世界核电的经济性与前景探讨

dc永恒之心

世界能源发展面临供求紧张和减排二氧化碳缓解全球变暖等严重问题，迫切要求核电复苏和发展。上世纪60-70年代，核电对煤电、油电的经济竞争力的强大优势，成了核电大发展的强大驱动力。在长期的二代和二代改进机型发展时期，核电保持了对煤电的竞争优势，但近几年世界主要核电机型开发商推出的三代机型，建设造价大幅提高，有的机型造价奇高，对世界核电的复苏产生严重影响。本文试图从核电造价大幅攀升情况入手，分析其对核电发展的对策，展望核电发展的前景。

一、在役二代核电的经济性

目前世界上运行的核电机组，发电效率、负荷因子等较前有大幅改进，负荷因子达到90%以上，对常规能源发电的经济竞争力大幅提升。

1、日本福岛事故后的核电，仍有较强的经济竞争力

世界核新闻网2011年9月2日报导了日本能源经济研究所IEEJ做的，考虑了福岛核事故补偿后的核电经济竞争力的研究结果。IEEJ研究报告说，日本前5年的核发电成本稳定在7.00日元/KWh(0.09美元/KWh)，考虑核事故补偿10万亿日元(1300亿美元)，核发电成本增加到8.5日元/KWh(0.11美元/KWh)。前5年化石燃料发电成本为10.20日元/KWh(0.13美元/千瓦)，可再生能源(主要是地热)为8.90日元/KWh(0.12美元/KWh)，化石燃料发电成本受进口价格影响，一般在9-12日元/KWh(0.12-0.16美元/千瓦)范围内波动。由此得出结论，在考虑福岛核事故补偿后，核电仍有较强的经济竞争力。

日本有54台核电机组，目前仅有12台在运行。新任首相野田支持停止反应堆的重新启动。世界核所闻网8月17日报导，北海道泊核电厂3号机经检查后，恢复运行，这是日本福岛核事故重新启动的第一台机组。

2、美国核电生产成本只有煤电的3/4，比气电、油电低很多

由美国能源研究所提供的核电对煤、气、油电的电力生产成本如图1。



美国核电对常规能源，煤、气、油电的经济竞争能力不断提升，近几年保持继续提升的趋势。

3、运行中的核电经济运行良好，被认为是暴利，要征收核燃料税

西欧几国核电的经济运行情况良好，经济效益很高，真像世界核协会副主席核能发展战略家斯蒂夫·基德(S·Kidd)，2011年1月21日和5月9日的《国际核工程网站》上分别发表的“新反应堆多了还是少了?”和“核电厂如何突破，成为自动取款机?”文中，把现运行的核电站比喻为摇钱树和银行自动取款机，喷湧而出大量的钱。因为利润太高，一些欧洲国家，如德国、荷兰、瑞典、芬兰等，要对核电征收核燃料税，征收的理由是暴利，征收暴利税。按使用的核燃料量计征，称为核燃料税。有的国家征税的真实目的是要限制核电发展，但也说明现在役核电站经济效益是很好的。而且像芬兰是积极发展核电的国家，也要征收。但以利润过高为由征税，理由不太充分，最近德国电力公司向法院上告政府征收核燃税违反宪法，汉堡税务法院也认为有违宪之疑。

4、世界核电机组延寿增容迅速发展

美国核管会NRC，2011年3月批准佛蒙特州扬基核电站延寿20年。2011年4月27日批准亚利桑那州帕洛弗迪核电站3台系统80型压水堆核电机组延寿20年。2011年6月29日NRC批准Xcel能源公司在明尼苏达州的草原岛核电站容量分别为56万千瓦和55.4万千瓦的两台双回路压水堆机组延长寿命20年。2011年7月1日NRC批准新泽西州萨利姆(Salem)核电站2台压水堆机组延寿20年。2011年7月20日NRC批准纽约州希望河(HokeCreek)核电站1台沸水堆核电机组，延长寿命20年，延寿至2046年4月。NRC最近先后批准了9台核电机组延寿20年，使延寿至60年的机组数达到71台。

