第卷 !百∀第期∀月年 核攻动力%+”工程01&恤 !5∀∃%&%∋()石∗,−.几妞云/−‘一3晚%4七%+核电站经济性分析俞保安贾斗南沈时芳核电站的经济性是核电发展的重要问题之一本文应用基准化技术对国外 !55年将投入运行的 6万千瓦核电站进行了计算了简要讨论,结果表明核电比火电经济另外对我国发展核电的经济性进行核电站核电成本基准化技术一引言核电站的发展涉及到两个主要问题,即安全性和经济性核电站的安全性是能够保证的运行二十多年以来没有因放射性事故造成一人死亡由于安全设施的作用,,即使像 !7!年月美国发生的三里当然岛失水事故大部分放射性物质也没有泄漏出去,为了进一步提高核电站的安全性电站好这一点目前正在大力进行着有关的研究设计工作至于核电站的经济性比火已越来越得到人们的公认事实上在许多国家和地区中核电站的发电成本早已低于火电站因此, !5口年以后世界核发电的增长率将逐渐超过火力发电预计到本世纪末核电将占当时总发电量的86拓所谓核电站的经济性,就是利用工程经济学的一般规律和法则一对核能发电作详细的经电站能量收支分析济分析计算与比较其中包括核燃料循环系统在内的投资分析。燃料有效利用综合分析以及堆型选择策略等但是,经济性分析的核心是发电成本即电价的计算并与火电站相比较二发电成本比较发电成本是指电站生产单位电力所需要的总成本定开支费用飞二美国一般用美厘:度电表示它由固燃料费用和运行维修费用三部分组成固定开支费用它包括贷款或债券利息,提成折旧费税收财产保险费等这些费用都与建厂成本有一定的比例关系期阶段至最初安全分析报告送审所以首先要估算建厂成本建厂成本是从电站列入建设计划开始丁经过标单和投标邀请书的撰写调试启动,审标决标等先它的构成正式投入商业运行之前的投资总和,‘及其所占的比例见表&￡’;表中的数据是采用<=><,)?程序对国外 !55年将投入运行的 6万千瓦压水堆核电站的计算结果≅2∀这部分费用是以投资提成折伯费的形式在电站投入商业一(运行后规定的时期;即经济寿期≅内全部偿还一一一燃料费用,9变包括购买燃料燃料运输和废燃料后处理等所需要的费用及其利息核燃料与化石燃料相片,电站为例最大的差别在于它的制作过程比较复燃料循环;图 ≅包括从原料生产、万制造荞运输螂哗卜熟(以采用稍浓铀的轻水堆核贮存到废燃料后处理的一76;总ΑΑ6、核表 6动力工程第卷万千瓦压水堆核电站成本计算实例一二9项Β成本’“本内“6 美元单位电力成本美元:千瓦直接经费七地和土地权! 性,! ! 工%∃通−Χ一房和现场设备 了/户李要反应堆设备汽轮发电机设备电气设备其它设备0∗0∗.0%0应急费用合计,∗)∗%+一),.−∗,∗间接经费施工设备费工程费用等它其任6%曰22住‘ !吕勺/∗∗滋乡.0合一计 ∗/王一一+一壑竺竺竺鱼兰∃建厂96本总计(一一二墅些二竺一+一—一一阵一…‘一兰竺一一88‘二竺∃/,∋+一一一+.1生止竺一一一一止.