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智庫研究
三代核電參與電力市場交易的經(jīng)濟性分析
時間:2021年04月02日 來源: 中國電力企業(yè)管理 作者:宋廣 王?!埩?/span> 點擊量: 分享:

自2015年以來,新一輪電力體制改革迅速在全行業(yè)鋪開,激起電力行業(yè)各方的關注和參與。2015年3月,中共中央、國務院下發(fā)《關于進一步深化電力體制改革的若干意見》(中發(fā)〔2015〕9號,簡稱“電改9號文”),隨后國家發(fā)改委、國家能源局下發(fā)6個重要配套文件,以“三放開、一獨立”為主要內(nèi)容的新一輪電力改革正式落地實施。2019年6月,國家發(fā)改委發(fā)布《全面放開經(jīng)營性電力用戶發(fā)用電計劃有關要求的通知》,我國電力體制改革又邁出了關鍵一步。

電力體制改革五年多來,我國電力市場交易體系趨于完善、市場化交易規(guī)模和比例不斷擴大、發(fā)電能源種類呈多元化趨勢,市場交易發(fā)電企業(yè)已由火電逐步拓展到核電,遼寧、浙江、江蘇、福建、廣西、海南等地核電機組均不同程度地參與了電力市場交易,并呈現(xiàn)逐年增加的趨勢。當前我國經(jīng)濟進入新常態(tài)、電力需求明顯放緩,在電力供應總體富余的環(huán)境下,核電的市場交易比例卻逐步提升、交易電價趨于下降,這將給發(fā)電成本較高的核電企業(yè)的正常運營和發(fā)展帶來巨大壓力。本文在分析核電參與電力市場現(xiàn)狀及問題的基礎上,對三代核電機組參與電力市場交易的經(jīng)濟性展開分析,并據(jù)此提出我國三代核電參與電力市場應對策略和相關建議,以期促進三代核電的健康可持續(xù)發(fā)展。


核電參與電力市場現(xiàn)狀

在國家供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革深化的背景下,電力市場化交易不斷擴大。2018年,我國核電累計上網(wǎng)電量約2944億千瓦時,其中市場交易電量662億千瓦時,上網(wǎng)電量市場化比例24.8%;2019年核電累計上網(wǎng)電量約3263億千瓦時,其中市場交易電量1076億千瓦時,上網(wǎng)電量市場化比例33.3%,較2018年提高了8.5%??梢?,核電市場化交易電量和市場化交易比例逐年提高。

2018年,福建、浙江、廣西、遼寧、江蘇五省的核電機組參與了市場交易,五省的平均交易電價分別為345.8元/兆瓦時、389.0元/兆瓦時、368.6元/兆瓦時、335.6元/兆瓦時和372.9元/兆瓦時。2019年1季度,福建、廣西、江蘇、遼寧和浙江平均交易電價分別為332.9元/兆瓦時、349.9元/兆瓦時、358.3元/兆瓦時、274.3元/兆瓦時和382.1元/兆瓦時。交易電價持續(xù)下降,遼寧交易電價比標桿電價下降100元/兆瓦時以上。具體交易情況如表1和圖1所示,各省平均交易電價均較標桿電價有不同程度的下降,且交易電價呈持續(xù)下降趨勢。

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從核電參與市場交易現(xiàn)狀可以看出,我國核電參與電力市場已是必然趨勢,市場化程度逐漸加深、地域范圍不斷擴大、市場競爭也越來越激烈。市場交易電價持續(xù)下降給我國核電機組的正常運營和未來發(fā)展帶來一定的壓力。

核電參與電力市場經(jīng)濟競爭力分析

核電機組的上網(wǎng)電價主要受初始投資、燃料成本和運行維護成本三大因素影響。其中,三代核電由于采用了更高性能的設備、材料和更高安全水平的系統(tǒng)設計,初始投資對平準化電價的影響更為明顯。本節(jié)將采用平準化電價模型對“十四五”末期投產(chǎn)三代核電機組的上網(wǎng)電價進行測算,進而對其參與電力市場經(jīng)濟競爭力進行判斷。