世界核新闻2011年7月29日消息，韩国月城核电厂1号机组，67.9万千瓦，由加拿大AECL承包，用时839天，完成翻新后全面启动，可再运行25至30年。

世界核新闻2011年8月25日报导，阿根庭决定对Embalse核电厂自主进行翻修，反应堆堆内构件全部由国内制造，预算总投资13.66亿美元。翻修后延长寿命25-30年，增加发电容量5%，约3.5万千瓦。已同加拿大SNC—兰万灵的子公司Candu能源，签署了价值4.44亿美元的7亇合同，提供技术服务和转让技术，包括设备制造技术。计划在5年内完成。

又据世界核新闻7月27日消息，瑞士的Leibstadt核电厂，由法国Areva帮助完成更新设备增容，由116.5万千瓦增容至120.5万千瓦。

5、延寿增容经济性好

以美国为代表，世界各国都在积极推进在役二代核电的延寿增容，取得了很大的成绩。在福岛核事故后的这段时间内，延寿增容工作异常活跃，进展很快，活力强劲。

延寿增容得到重视的原因是经济效益太好。以新泽西州萨利姆核电站延寿增容为例，2011年7月1日NRC批准两台压水堆机组延寿。投资5.25亿美元，把两台110.6万千瓦机组，寿命由40年延长到60年，增加容量13.8万千瓦，增至117.5万千瓦。又据世界核新闻8自16日消息，美国最大的核能发电公司Exelon，计划到2017年前增容150万千瓦，预算投资35亿美元，折合边际造价每千瓦2300美元/千瓦，不到新建核电厂的一半，还未计延寿的效益。

二、近期核电的造价

1、复建项目造价较低，在新建与复建的选择中，往往成为首选。

美国即将建成的沃茨巴2(Watts Bar2)复建工程，比投资仅2000美元/千瓷。据世界核新闻2011年8月9日消息，美国核管会NRC已颁发核燃料装料许可证，运行许可证预计于2012年10月发出。新燃料组件已开始运抵现场。2012年将进入服役，到2013年开始商业运行。沃茨巴2号机组，是4环路西屋公司的压水堆核电机组，1985年因电力市场不需要，工程暂停。2007年10月恢复建设，净电功率增至127万千瓦，总投资25亿美元，比投资约2000美元/千瓦。沃茨巴2，复建中技术上有改进，属二代改进的先进机型，比投资比新建机组低得多。工程进展顺利，是美国唯一的在建核电工程。

美国TVA决定恢复建设贝尔丰特1号机组，预计造价3900美元/千瓦。据国际核工程2011年8月19日消息，田纳西流域管理局TVA董事会授权继续完成在阿拉巴马州的贝尔丰特核电厂1号机组的建设。贝尔丰特1号机组是B&W公司压水堆，126万千瓦，1988年已完成90%工程量，因电力销售无市场而停建，部份设备已被拆除出售。停建后，TVA曾计划在此厂址上新建2台AP1000机组，并向NRC申报了建造运行许可证的申请。TVA经复建和新建的可行性对比研究，预算复建需投资49亿美元，比投资约3900美元/千瓦，在经济上显著优于新建方案，工程实施方案可行，决定采用复建方案，计划于2018-2020年完成，现正式授权实施。49亿美元不是小数，TVA计划把即将建成的沃茨巴2，建成后出售，保留经营管理权，把所得资金建设这台贝尔丰特1号机组。

斯洛伐克的莫希霍夫3、4号机复建工程，造价3153欧元/千瓦。建设2台俄罗斯44万千瓦的VVER440型机组，增加1.5米厚混凝土的安全壳。2009年6月恢复建设，计划于2012、2013年建成，总投资27.75亿欧元，比投资3153欧元/千瓦(3950美元/千瓦)。

以上几个二代机型的改进升级复建项目，造价较低。其原因是利用了原有基础。条件好的复建项目，由于其造价低、经济性好，往往成为首先。

2、二代改进机型

中国在建二代改进核电机组，造价在2000美元/千瓦左右。

加拿大CANDU6的造价，据世界核新闻2010年2月9日消息：罗马尼亚切尔纳沃达核电站准备新建2台72万千瓦的CANDU6重水堆机组，向加拿大AECL咨询，估计总造价40亿欧元(50亿美元)估算比投资3570美元/千瓦。