兰一一+88一一+竺竺一一…一一一∃,%/仁】一一一竺竺.0/一∃%%%一一一)∋矿石开采与,选)铀.∗/浓缩图∃浓缩铀燃料的循环过程第期系列过程核电站经,济性分析;总Α慰≅7 因此,在计算核燃料费用时它包括运行必须考虑每个环节所花的成本和时间运行维修费用、、管理人员的工资和福利费一般行政费消耗性器材也没有确定和设备的补充费维修和检查费等这部分费用在发电成本中所占的比例很小,的公式进行计算一般都参照火电站的情况加以估算表∀核电站和火电站发电成本比较核电站里黔擎燮卜一#,#Β弊粤鲤契,一一一一一Γ宜翌竺竺一兰翌竺#王近燮赘Β里望坚石卜堕生Η一些竺卜卜止高硫煤带除硫设备低硫煤无除硫设备一7‘‘Α‘∀低硫煤带除硫设备烧油无除硫设备ΒΙ】ΒΗ“””“ ΙΒ】Β ”∀8’5”8 ΑΒ… ΙΒ“Α8∀Α“88∀, ΙΙ】Ι一了“竺了Β二‘Β二Ι竺】Ι竺Β竺一一表∀「“’是美国爱迪生公司所属各类电站的发电成本比较实例表中价格是 !77年的美元值从经济角度考虑由于核燃料便宜,核电站适合于带基本负荷运行并且可通过增大单堆功率一站多堆和缩短建设周期来降低建厂成本(核电站建厂成本ϑ与电站容量=之间; ≅有如下的简单关系式中尸为规模指数,ϑ1ΚΛΜ尸二。7, !7Α年后尸Ν6Α8门,本文取6、Μ:8ΑΟ“’把两个同类型不同容量大小的电站相比较,即可得ϑ:书刀Φ二;粤≅书心ΠΘ;∀≅如果在同一电站厂址建造两个以上反应堆Α拓至∀还能使建厂成本降低 6拓左右再由表&可以看出875,核电站的建厂成本中货币浮动升值和利息占Α∀∀拓,而直接经费和间接经费只占多,这意味着建设进度延长一年6拓将使建厂成本增加约 三由于电站建设周期的长短发电成本计算筹措资金的方式,提成折旧率的计算方法表电站负荷因子的不同,以及燃料价格的逐年变化等因素便得电站筹措资金来源和利息情况二电站每年的发电成本都不一样述各种因素对发电成本的影响用一种基准化技术来进行计算因此,,为了合普遍采一蕊又蕊蕊Γ一Ι,蕊扁石Ι石厉Ι理地进行两座电站的经济性比较。必须考虑上一三兰匕竺竺巴生二翌竺目前,长期借货优先股份普通股份ΙΙΙΒΒ”Α‘6“Α所谓基准化技术,就是通过现值因子将各种不同时期的价格共计 66 Β, Ι立竺”Ρ,Β66兰卜ΗΙ权巫年利主匕止竺一886“66”6“8ΙΒ866!66折算到某一基准时期;一般取电站正式投入商业运行的日子≅的价格经济性比较有个共同基础这样可使两座电站的下面以 !55年将投入运行的 。万千瓦核电站息情况如表; ≅8’〔〔‘’;经济寿期,为Α年筹措资金来源和利所示,权重年利率为!解≅为例作一介绍(现值因子Σ它表示Τ年以后的一元折算到现在的价值。丈丫二一气户二Φ丫一一气户产即 Δ&十,+;≅7君;总ΑΑ∀≅核−(动力工程,第卷按!多的年利率折算到电;∀≅、一基准化寿期Α年经济寿期如同价格一样将电站的,站投入商业运行时的基准化年数即睿石备ΦΝ布下下下,井丈戈叶7万一Γ尸二尸言二不飞气 宁ΧΧ沙夕叹 ΥΧΧ妙少 十…%厂言一丈丈Γ百犷卜一7万∗ΧΧ廿,一、 , Ν 6Α78〔‘,;8≅中所列;≅(基准化年发电量,Δ先算出电站的基准化负荷因子Δ‘,,例如对于表的该年限对应的电站负荷因子Δ和算出的相应现值因子累计Σ于一 。