巴基斯坦核电经济性和市场竞争力研究

顾倩芸

(中国中原对外工程有限公司,北京 100044)

核能作为安全、清洁、高效、可靠的能源，在全球能源转型中发挥着越来越重要的作用，是全球携手推进低碳可持续发展不可或缺的重要能源。然而，近年来在全球电力需求增速放缓、石油天然气等传统化石能源价格降低、可再生能源电力成本急剧下降的竞争环境下，叠加新冠肺炎疫情、趋严的核安全监管、不稳定的政策等因素影响，核电发展正受到明显的市场冲击，多个国家调整核能领域发展计划。核电项目资金成本高、建设周期长，加之在多数国家首批三代核电项目建设过程中，因工期延误使核电发电成本大幅上升，导致相关利益者对新建核电项目的意愿进一步削弱，这给我国核电“走出去”带来多重挑战。本文以我国核电“走出去”传统市场——巴基斯坦为例，简要介绍了巴基斯坦核电市场开发现状，重点分析了巴基斯坦核电项目落地面临的经济性和市场竞争力问题。在分析核电经济性特点的基础上，结合巴基斯坦核电开发实际，提出了提高巴基斯坦核电经济性和市场竞争力的主要途径，为后续开发巴基斯坦核电市场提供参考，为我国核电“走出去”提供良好实践。

1 巴基斯坦核电市场开发现状

1.1 中巴核能合作概述

核能合作是中巴两国构建全天候战略合作伙伴的重要组成部分。自两国政府1986年签署《和平利用核能合作协定》以来，双方在核能领域已不间断合作30年，合作在运/在建/拟建核电项目总装机容量已达4630 MW。其中，恰希玛C-1、C-2、C-3/C-4四台核电机组已合作建成并投运，运行状况良好；卡拉奇K-2/K-3项目，作为采用我国自主三代核电技术“华龙一号”的海外首堆工程，项目建设正在有序推进；C-5项目正处于融资推进阶段。目前，核电是巴基斯坦各类型电厂中运行最稳定、可利用率最高的基荷能源。根据巴基斯坦官方数据公布，2019—2020财年已经成功投运的C-1、C-2、C-3/C-4核电机组以3.72%的全国装机容量占比，实际贡献达7.94%的发电量，为巴基斯坦电力系统提供了强有力的支撑，为巴基斯坦经济发展提供了重要的能源保障。

1.2 开发巴基斯坦核电市场面临的挑战

当前，巴基斯坦能源系统对化石能源的依赖程度仍然居高不下，严重影响其能源安全，因此巴基斯坦政府致力于构建可持续发展能源结构。核电作为一种高效、稳定的清洁基荷电源，是实现巴基斯坦能源结构优化的必然选择。根据巴基斯坦国家能源安全计划，其计划到2030年实现核电总装机容量8800MW，这意味着巴基斯坦未来还需新建多台百万千瓦级核电机组，为我国核电“走出去”提供了广阔的市场空间。

然而，近年来以风能、太阳能为主的可再生能源发电成本急剧下降，根据巴基斯坦国家电力监管局(NEPRA)近3年公布的各类能源私人投资电力项目发电成本数据，通过统计分析取平均水平(如图1所示)，可以看出风电发电成本在3～5美分/(kW·h)左右，太阳能发电成本为4～6美分/(kW·h)左右，远低于核电发电成本。因此，巴基斯坦政府计划于2030年将可再生能源占比从4%提高到30%。可再生能源的大力发展将间接弱化核电保障巴基斯坦能源安全的作用，对巴基斯坦后续核电可持续发展产生一定的冲击。

图1 巴基斯坦各类能源平均发电成本比较Fig.1 Comparison of the average generation cost of various energies in Pakistan

此外，从中巴核能合作历史看，除C-1项目外，我国在其他合作项目上均为巴方提供了充足且条件优惠的融资支持。然而，近年来受巴基斯坦宏观经济形势，尤其是巴基斯坦债务可持续性和国别经济风险影响，对巴基斯坦核电出口已较难获得中国政府和金融机构的优惠融资支持。若寻求其他融资成本较高的资金来源，将进一步降低核电经济性和市场竞争力，对项目落地造成不利影响。