3、二代改进达三代的AES造价在3000-4000美元/千瓦

俄罗斯2008年和2009年先后开工的AES-2006型两个项目4台机组，沃罗涅日二厂和列宁格勒二厂各两台，总承包合同价分别为50亿美元和58亿美元，分别折合2341和2480美元/千瓦。据上述项目看出，加上业主的前期工作费、厂址工程费和建设期间的利息，估计建成价比投资约为3000-4000美元/千瓦。最近白俄罗斯第一核电厂招标，俄罗斯AES-2006中标，总投资90亿美元，比投资3750美元/千瓦。

4、上世纪末完成整体验证的ABWR、System80+(APR1400)

美国南得克萨斯州(STP)3号和4号机组项目，两台135.8万千瓦的ABWR机组。比投资低，一直被认为是美国新建项目中在经济上居于领先地位。2009年11月东芝测算总投资增加40亿美元。投资由3700美元/千瓦增加到5000美元/千瓦。2010年10月由于美国政府贷款担保条件不能接受，拒签协议并宣布推迟。日本福岛事故后，持有18%股份的东京电力公司资金无保证，项目主持者NRG能源公司宣布退出。

阿联酋核电项目的招标，最后韩国电力公司(KEPCO)联队，以APR1400，击败法国Areva的EPR和美国GE-H的ABWR中标，价格200亿美元，建设4台APR1400机组。固定价比投资约3500美元/千瓦。招标过程中Areva一直以他的“先进”，处于优势地位，最后阿联酋选择了价格相对较低的APR1400。阿联酋是个非常富裕又是爆富的国家，往往容易会追求“先进”、“时尚”，但是到最后还是要讲究经济、实效，选择了价格相对较低的机型。

5、正在整体验证中的AP1000、EPR

佛罗里达州利维项目，据世界核新闻2010年5月7日消息，进展能源公司重新测算总投资增加约50亿美元，由原来的172亿美元，增加到225亿美元(包括30亿美元输变电工程)，比投资由7700美元/千瓦提高到10000美元/千瓦以上，因造价过高，筹资困难而决定推迟。扣除输变电工程后的比投资约为7400美元/千瓦。

佛罗里达州土耳其点的6号、7号机组，2008年2月测算基础价比投资2444-3582美元/千瓦，加上冷却塔、土地、风险金等，增加到3108-4540美元/千瓦，再加上财务费用为5780-8071美元/千瓦。为筹措资金，争取州政府CWIP(在建设过程中向用户回收建设资金)优惠政策，未取得满意的结果而推迟。

美国佐治亚州Vogtle项目得到奥巴马总统特别支持，前期工作进展顺利。建造2台110万千瓦AP1000机组，项目主导企业2009年测算比投资6360美元/千瓦。

2011年7月20日国际核工程消息，法国弗拉芒维尔3号EPR工程，因工程事故等调整计划，建成时间再推迟2年，工程投资由2005年估计的33亿欧元增加到60亿欧元(85亿美元)比投资高达5200美元/千瓦，若加上新建项目厂址工程、业主费和建设期利息，将高达6500美元/千瓦左右。

美国密苏里州卡拉威核电项目，建设一台160万千瓦的US-EPR，测算比投资6125美元/千瓦，计划筹资90-120亿美元。由于筹资量大，投资风险高，要求政府授权电力公司在建设期间向用户回收资金(CWIP机制)的优惠，州议会激烈辩论否决。2009年4月电力公司决定暂停筹建，并通报NRC，停止许可证审查。

英国计划2025年建成2500万千瓦新核电，估计新建电厂总投资1100亿英镑(1700亿美元)，采用EPR和AP1000机组，框算综合比投资6800美元/千瓦。

这类机组造价大致在6000-8000美元/千瓦范围内。其中AP1000更高一些，与西屋公司一贯宣传的AP1000是造价低经济性最好的机型相反，是所有机型中造价最高的一种机型。

6、新建核电造价的总体情况

复建项目一般的说，比新建要便宜，造价较低。但与停建前的工程状况有关，相互间差别也较大。

对新建项目，世界各国各种机型的造价，大致可划分为四个档次，如下表1：

表1.世界各种机型造价情况



三、新建核电造价过高的影响

1、核电造价过高的直接经济影响

造价过高的直接经济影响，一是造价过高造成资金筹措量大，投资风险大，资金筹措困难成为新建核电项目要首先克服的困难。二是由造价过高必然造成的发电成本过高，造成电厂经营生存能力和市场竞争能力低下。

