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业务视角下核电成本特征研究
文/颜志勇1 卓宇云2
(1.中核辽宁核电有限公司;2.中国原子能工业有限公司)
[摘 要]当前,高成本仍是制约核电高速发展的因素之一。本文基于业务视角,对核电的成本特征进行系统分析,以求相关企业对此精准施策,增强成本优势,提升核心竞争力,推动核电高质量发展。[关键词]业务视角;核电机组;成本特征
相较于火电、风电、光伏等能源发电,核电在环保性、稳定性、自主可控性等方面优势明显,在未来具有更加广阔的发展空间。
据中国电力企业联合会发布的《2019年全国电力工业统计快报》显示:2019年国内核电机组的发电量占全国发电量的比重为4.8%,低于10.3%的全球平均水平。中国核能行业协会发布的《中国核能发展报告(2019)》指出:到2035年,核电作为目前唯一可以大规模替代化石能源的稳定低碳能源,在我国发电量中的占比将达到10%。
然而,在电力改革加速推进、新能源成本持续下降的大环境下,核电成本是否具有竞争力,能否提高经济性以化解许多发达国家出现的核电“建不起、发不起”的问题,这都是核电行业发展必须直面的挑战。
本文基于业务视角,就核电成
本所具有的特征以及所受影响因素,有针对性地进行分析研究。从成本要素看,核安全的支出广泛存在
为了确保放射性物质不对人体健康和周边环境产生危害,我国的法律法规要求核电项目业主单位要承担完整、全面的核安全责任。与之对应的核安全相关支出,广泛存在于核电项目全生命周期的各个阶段,涵盖材料、人工、费用等成本要素。
从材料支出要素上看,为了确保核安全,核反应堆会设置诸多与正常发电无关而专门用于处理紧急工况下安全问题的工艺系统。例如:二代改进(M310)型压水堆的安全注入系统(RIS),先进非能动(AP)1000型压水堆的非能动堆芯冷却系统(PXS),水-水高能(VVER)型压水堆的应急堆芯冷却
系统(ECCS)等。这些专设的安全系统日常运维所需的材料备件支出,是核电成本中材料支出要素的重要组成部分。
从人工支出要素上看,核电成本中包含核电机组运行人员的专业培训、特种行业职业健康等与核安全相关的专项人工支出。
从费用支出要素上看,核电成本中包含大量与放射性物质处理相关的支出项目,例如:乏燃料费、中低放废物处置费、退役费等。同时,也包含大量与放射性危害防范及核事故应对相关的支出项目,例如:为了确保核反应堆厂房等满足核安全分级和抗震分类要求,需要执行远高于普通厂房的建造标准,建造这些高安全标准厂房的投资,在项目建成投产后形成折旧费用;在机组生产运行时,核电项目业主会实施预防性维修、制定“防人因”措施等,形成运行维修支出;自核
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电现场出现核材料之日起,核电项目业主须投保生效核物质损失险、核第三者责任险等核保险,形成核安全相关保费支出。
从成本动因看,投产前竞争力基本确定
成本动因是隐藏在成本之后的推动力,是引发或推动成本变化的驱动因素。
美国学者瑞利把成本动因分为两类:一是微观层面上与企业具体生产作业活动相关的成本动因,如材料备件耗费、人力投入、服务采购支出等;二是战略层面上与企业长远发展相关的成本动因,如规模、技术路线、安全与质量管理等。其中,战略成本动因对于成本的影响是决定性的。
项目前期的核准决策,决定了核电成本是否有竞争力。从成本动因来看,在核电项目前期的核准决策时,将确定堆型、装机容量、厂址等对核电成本有决定性影响的因素。即:核电项目是否具备竞争力,在项目前期的核准决策时即已基本确定。其中:
核电项目核准时,需要对堆型和装机容量进行专门决策。不同的堆型和装机容量,其发电量、厂用电率和上网电量等产能指标不同;所需的项目建造投资额不同;受产业链上游供应商响应能力的制约程度不同,受境外管制等外部因素的影响不同,技术的成熟度不同,所需付出的学习成本不同,电厂生产工艺流程不同。相应地,对项目的经济性影响也不同。
对于厂址的选择,除了要考虑是否符合核电站建设的地质构造、气候水文、矿产资源、文物保护、电力供求、交通运输等技术性要求
