参与力。

一、平准化成本模型

平准化成本（LCOE）是假定在电厂项目计算期内，以此成本（即价格）出售电能的收入贴现总额，刚好等于电厂计算寿期内的支出费用贴现总额，是一种不考虑未来收益流的方法，反映了在假定财务期限和工作周期内建造运营一座发电厂每千瓦时的真实成本。LCOE反映了全口径成本，通常用于比较和评价不同种类电源竞争力。

其主要计算原理如下述公式：

在计算LCOE时需要考虑投资、运维、燃料等成本。美国能源部在测算LCOE的组成时包括资本成本（Capital Cost，含建造费用、改造费用、固定资产残值回收，核电还应包括退役费用及废物处置费用等在内），固定成本（FixedO&Mcost）和可变的运维成本（VariableO&M，含燃料成本）等项目内部成本，以及税收和激励、碳排放政策等项目外部成本因素。

二、核电与其他电源LCOE成本比较

在电力市场环境下，与核电竞争的发电机组类型主要包含燃煤发电机组和燃气发电机组。核电与三类机组的竞争优势可以从发电成本、技术特征、环境友好性等维度进行。本文仅从发电成本维度，基于平准化成本模型进行比较分析。

以麻省理工学院（ Massachusetts Institute of Technology，MIT）2003年发表的《核能的未来》 (2003)和其在 2009年，基于 2004年到 2008年之间价格的明显变化出版修订版本为依据，对核电机组的基准成本进行核算，可以得到有关核电成本的基本概念。基于MIT2003年2009年成本基础数据比较分析，三者比较有如下特点：

（1）天然气发电机组的单位容量建造成本和建造时间是三类发电机组中最低的，核电建造成本最高 。

（2）天然气发电机组的燃料成本是三种类型的机组中燃料成本最高的。核废料收费的成本相对于燃料费用非常小，考虑核废料收费，核电的燃料成本也远低于燃煤发电机组。

（3）核电包含了退役费用，天然气发电机组的成本项目与燃煤机组不包含核废料处理、退役成本等项目。

根据LCOE模型，可计算得到核电、煤电、天然气发电基准度电成本，其结果如表2.1所示。从中可以看出按照 2003年核电的平准化度电成本为 67$/MWh，这个值要高于煤电和天然气发电的平准化成本，高出煤电度电成本 55.81%，高出天然气度电成本 63.41%。从这个意义上说，核电在市场化竞争中没有成本优势，需要得到一定程度的补偿。按照 2009年的数据，核电的成本依然高于其他两种发电成本但是其比例相对减小。2009年数据之所以使得核电成本相对于其他类型发电成本减小的主要原因是其他发电机组的燃料费用显著增加。

表2.1 三种发电技术的LCOE度电成本

将上述的平准化成本各项费用占总成本的比重进行比较得到表 2.2。

表2.2 三种发电技术平准化度电成本构成比例

从上表可以看出：度电成本主要由三大部分组成：建设成本、燃料成本和运行维护成本。对于核电厂，建设成本作为固定成本，占总成本比例最大，是三个发电技术中最大的。如果加上税收等费用，核电建造成本及其财务和税费等之和大约占到 70.87%，远高于煤电的 50.56%和天然气的 17.89%。对于燃气和燃煤电厂，燃料费用是主要成本，属于可变成本。因此，现行核电上网电价与燃煤标杆电价联动的电价政策缺乏合理依据。

三、核电面临的主要挑战

从目前情况看，核电受到来自国家政策、社会、经济和技术等多方面的挑战。从政策方面来说，我国核电的发展主要来自行政审批制度改革，电力市场建设等方面的影响。经济层面则主要表现为经济增速放缓，电力需求增长低于预期的问题。社会层面的影响表现为用电行为变化，导致峰谷差变大，以及社会对核电安全性的关注。技术层面则是调峰能力不足和电源有机构成不合理等影响的影响。

上述各类因素的影响的直接结果就是最近核电机组的发电利用小时数显著下降。我国的核电平均发电利用小时数从2014 年以前的7800 小时以上的水平，在2015 年和2016 年下降到接近7000 小时水平以上。同时，计划发电量比例的逐步减少，竞争性市场比例的提高，市场竞争电价低于核电标杆电价的局面也难以改变。另外，受到不调峰外来电和清洁能源比例提高两个方面的夹击，有些省份调峰能力明显不足，这使得部分核电机组不得不参与调峰运行，对核电机组的安全以及发电量均产生了较大影响。

四、结语

综上所述，除非水可再生能源外，核电的经济性不及其他技术类型的发电机组，度电成本构成极不相同。目前又受到来自政策、社会、经济和技术等多方面的挑战，比照火电标杆电价压缩核电利润空间，在对核电经济效益造成极大负面影响的同时，也不利于能源结构的优化调整。建议在制定电力行业政策，特别是核定三代核电电价时，应结合国家和地区整体规划，综合考虑不同种类电源的定价模式、成本组成等多种因素。同时，核电自身也应做好建设期造价控制和运营期成本优化，研究建立基于核电安全观下的成本领先策略和标准成本控制体系。