关于美国新建核电的造价和发电成本，美国一些大学和金融法律咨询机构作了硏究。2010年6月出版的《核能和可再生能源电力经济学》一书中作了综合评论。2003年美国麻省理工学院MIT的测算，假定基础价造价(未计建设期间物价浮动和利息)为2000美元/千瓦，核电发电成本为6.7美分/KWh，可以同化石燃料发电竞争。2007年Keystone能源环境科学与公共政策中心测算，造价3600-4000美元/千瓦，发电成本为8.3-11.1美分/KWh。MIT 2009年作了修正，基础价造价提高到4000美元/千瓦，发电成本提高到8.4美分/KWh。2009年C﹒A﹒Severance的测算，造价为7400-10500美元/千瓦，发电成本提高到25-30美分/KWh。以上测算结果看出，新建核电造价迅速上涨，发电成本跟着成倍的迅速提高。这样核电厂盈利能力低到可能是负的，电厂难于生存，在同其他发电能源技术的市场竞争中，缺乏竞争能力，投资者失去投资核电的动力，这就造成了新建核电的又一亇障碍。

2、美国新建核电计划受挫

2005年起，美国掀起了要新建核电的高潮，先后有18个项目28台机组，向美国核管会NRC，申请建造运行许可证。自2009年9月开始，由于经济原因，连续发生多米诺式的倒塌。①因研发验证审批太慢、经济性差，以Exlon公司带头，一批ESBWR项目，宣布推迟或退出。②密里州卡拉威项目，因造价过高，筹资困难，申请CWIP(在建设期间向用户回收建设资金和利息)优惠政策遭拒，或批准额度太低，一批US-EPR和AP1000项目宣布推迟或退出。③在美国能源部批给5个项目作联邦贷款担保后，在签署担保协议时只见到有一个项目签字的报导，而有2个项目，因造价高无偿还能力，无法保证贷款的偿还，而拒绝签字。最近美国核能研究所总裁，在世界核协会2010年年会上说，到2020年美国有4-8机组在建就很好了。新建核电计划受挫的主要原因是造价太高，资金筹措困难。人们担心美国这轮新建核电计划，会不会像本世纪初的“2010核能”计划(2010年前建设18台机组无一台动工)那样夭折。

3、引起了对核电发展前景的担忧而改变对核能发展的态度

密苏里州卡拉威核电项目建设一台160万千瓦的US-EPR机组，比投资6125美元/千瓦，计划筹资高达90—120亿美元。筹资量大，投资风险高，向州政府申请CWIP(Constructionn work in progress)优惠政策，在建设期间向用户回收资金，遭议会否决，电力公司AmerenUE 2009年4月23日宣布筹建工作暂定，并通报NRC停止建造运行许可证的审批。此事社会反映强烈，美联邦能源管理委员会主席J· Wellinghoff在能源协会记者招待会上说：建造新的煤电、核电厂是不必要的，因为核电和煤电的成本太高。这亇主管美国能源管理的高管，由于美国当前新建核电造价太高而采取了否定发展核电的立场。

世界核新闻2011年8月16日，以“经济性阻碍了美国新核电建造”为题，报导了美国最大核能公司Exelon董事长兼首席执行官约翰·罗维在美国核学2011年工作会议上的讲话，他就美国核能发展前景，对“技术、市场、核废物、经济”四个方面作了分析，做出比较悲观的结论，认为限制美国核工业复苏发展，“不是技术，而是经济”。他说：国家需要核能，解决气候变化问题，调整能源结构，提高整体安全性和可靠性……，这些核能需求均属时代的原因，但我们是企业，不是宗教，不能按时代的信仰办。他从企业的立场出发，不能办没有经济效益的事。他这个美国最大核能公司的掌门人，一贯积极推动核能的建设和发展，但因新建核电经济性的恶化，而改变了对核能的态度。