平準化電價模型

平準化電價(LCOE)是假定在電廠項目計算期內(nèi),以此成本(即價格)出售電能的收入貼現(xiàn)總額,剛好等于電廠計算壽期內(nèi)的支出費用貼現(xiàn)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(nèi)建造運營一座發(fā)電廠每兆瓦時的真實成本,該電價考慮了資金的時間價值(折現(xiàn)率r)。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。

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邊界條件

核電平準化電價測算需要確定兩類邊界條件,一類是收入類邊界條件,另一類是支出類邊界條件。收入類邊界條件主要是確定核電機組各年的售電量和售電價。售電量可通過機組發(fā)電量扣除廠用電量即可得到,這是已知量;售電價即為待求的上網(wǎng)電價,為未知量。支出類邊界條件則可分為建設期支出與生產(chǎn)經(jīng)營期支出兩類。建設期支出是指項目總投資,經(jīng)營期支出包括經(jīng)營性支出、還本付息支出及稅費支出三大類。主要測算邊界條件及其確定方法如下:

收入類邊界條件:三代核電機組廠用電率取7.5%,發(fā)電利用小時數(shù)參考“十四五”規(guī)劃取7500小時。

造價分析:核電項目投資額大,建設周期長,設備費占比較高,地區(qū)之間價格水平的差異對總投資的影響較小,且十四五期間投產(chǎn)的重點省份核電項目主要為沿海核電。根據(jù)《中國電力發(fā)展報告2019》,三代核電到“十四五”末期單位造價約17000元/千瓦。

燃料費分析:核電燃料成本受年換料量、核燃料價格的影響。與傳統(tǒng)化石燃料電站不同,核電站燃料年消耗量主要與核電站的換料周期、換料方式有關。核燃料價格受天然鈾市場價格以及分離轉(zhuǎn)換費用和組件制造運輸費用的影響,不同時期價格水平不同,并且不用的核電站運營商獲取核燃料的渠道不同,價格水平也會有一定的差異。在機組年利用小時7500小時的情況下,年燃料費按照7億元。

其他參數(shù):核后處理費根據(jù)《關于印發(fā)“核電站乏燃料處理處置基金征收使用管理暫行辦法”的通知》(財綜[2010]58號),乏燃料處理處置基金按照核電廠已投入商業(yè)運行五年以上壓水堆核電機組的實際上網(wǎng)銷售電量征收,征收標準為26元/兆瓦時。中低放廢物處理處置費為0.5元/兆瓦時。核應急費根據(jù)《核電廠核事故應急準備專項收入管理規(guī)定》(財防[2007]181號),核應急費率為0.2元/兆瓦時。

經(jīng)濟性分析

采用平準化電價模型,并結(jié)合前述計算邊界條件,對“十四五”末期投產(chǎn)的三代核電平準化電價進行測算。按照動態(tài)單位造價17000元/千瓦,年利用小時數(shù)7500小時,資本金內(nèi)部收益率8%,測算得到三代核電平準化電價(含稅)400.95元/兆瓦時。將測算得到的“十四五”末期投產(chǎn)的三代核電平準化電價與各省的標桿上網(wǎng)電價相比發(fā)現(xiàn)(如圖2所示),遼寧省的標桿上網(wǎng)電價低于測算得到的平準化電價,不能達到投資方的預期收益;其余各省標桿上網(wǎng)電價高于測算得到的平準化電價,能達到預期的收益。

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將測算得到的“十四五”末期投產(chǎn)的三代核電平準化電價與2019年各省核電平均交易電價相比較,如圖3所示。除海南省外,其余各省測速得到“十四五”末期投產(chǎn)的三代核電平準化電價均高于2019年平均市場交易電價,即三代核電在“十四五”末期若按全電量進入市場,將不能達到投資方的預期收益,特別是福建、遼寧兩省平準化電價比2019年平均市場交易電價低約55~58元/兆瓦時。由此可見,三代核電在“十四五”期間尚不具備全電量進入市場的條件。