石矛一乙Δ二一乙式为Ν可得−Δ 6Α7Ο; 7Α!ς6ΑΑ≅Ω8;Α5ς675≅ΩΩ;∀7 ς676≅Ω;& 8Ας66≅Ω;6∀.Ξς186≅Ψ∃∃%/1:1∗%./;%0‘了‘勺、,, 刁毛百于是,基准化年发电量为<=;−1%>==,>二−1%>%0>≅≅%>∃%‘;,−−>∃%度电Α年式中?为电站的装机容量千瓦Ε,9固定开支费用Φ首先,根据筹措,表,年∃一.∗一∃%∃∃一.%.∃一∗%电站负荷因子和现值因子一子厂质椅医丁属8玩丽子薪了Β口∀Γ资金情况和年利率货币浮动升值率丁将ϑ限电站建厂过程中用去的投资费用ΗΙ和间接经费9,Ε直接经费%%‘% 2几!住!民+钾仲折算到电站投入商业运行时的价值ΗΗ二,即ΗΦϑ…,乙,ΚΛΕΜΝΟ9,,ΝΕ∃ΝΚΓ畜9”一∃〕Ε19∗∃一∗/式中铸Π为第‘Ι种资金Ηϑ自筹措年起至电站投入商业运行年之间的年数ΗΙϑ二Πϑ艺ΗΙΚΘ为筹措资金的种类数其次,利用偿债基金法计算电站建厂成本的提成折旧率ΔΡ”七”;Γ石石下习二石不正丽魂’【Β%0更汇丁;””Σ,”Ε−9最后,按照国家规定的其他税率和费用Ε表/Η,二Η>9,求得建厂费用的现值几为刃Δ>称Ο;∃/,>∃%−>%∃,>≅%/1;;∃/,>∃%−>≅1∗∗;.−亿美元气了∃0%产、少则Τ匕Τ7Τ一获干一万甲,一+乙卜刀乙,Η.−:∃%−乙,−−:∃%:∃%/1,>∗∃%二∗.−美厘Α度电Ε/9燃料费用ΦΚ核燃料费用的计算最为复杂它与燃料价格,燃料管理换料周期!上自声、等因素有关而燃料价格又由以下的各种费用所决定即,Σ。。。Υ;功Ν功Ν咖Ν咖Ν功Ν功Ν咖Ν功一功一功吕Κ功而原∀!ΒΟ料。费功一Δ,,>转换成∀ς费一ΔΩ>贵贵务去贵务>>>>>>∀∀Ε∃∗9第期核表电站经济性分析;总ΑΑ、学Α/电站年固定开支的各项提成率Κ目项所折利旧得比例男税率!66浓燃缩料加制工费一所得税以外的其他税保68Α∀ 险率6 6行政管理和一般费用 66 86共计必Ν,。∴七]飞了][一Χ、叮了、‘曰乙八Ε,主2‘今 了≅∋幻的习劝≅6刃≅ 造费8Γ功Ν<ςΧ新燃料运输和贮存费。。(<Ω<≅ςΧ功Ν;废燃料运输费废燃料再处理费废燃料再转换费回回Χ。,功Ν<ςΧ刀Ν<。ςΧ功二功Ν<。ςΧ,ϑς:,尸ς收收铀坏费,。Ν<只Χ莎功&,ΓΝ<功[ς只[8费Γς。义,Χ[Γ式中,—公斤格<。,核燃料制造时的回收率Γ—装入堆内核燃料所含的铀重量公斤[Χ=的价格∴[、<(美元:公斤分离功新燃料运输费Γ—美元:公斤分离功Γ—浓缩过程中供料的重量Γ—Γ,。。Γ将Χ=转换成Χ尸的转换率[⊥公斤‘Γ尸<⊥Γ∴美元:公斤尸‘—美元:公斤Γ—[Γ公斤分离功单位美元:公斤—铀的转换费美元:公斤Γ<—7,浓缩产品的重量。,<<。<。