因此，提高核电经济性和电力市场竞争力是未来巴基斯坦核电市场可持续发展的基础，也是后续开发巴基斯坦核电市场需解决的首要问题。

2 核电经济性分析

2.1 经济评价方法

平准化发电成本(LCOE)是国际原子能机构(IAEA)、经合组织(OECD)等多个国际组织推荐采用的电力项目经济评价方法，该成本假定为在电厂计算寿期内，以此成本作为价格出售的电力收入贴现总额刚好平衡支出费用贴现总额[1]，即

式中：Pt——平准化发电成本；

St——第t年的支出需求；

Et——第t年的售出电量；

r——贴现率；

tEND——计算寿期。

平准化发电成本通常包含投资成本Pc、运维成本Po&m、燃料成本Pf，故平准化发电成本又可简单表示为：

Pt=Pc+Po&m+Pf

2.2 核电经济性特点

参照国际同等造价水平核电机组数据[2]，不同参数条件下(假定的主要边界条件如表1所示)核电平准化发电成本各项构成如图2所示。其中，投资成本包含工程建设费用、财务费用(如建设期利息)；核燃料成本包含从天然铀矿山开采到制造成燃料组件并运输到核电厂全过程的费用；运维成本不仅包含开办费、备品备件等日常费用，还包含退役基金、乏燃料处理费、中、低放废物处理及处置费等属于核电发电成本特有的费用。

表1 核电经济性分析主要边界条件Table 1 Main boundary conditions of the economic analysis for nuclear power plant

图2 不同参数下核电平准化发电成本构成Fig.2 Composition of LCOE for nuclear power among different parameters

可以看出：

1)核电平准化发电成本中投资成本占比较高、燃料成本及运维成本较低。因此，降低核电厂的投资成本是改善核电经济性的关键;

2)容量因子影响显著。较低的容量因子条件对核电经济性不利;

3)贴现率对核电经济竞争性起重要作用。贴现率越低对核电经济性越有利。

3 提高巴基斯坦核电经济性和市场竞争力的主要途径

由于核电是高科技战略性行业，核科学技术具有典型的军民两用性，核电的发展不仅仅是企业行为，更是国家战略。因此，提升巴基斯坦核电经济性和电力市场竞争力，可以从宏观和微观两个层面进行探讨。宏观层面是指从政府支持的角度去考虑，微观层面是从核电项目本身的角度去分析。

3.1 宏观层面

尽管单一地从平准化发电成本角度来看，目前巴基斯坦核电的市场竞争力远低于可再生能源，但是从平准化发电成本构成来看，核电平准化发电成本包含了废物管理在内的外部成本，而可再生能源未包含电网调频等外部成本，这在一定程度上造成了两者在电力市场上竞争的不公平[3]。而且根据国际能源署(IEA)相关研究显示，可再生能源，如风能和太阳能的系统价值随着它们在电力供应中所占份额的增加而下降[4]。这意味着尽管风能和太阳能的投资成本较低，但随着风能和太阳能在总发电能力中所占比例的上升，将对电力系统灵活性、可靠性、稳定性提出更高要求，扩建或升级输配电网络带来的电力系统改造成本将大幅上升。

此外，核电发展对实现巴基斯坦核能产业链持续健康稳定发展、维持和增强巴基斯坦核能竞争力、保障能源供应安全具有十分重要的战略性意义，同时对提升巴基斯坦综合经济实力、工业技术能力、就业水平具有十分重要的带动促进作用。

因此，在后续开发巴基斯坦核电市场过程中，应凸显核电项目战略性和特殊性，争取巴基斯坦政府系统地评判核电技术在电力系统中的重要性，使核电与可再生能源协调互补发展，并在政策上给予核电项目专项支持，如提供优惠的政府融资、完善核电上网电价机制等，从而提升核电项目的经济性和电力市场竞争力。