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核電參與電力市場的相關建議

根據(jù)上一節(jié)分析可知,三代核電參與電力市場的經(jīng)濟性不太好。本節(jié)將對三代核電參與電力市場交易提出相關建議。

合理控制工程造價

三代核電由于采用了更高性能的設備、材料和更高安全水平的系統(tǒng)設計,工程造價較二代改進型機組高出較多。根據(jù)《2018~2019年投產(chǎn)電力工程造價情況》,二代改進型機組單位造價為11899元/千瓦,而三代核電機組單位造價高達20582元/千瓦。2018~2019年投產(chǎn)的三代核電機組固然有首堆項目技術(shù)引進、工期拖期等因素的影響,但“十四五”末期投產(chǎn)的三代核電機組單位造價仍將在17000元/千瓦。若能通過改進優(yōu)化設計、建安一體化、模塊化制造、標準化與批量化建設、加強核電建設中的工程管理等手段,降低核電項目工程造價,對核電的投資建設成本有重大影響。隨著核電工程管理的加強,概算管控能力的提升,三代核電規(guī)模效應和行業(yè)造價控制管理舉措的實施,預計三代核電單位造價可進一步降低至13000~14000元/千瓦。采用平準化電價模型測算,若三代核電單位造價能降低至14000元/千瓦,其平準化電價可減少57元/千瓦;若單位造價進一步降低至13000元/千瓦,其平準化電價可減少72元/千瓦。

低核燃料成本

目前國際市場上的天然鈾和低濃鈾價格相對較低,但相較于其他地區(qū),我國核燃料組件加工費用較高,導致核燃料成本在核電上網(wǎng)電價中的比重較大??赏ㄟ^以下三種途徑降低燃料成本。

一是建立核燃料價格國際接軌機制。核燃料價格受天然鈾市場價格的波動以及轉(zhuǎn)換、濃縮和組件成本的變化影響,也會產(chǎn)生一定幅度的調(diào)整,建議在鈾礦勘探、開采、儲備及核燃料環(huán)節(jié)建立與國際接軌的儲備制度、流通體系、市場調(diào)控和價格形成機制。

二是增強核電站運行靈活性,可根據(jù)核電廠的發(fā)電計劃,可通過改進核燃料換料管理模式降低核燃料成本,采取延長換料周期、縮短換料時間,加強設備狀態(tài)診斷、延長大修周期、縮短大修工期等措施。

三是核電行業(yè)應做好包括鈾礦勘探、開采、儲備在內(nèi)的整個核燃料鏈的規(guī)劃,保障核燃料供應,為我國核電的發(fā)展規(guī)劃提供有力保障。

采用平準化電價模型測算,核燃料成本每年減少1億元,其平準化電價可減少18元/千瓦。

加強核電運維管理

強化核電站的運行和維護管理水平,打造核電站運行管理的標準化。以先進的核電站運維、檢修技術(shù)作為提高核電站運營管理水平的有效手段,對核電站的備品備件進行科學優(yōu)化和集約管理,在保障核電站安全的前提下優(yōu)化核電站運行和維護人員的數(shù)量和結(jié)構(gòu),減少人員成本和管理費用,從而降低核電的運維成本、提高核電的競爭力。

結(jié) 語

三代核電參與電力市場交易是大勢所趨,交易電價持續(xù)下降給三代核電經(jīng)營和未來發(fā)展帶來一定壓力。三代核電機組由于采用高性能設備、材料和更高標準的安全設計,造價相對較高,尚不具備全電量進市場的條件。核電企業(yè)可通過加強核電工程管理,合理控制工程造價,降低核燃料成本,加強運行和維護管理水平以減少運維成本等方式提高核電經(jīng)濟競爭力,積極應對電力市場化帶來的沖擊。


本文刊載于《中國電力企業(yè)管理》2021年02期,作者單位:電力規(guī)劃設計總院


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