之外,还需要考虑当地的经济发展状况、人员工资和物价水平、地方的支持力度,以及公众的接受程度等直接或间接影响未来成本的因素。
项目建设期的投资管控情况,对核电成本具有重大影响。核电项目普遍具有“三高”的特点。
一是总投资额高。二代的核电项目投资动辄上百亿元,而三代核电项目的投资则普遍超过400亿元。
二是固定资产形成率高。项目竣工交付时,固定资产形成率一般在90%以上。
三是负债率高。根据《关于加强固定资产投资项目资本金管理的通知》(国发〔2019〕26号)的要求,核电项目投产时的资产负债率一般在80%左右。
这些特点决定了核电项目投产后,固定资产折旧和财务费用额度大,占总成本的比重高。根据国内首家在A股上市的核电企业——中国核能电力股份有限公司2017-2019年的财务年报,其折旧和财务费用占总成本的比重每年均超过44%。
因此,核电项目能否抓好建设期的投资管控,对核电项目建成投产后的成本竞争力具有重大影响。从成本趋势看,呈现出鲜明阶段性特征
部分成本项目的趋势具有明显的阶段性特征。核电项目投产后,折旧、财务费用、乏燃料费等呈现出较强的阶段性特征。具体如下:
第一,固定资产折旧30年后大幅下降。
除早期投运的个别机组之外,国内目前建成的各核电机组中,二代核电机组的设计寿命不短于40
年,三代核电机组的设计寿命不短于60年。同时,国内核电行业目前已在开展核电机组的“延寿”行动,力争进一步延长机组的运行时间。而根据中国核能电力股份有限公司2019年的财务年报,核电固定资产的综合折旧年限大致在30年左右。因此,当核电运营期超过30年后,核电企业的折旧成本将大幅下降。
第二,财务费用前高后低,15年后大幅下降。
在项目建成投产后,核电企业一般采用15年等额还本付息的方法,开始偿还基建期贷款本息。在整个运营期内,前期本金额度高,对应的利息较高;后期本金逐年下降,利息相应减少。因此,核电企业的财务费用呈现“前高后低”的趋势。15年还贷期结束后,核电企业的利息成本就会大幅下降。
第三,乏燃料费商运第6年开始提取。
乏燃料是指核反应堆内的核燃料经过运行“燃烧”后,仍具有放射性的核废料。核电企业产生的乏燃料,统一交由专业的乏燃料管理和处置机构进行处理。处理乏燃料所发生的费用称为乏燃料费。
根据《核电站乏燃料处理处置基金征收使用管理暂行办法》(财综〔2010〕58号),核电企业投产前5年不计提乏燃料费;自投产后第6年开始计提乏燃料费。
总成本的趋势具有较强的阶段性特征。受折旧、还本付息、乏燃料费等重要成本项目的阶段性特征影响,核电项目投产后,总成本的趋势相应地具有较强的阶段性特征,大致可分为四个阶段:
第一阶段(投产后第1-5年):主要受还本付息影响,总成本呈现逐渐下降的趋势。
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第二阶段(投产后第6-15年):投产后第6年,因机组开始计提乏燃料费,总成本较上一年出现跃升;随后继续受还本付息影响,总成本再次呈现逐渐下降的趋势。
第三阶段(投产后第16-30年):随着还贷期的结束,因还本付息逐年减少而导致的总成本下降趋势结束。人工、检修运维费等受物价水平上涨的影响呈现,总成本呈现逐渐上升的趋势。
第四阶段(投产后第31年-退役):投产后第31年,固定资产折旧大幅下降,导致总成本较上一年出现大幅下降;随后受人工、检修运维费等缓慢上涨的影响,总成本再次呈现逐渐上升的趋势。
一个典型二代百万千瓦级的核电机组,总成本走势大致如图1所示。
从成本控制看,受产业链上下游影响大
涉核业务特有的安全与政治的高度敏感性、核技术投入与资金投入的高门槛值、国家对核电国产化的高要求等,决定了核电产业链的上下游属于市场相对狭小的行业。
核电受产业链上下游的制约大,难以通过简单的引入充分市场竞争的方式,来控制产业链上下游对自身成本的影响。
核电产业链的上游包括:核电技术研发设计体系、核电设备制造体系、核电工程建设体系、核燃料供应体系等;核电产业链的下游包括:核废物处理体系(包括:处理高放射性的乏燃料处置体系和处理中低放射性的中低放废物处置体系)、核设施退役体系等。参见图2。
核电技术研发设计、核电设备制造和核电工程建设对核电成本的影响。产业链上游的核电技术研发设计、核电设备制造和核电工程建设水平,直接影响和制约了核电项目前期核准时关于堆型和装机容量的决策、建设期的投资成本规模,以及运营期的运行成本水平。