—废燃料再转换回收率—<裂变坏价格——克:公斤&,再转换铀重量—废燃料再处理费—新燃料贮存费Γ美元:公斤。—。燃料制造费Γ—美元:公斤分离功价Γ,<<。公斤。废燃料再处理回收率Γ<,—废燃料再转换费Γ—美元:公斤废燃料运输费ΓΧ扩美元:克—铀中所含的裂变杯量—,回收铀价格美元:公斤Γ,如已知初次装料费用功。。以后每期的换料费用必和末期的废燃料后处理费用功则燃料费用的现值尸为3[9护#孟&甲=〕Β、&了Ζ一Γ功(个,刃可++少下石一丁下凡+气 十+,功(功气&Γ+…〕一了干下价下石二万一一少++功气石产了甲又二,气 十+,气乙乙,∀〕参照文献〔中 !77年核电成本中的燃料费用为7美厘:度电考虑了货币浮动升值年率,用基准化技术推算出 6万千瓦核电站在整个经济寿期内的燃料总费用的现值约为尸Γ二 6亿美元; !55年价格≅,“[则尸尸Ν 685] 65下于石丁。5] 6只 6Α7ς 6” 8∀美厘:度电;∀Α≅8〕;≅运行维修费用%_、参照文献〔并换算到 !55年美元值,得到各年限的运行维修·费;如表Μ。所示≅,Μ。_⎯为则运行维修费现值尸6一息〔一不六厂Β“”一‘。]‘。/Ο息译不Β!Ω∀‘””一‘&Ο熟; Ω+≅‘1,Ε总//,9核动飞力工程一..一‘Β乙!一仓血 任!一一二「∗义∃Ν∗0%“”一“,‘=>∃仁二,9卜二产升≅ΝΓ9Ε公‘」>.,Η;∗−0>∃%。∃%Ν/0∗∗%0>∃%Ν%1,,>.0∗>∃%;.∗.−亿美元口。Ξ付;尸<。ΞΨ儿=.∗.−:∃%−乙>,−−:∃%:∃%/1:∃%∗;∗/∃,美厘Α度电ΕΦ19Φ。核电站的发电成本ΦΝΦ尸;ΝΦΒΞΨ;∗./Ν∃,.∗Ν/∗∃,;///.美厘Α度电Ε.9表电站运行维修经费限年∃一/一./.一∗/8)经费美元Α年∃%:∃%.,%0∃∃:∃%∗0∗:∃%四,Ζ根据文献【,、结论,对一座∃0−∃年1月投入商业运行的−%万千瓦烧煤电站用相应的方法Ε资金筹措情况现值因子电站负荷因子,,运行维修费等均相同9计算得到的发电成本为,1,美厘Α度电%Φ。,如换算到∃∃%万千瓦ΦΚ∃0−−年将投入商业运行发电成本为00美厘Α度%,电Ε其中;./,,美厘Α度电∃二,%,美厘Α度电,。。Ψ;Ξ∗∃美厘Α度电9∗由此可见,核1[∴’电比火电经济其电价约为火电Ε煤9的−%男,日本对∃0−/年将投入运行的∃%万千瓦核电站和火电站发电成本的计算结果如表所示Ε负荷因子均取1%多9表1也明显地表明,核电优越于火电日本∃%万千瓦电站发电成本的比较Ε∃0−/年价格9发核电电成本电日元Α度电火电火Ε煤9Ε石油9固定开支,∗Ε∗1,9.,Ε∃0−9∗.∃Ε1,9∗−∃−Ε−−∗9燃料费运行维修费共计注Ο−∗Ε∗0−9∃−.,Ε−−9∗0.Ε..−9∗%/Ε∃∃/9∃−1Ε,∗9∃1∃−Ε∃%%%9.∗Ε∃%%9,∗.