4、引起了世界核电市场竞争形势的变化

核电市场的热点，由追求“先进”转变为经济上的“承受”。上世纪九十年代起，追求“先进”是市场竞争的焦点。由于一些“先进”机型造价过高，超过了买方的资金筹措和电价承受能力，经济上能否承受成了项目能否成功的关键。追求先进变为追求经济实效。如南非2007-2008年庞大发展计划的招标，由追求“先进”，找了当时最强势的法国Areva和东芝西屋公司，但在遇到资金困难时宣布停止招标。后经反思，核电还是要发展的，提出了要走“低成本”的发展道路，决定要加强与中国、韩国合作。又如土耳其第一核电项目的第4次招标，因缺乏资金而推迟。后俄总理普金以“俄造价只有美国、法国的一半”为由，说服了土总统，获得单独议标权，重开谈谈，最终达成一致。再如2009年底阿联酋的核电招标，法国EPR因价高败于韩国APR1400之手。由这些招标项目的结果看出，招标成败的关键，不是技术的先进与否，而是经济上能否承受。

双雄争斗时代已渐过去，其他三代机型逐步兴起。在2005至2008年的核电国际市场招标竞争中，EPR和AP1000是两大明星，那里有招标，他们就会在那里出现，呈现双雄争斗的态势。但经这几年市场竞争的结果显示，双雄争斗的时代渐渐过去。而其他三代机型，如早期三代机型东芝、日立的ABWR、韩国的APR1400;“二代改进达三代”机型俄罗斯的AES-92、AES-2006，逐步被人们重新认识，在市场竞争中逐步兴起。其中俄罗斯AES业绩尤为优秀，取得土耳其、保加利亚、越南多亇项目的胜利。

在核电市场竞争中，资金支持等综合实力的作用增大。由于核电造价上涨，经济承受能力，成为许多想建设核电的国家，建设核电的障碍。在一些核电招标的条件中特别强调了要供应商要协助解决筹资问题，波兰则要求由供应商控股，土耳其第一核电厂项目釆用BSO方式，由供应商百分之百的出资，15年还要在51%以上，全寿期的运营。供应商能否联合有关单位，并取得政府在政策、财政等的支持，成为竞争中的关键。最近2011年10月11日白俄罗斯第一核电厂招标揭晓，俄罗斯AES-2006型战胜西屋的AP1000、法国Areva的EPR和日本东芝的ABWR中标，俄罗斯提供90%的贷款。

四、突破经济屏障的出路和对策

核电只有在确保安全和经济上可接受两个基本前提下才能发展，只能在满足安全和经济这两个约束条件下发展。目前高造价的三代机型，似已踩了经济这条底线，进展困难。为此，世界各国正采取措施，设法克服这个困难。

1、美国贷款担保政策希望能帮助解决资金筹措困难

为支持核电新建项目建设，美国奥巴马政府扩大了对核电新建项目政府贷款担保的额度，由185亿美元扩大到540亿美元;2010年2月16日奥巴马总统宣布，给佐治亚州的Vogtle核电项目，建设两台AP1000机组，给予83.3亿美元的政府贷款担保，支持该项目的建设。由于奥巴马总统对Vogtle核电项目的支持，使其成为美国新建核电中最为顺利的一个，有可能在2011年内获得NRC颁发的建造运行许可证。

政府贷款担保，支持电力公司可提高项目的信誉，可起到帮助解决筹资问题的作用，但它仅是担保，不是拨款，仍要由电力公司偿还本息，而且还增加11.6%担保费的负担。但这些项目因造价高，发电成本太高。政府贷款担保不能解决电厂发电成本高造成的市场竞争能力差，甚至难于生存的问题。因而几个批准给予政府贷款担保的项目，拒绝签署担保协议，并宣布项目推迟或停止。

2、英国4连锁市场政策机制改革，希望帮助解决成本过高的经济生存能力和市场竞争能力问题

英国复苏核电，候选机型EPR和AP1000，造价和发电成本均太高，经济性成为英国核电复苏的屏障。英政府提出要建立“四连锁政策机制” (four interlocking policy instruments)，进行能源市场改革，让未作减排处理的碳基能源，增加成本，让低碳能源的优势显现出来。要求于2011年4月，以白皮书的方式拿出咨询报告，再由政府决策。白皮书现于7月12日公布，但尚未成为政府决策。