核燃料供应能力对核电成本的影响。核燃料费是重要的核电成本项目。如果剔除核电项目基建期投资形成的折旧和财务费用,则核燃料费是目前我国核电总成本中占比最大的支出项目。根据中国核能电力股份有限公司2017-2019年的财务年报,核燃料占总成本的比重每
年均超过15%。
我国国内主流的压水堆型核电机组的核燃料费一般由天然铀成本、浓缩转化成本、核燃料组件制造成本等构成。其中,天然铀成本占核燃料费的比重最大。
根据目前我国的产业和产能规划,我国核电发展所需的天然铀,有相当一部分将通过国际市场解决。受福岛事故和二次供应量增加等因素影响,近年来国际天然铀供需差不断加大,铀价持续低迷,一度曾跌破20美元/磅,与2007年高位时的130多美元相差6倍之多。国际天然铀价的巨烈波动,造成核电机组的核燃料成本具有较大的不确定性。
乏燃料处理能力对核电成本的影响。根据《核电站乏燃料处理处置基金征收使用管理暂行办法》(财综〔2010〕58号),压水堆型核电机组自投产后第6年开始,按0.026元/千瓦时上网电量的标准计提乏燃料费。按此标准测算,目前我国压水堆核电机组的乏燃料费占总成本的比例大致在5%-10%左右。
对于乏燃料的处理,我国制定了“中试规模-示范规模-工业规
图1 典型二代百万千瓦核电机组总成本走势示意图
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模”的发展路线。鉴于国内目前尚未建成示范规模以及更高级的工业规模的乏燃料后处理厂,如果后续建设和运行乏燃料后处理厂的支出远超预期,或因建成投产时间滞后导致核电企业被迫增加临时贮存支出,则目前0.026元/千瓦时的征收标准可能需要调整,给核电的乏燃料处置成本带来不确定性。
核设施退役处理能力对核电成本的影响。根据《中华人民共和国核安全法》,核电机组的退役是指“采取去污、拆除和清除等措施,使核设施不再使用的场所或者设备的辐射剂量满足国家相关标准的要求。”
退役工作发生在核电机组结束运行之后,届时核电企业自身已经清算关闭,退役相关工作将由核电企业之外的专业公司实施。核安全法规定,核电企业需要在运营期预提核设施退役费用。目前,我国核电企业根据国家能源局发布的行业标准《核电厂建设经济评价办法》(NB/T20048-2011)和《企业会计
准则第4号——固定资产》的要求,以项目建成投产时固定资产原值的10%作为终值,按照一定的折现率计算确定应计入固定资产成本的现值金额和相应的预计负债金额。通过在整个运营期内逐期计提折旧和财务费用来确保运营期结束前筹足固定资产原值10%的退役资金。
目前国内尚未出现商用核电机组退役的先例。但根据国外核电机组的退役经验,同类反应堆型的机组退役费的绝对值差异不大。而更多取决于专业退役公司在诸如厂房监控、绿地处理、工程情况、项目管理和废物处置设备等方面的综合能力。如果后续专业退役公司开展退役工作的实际支出较现行标准出现重大偏离,则目前按固定资产原值10%的标准预提计列退役费的方式可能面临调整,从而给核电的退役费成本带来不确定性影响。
综上所述,业务视角下,我国核电具有四大成本特征:从成本要素看,核电的成本具有鲜明的核特征,核安全支出广泛存在;从成本
动因看,核电成本的竞争力在项目投产前即已基本确定;从成本趋势看,核电运营期成本具有阶段性特征;从成本可控性看,核电成本受产业链上下游影响大。
希望核电企业能够有针对性地采取相适宜的成本管理策略和方法,提高核电成本竞争力,进一步加快我国核电的商业化、规模化推广和“走出去”步伐,推进中国核电实现高质量发展。参考文献:
[1]中国核能行业协会. 中国核能发展报告(2019)[R]. 北京:社会科学文献出版社,2019.
[2]贺郢瓒. 解读|核燃料循环:探秘核燃料的“生死轮回”[EB/OL]. 中国核网,2016-9-20.[3]郭志锋,戴定. 世界天然铀市场分析及我国铀供应保障策略建议[A]. 中国核能行业智库丛书(第一卷下册)[C]. 北京:中国原子能出版社,2018:286-292.
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