Ε∃%%%9Ε9内的数字为百分比,由于缺乏适合我国情况Κ的计算原始资料难以进行具体计算,,但也可作些定性分析核电站经济上的优越性主要表现在核燃料价格的低廉但在我国实行计划经济国家控制物价,对煤价实行补贴因此煤价便宜而且稳定核燃料费不比火电燃料便宜〕如文献〔中以大连为例和国外相近相接近二者很相近将来大量建造核电站有可能降低燃料费%元Α至于建厂投资费着环境保护的需要%我国核电站建厂投资费是烧煤电站Ε约千瓦9的两倍左右%元Α〔。’这如果建造火电站还必须开发煤矿和增修铁路%再需投资约,千瓦Κ同时随火电站的环保设施也要增加投资这样火电的总投资费可能会与核电不过,随着对核电安全性要求的提高并把废燃料长期储存和铀矿开采等的投资估第期核电站经济性分析;总ΑΑΑ、7左算在内,核电站的建厂投资费要高于火电站,运行维修费因此,核电站与火电站相当当前如我国建造核电站的话,,其发电成本一般还高于火电站但是,随着我国国,民经济的发展能源供应上单靠化石燃料将出现缺口,建造日益经济的具有发展前途的核而且节省化石燃料用于其他工业建设上也是必要和有利的另外从我国能源分布不均匀的情况看某些能源极缺的东南沿海省市如建造核电站其经济性可与火电,电是势在必行站相竞争参 卫‘且2考文献匕西堂纪一郎αΕ原子力工业∀; ≅8; !56≅∃3Σ1ΞΞ/1−?α1%Σ/%Κβ,/−.−∴%/%−%% ,Υ%+∀6 ;8Α≅Α5Α; !75≅χ<+1∗&%δ.>&夕∀;∀7≅)1∗!; !75≅)Δ%∃−Σ[3∃+−Ε,−.%+ 66;8≅Α; !75≅铃木利治原子力工业∀了;!≅ Α; !5 ≅龚富昌核动力工程; ≅ ; !5∀≅<ΦΒ2ΒΘΠΦβΣ]2ϑχϑΒ⊥∴Π∴≅ϑ2Β_ΦϑΓΥΣΦ≅⎯ΒαΦδ&Π_ϑ2εΓϑ2[∴⎯≅Π ϑΡΒΣ2ϑ2δ&Φ2]φ∴[ΓϑΙ[<≅ΒγΠ2εΦΒ∴ΦΒ2Β2ΣΦϑΘΠΦΒ_2ΣΦΦΓ≅ΦϑΓγΒα[&Π∴ΦΓγ≅ϑ2[∴Γ∃/Β2ΦΒ_[&ΦΠΘγΦΒΓΦΘ[ϑ2[⎯ΓΒφ≅Σ∴Φ2∴Π2ΧΦηΦ[≅ΦϑΓγΒα2Η2⎯ϑγΦϑγ≅2ϑ≅ΦηΦ≅ΠΜΦΧ[ΦΦ&2Π4ΣΒ∃/[ΠΒΧ[ΒΦϑ≅ΦΣ≅ϑ[ΦΓΦ∴Σ&Φ≅[∴[Φϑ,_ΒΓ_ΒΓΦΠε∴∃∃%%Ψ[&ϑ[2ΒιΣΦ[[ΒγΒφΦγΣ[Π2[ΒΦΓ∃δΦ⎯ΦΓϑΠ2Φ∃0−−ϕ&Β_≅ΦΣ≅ϑ[ΠΒ2[&Φ&ΒαΘΠΦ≅ΦϑΓα&Φϑ⎯ΦΓΦΓ[&ϑ2_Β∴∴Π≅γΒαΦΓΗ2ϑΧΧΠΧ[ΠΒ2ΦΦΒ2Β_ΧΦηΦ≅Β⎯Π2ε2ΣΦ≅ΦϑΓγΒαγ≅ϑ2[Π2Δ&Π2ϑ∃/φΓΠΦ_≅⊥ΧΠ∴ΦΣ∴∴Φ Ε上接第.页9ιϑ2εΡ叹Π2ε]φ∴[ΓϑΦ[ϕ&ΦΠΘ⎯≅ΦΘΔ!ΓΦΦ2ΣΓΦϑΦ[ΒΓΒ2Β_Β≅≅αΣγΒ2≅Π2ΦγΓΒεΓϑΘφ⊥γΓ_Π2Π[ΦΦ∴Φ2Φ≅ΦΘϕ&ΦΦ2[ΘΦ[&ΒΧΒα&ΠΦ&∃δ[ΦΧΘΠΦΓΒΦΒΘγΣ[ΦΓ∃/β<<∴∴Φ−∃%%∃/[ΦΧΦϑΓΦ≅ΠϑφΠ≅Π[⊥≅[∴_[&Φε≅ηΦ2Π2/ΠΘ≅ϑ[ΒΓ⎯ΓΒεΓϑΘΧΠ∴ΦΣΧΠ2ΧΦ[ϑΠ≅ϕ&Φ≅ΦΣ≅ϑ[ΦΧΓΦ∴ΣϑΓ