3.2 微观层面

根据上述核电经济性特点分析，结合巴基斯坦核电发展实际，可以从以下几方面考虑：

(1)充分发挥核电项目规模效应、批量效应、学习效应

规模效应是指同一类型的发电技术，在一定规模范围内，随着单机容量加大，理论上单位工程造价呈现出按某一指数规律下降的趋势[5]。批量效应是指批量需求带动持续生产，持续生产中的连续施工组织、采购批量化集约化等可进一步提高生产率、降低工程造价。随着巴基斯坦首批三代“华龙一号”技术项目陆续建成，后续若能提高单机组容量、建造双机组或在现有厂址实现批量化建设将进一步降低核电建设与运营成本，使项目的经济性进一步提高。

另外，还可汲取首堆工程经验反馈，在核电项目建设的各个阶段实施有效的成本控制，降低潜在不可预见成本，如通过持续优化设计、提高工程项目管理、优化设备材料采购等方式，做到减少投资、控制造价。

(2)提升巴基斯坦本地化比重

三十年来，依托核电项目建设，巴基斯坦在设计、建安、设备制造、调试、原材料供货方面本地化能力逐步提高，对于推动巴基斯坦上下游关联产业发展、培育和提升自主创新能力、带动当地就业起到了促进作用。后续核电项目若能进一步扩大巴基斯坦本地化比重、提高巴基斯坦本地化能力，不仅对巴基斯坦经济社会的贡献进一步提升，而且可以充分发挥巴基斯坦国内资源成本优势，有效降低核电工程造价。

(3)缩短项目建设期

“华龙一号”三代核电技术单个机组在巴基斯坦的建设期预计控制在81个月。在建设期内，核电项目建设资金一部分由业主自筹，其余部分从融资机构获取。通常按照一定的工程进度提取，从而产生一定的财务费用，包括建设期利息和贷款费用等。若项目发生拖期，财务费用将会增加，进而影响项目总投资成本。因此，后续项目若能提前完工，不仅可以降低建设期财务费用，机组提前商运还可为项目业主带来可观的利润。

(4)提高机组容量因子

核电机组发电量与容量因子成正比关系，提高容量因子则可提高发电量，从而提高经济效益。巴基斯坦通过借鉴国内同类型机组的运行经验、合理安排换料和检修等措施，使在运的恰希玛核电厂运行业绩优秀，各核电机组容量因子长期保持在90%以上。与可再生能源由于波动性、间歇性和季节性导致的可利用率低相比，核电处于绝对领先的水平。因此，后续项目若能进一步凸显核电运行稳定、可靠、可利用率高等优势，核电的经济竞争性将进一步增强。

(5)拓宽融资渠道

对于经济形势不佳的巴基斯坦来说，解决项目建设资金(包括自筹资金部分和融资资金部分)瓶颈是巴基斯坦核电可持续发展的重要因素之一。针对自筹资金问题，可采取“以核养核，滚动发展”的思路，即合理控制后续核电项目开发节奏，尽可能利用已建成投运的核电机组产生的发电净利润作为后续核电项目的自筹资金；针对融资资金问题，由于融资成本的高低将直接影响项目的经济性和市场竞争力。因此，在无法获得中国政府及金融机构的优惠贷款支持的情况下，后续核电项目需积极研究国际核电出口的融资模式的有益经验，与巴基斯坦业主深入探讨新融资方案，实行多元化融资，如国际银团贷款、融资租赁、延期支付或采取延长贷款宽限期及还贷期等方式，尽可能提升核电经济性和电力市场竞争力。

4 结论

为进一步巩固中巴核电合作，加快巴基斯坦后续核电项目落地，不仅需依靠核电特殊的政治战略价值，获取巴基斯坦政府更多支持，更应注重在后续核电项目推进过程中融资、设计、采购、建设、运营等各个环节的优化。有效控制总投资，充分发挥核电项目规模效应、批量效应、学习效应，进一步提升巴基斯坦核电经济性和电力市场竞争力，从而为我国自主化三代核电“走出去”提供良好的示范效应。