能源市场改革白皮书4点建议：①制订碳排放的楼板价格;②制订一个“差价合约”(Contract for difference)以便稳定金融和从低碳发电中回收;③建立禁止高碳发电的机制，制定碳排放限额标准;④确保足够的发电能力。碳排放楼板价格，是英国新核电经济的根本，建议2013年每吨二氧化碳16英镑(25.7美元)，以后逐步提高，2020年上升为30英镑(48.2美元)，2030年上升到70英镑(112.5美元)。碳排放限额标准，被是市场监管的逆止阀，每发KWh电最多排放450克二氧化碳。这样，燃煤电厂不装CCS(碳收集贮存系统)就不能生存。

对此市场改革，人们态度不一。由于电价将大幅提升，对经济社会发展和人民生活将会产生重大影响。金融危机冲击下的英国，已由紧缩开支下发生了社会动乱，能源市场改革的可行性和时机，必须慎重对待。

3、法国要通过机型设计改进，降低造价、降低成本，这是解决核电发展经济屏障的正确方向

法国在阿联酋核电项目招标中败给韩国，EPR机型头两个在建项目(芬兰奥尔基洛托3号、法国本土弗拉芒维尔3号)工程遇到严重困难，促使法国核工业决定进行一系列重大改革。认为EPR安全冗裕度过高，过于复杂，是工程建设问题多，造价过高和经济竞争力低的重要原因。决定要发展简单、优化的低成本廉价的核电机型;由EdF对现在的EPR设计，吸取反馈经验和英国核安全评审机构提出的意见，作优化修改，在修改完成后，再建设朋利(Penly)3号机组，真正完成首堆工程的整体验证和示范;确定由EdF带领法国核电产业进军世界核电市场，并进一步推进法国核电产业的整合。法国现在的EPR，造价高，仅次于AP1000，要通过设计改进降低造价、降低成本，方向是正确的，是个明智的决定，但改进设计能否达到预期目标，拭目以待。

4、建设造价低经济性好的成熟机型是当前核电建设的正确选择

要在当前新建核电，实行产业发展，应作何选择?有核电国家现役机组的延寿增容和有复建条件的恢复建设，是一些有核国家的首选，但受条件眼制，规模较小;新建安全性经过考验的造价低经济性好的成熟机型，这是近期要求发展核电国家的首选;建设三代核电机型，要量力而行，要选择经济上能承受的三代机型，只要经过工程整体验证，在安全上都不会有问题。

5、走二代改进达三代的核电技术改进发展道路

要克服发展核电的经济屏障，不能光靠经济环境的政策调整，主要的还应从自身的改进着手，在确保核电安全条件下，降纸造价、降低成本。核电机型的改进发展，一是，三代机型特别是高造价三代机型，应在确保安全条件下，作降低造价，改善经济性的改进，像法国EPR正要做的那样。高造价三代机型，如不把造价降下来是没有前途的。二是，二代改进机型的继续改进，以达到三代的要求(URD、EUR)，像俄罗斯已做到的那样。二代改进达三代，要充分利用已有的经过考验的技术和经验作为基础，要保持和发挥经济性好的优势，采用能动与非能动优化结合的理念，把引进的先进技术嫁接到原有基础上。走二代改进达三代的改进发展道路，可以开发出一种既满足三代核电的安全要求，在经济上又能为广大第三世界国家所承受的优秀机型。

五、结语

核电只能在满足安全和经济两个约束条件发展。在日本福岛事故后，对安全有了更深刻的认识。但对经济这个约束条件，似乎还缺乏应有的认识。一些核电机型开发商和供应商，仍在沿着过去一段时间内，不顾经济性的恶化，偏面追求所谓的先进的路，把核电发展引上歧路。

发展建设核电的根本目的是为了取得电力电量，为国民经济发展提高人民生水平服务，为减排二氧化碳缓解全球变暖服务。核电技术先进性的提高要在实现这亇根本目的的前提下进行。离开这亇目标为先进而先进，为争夺市场而先进，是核电发展走上歧路的重要原因。

发展核电要追求经济性，能少花钱多办事，取得更多的效益。建一个第4档次高造价核电，可建第1档次3到4个。用同样多的钱，建造更多的核电，就能对人类做更大的贡献。

在当前新建核电造价大幅提升，高得使一些需要核电的国家和地区，因其经济实力无法建设。因此，开发建设较低造价的核电机型，具有使广大经济实力相对较弱的国家地区也能建设核电的重大意义。如果只允许建造高造价的所谓“先进”的机型，那就限制了世界核电的发展，限制了核电对世界、人类做更多的贡献。