基于工程造价及发电成本的核电与火电比较研究

1、 科 技 与 管 理 Sci-Technology and Management200 5 年 第 4 期（ 总第 32 期） No .4，200 5 （Sum No .32）文章编号：1008-713（3 2005）04-0005-05 基于工程造价及发电成本的核电与火电比较研究 陈衬兰 ，广东 深圳 518031） （岭澳核电摘要：为了更为本质地反映核电和火电各自的特点，选取工程造价和发电成本两个指标，以广东省内高效环 保火电与核电为例进行详细计算和全面比较，从而客观公正地对核电和火电的发展作出评价。核电的国产化 比例达到 60% !70% 时，可降低造价 35% !40% ，单位千瓦建成

2、价约为火电的 2!3 倍。预计 20!30 年内，核电与火电的发电成本基本一致。发展我国核电要走自主化、国产化之路，也是降低其成本的主要途径。 关 键 词：核电；火电；工程造价；发电成本 中图分类号：#$%&(；)*+,；)*+(文献标识码：-!#$%&%()* +,-. /*0*1 1,23*%& $0*& %1- 2%3 $0*&/%+*- 1 $&4*2 2+ %1- 5*1*&%(1 2+./01 .234-564（ 78496: 1;:?3= .:A64B 788C3DE F234G234 H(I$,(E .2846） 6/+&%2：): J3CC3= =3K53C C23 D8LC

3、84C8M3 26=6C3=8LC8L :K 4;536= A:?3= 64D :65 A:?3=EC23 6;C2:=26LK:=2:L34 C23 C?: 84D86C:=L :K A=:N3C :LC 64D 9343=6C8:4 =:M843 6L J6L8L:A=3234L8M3 :A6=8L:4 J3C?334 C23 28925B P3KK8834C 64D 34M8=:434C PK=834D5B :65 A:?3= M3=L;L 4;536=A:?3= C2=:;92 D3C6853D 65;56C8:4L L;2 C26C 64 :JN3C8M3 64D K68= 3M65

4、;6C8:4 8L 6D3 :4 C23 D3M35:A34C :K4;536= A:?3= 64D :65 A:?3=&Q234 C23 5:658G6C8:4 =6C8: :K 4;536= A:?3= =3623L $R!%$REC23 A=:N3C:LC 64 J3 =3D;3D JB ,HR!#$R ?8C2 C23 :LC A3= S85:?6CC +!, C83L C26C :K :65 A:?3=&TC 8L 64C88A6C3DC26C ?8C284 +$ !,$ B36=LEC23 9343=6C8:4 :LC J3C?334 4;536= A:?3= 64D :65 A:

5、?3= ?855 J3 3LL34C8655B C23L63& TC 8L 84;J34C ;A:4 ;L C: A;=L;3 C23 A6C2 :K L35KP=358643 64D 5:658G6C8:4 84 D3M35:A849 4;536= A:?3= 84 .2846 6L C23 684 364L C: 3:4:8G3 :4 C23 :LC&7*. 0&-+： 4;536= A:?3=；:65 A:?3=；A=:N3C :LC；9343=6C8:4 :LC及解决环境污染问题提供了新思路。 但是核电建设一次性投资大，建造周期长，投资核电的风险较大。在西方国家电力私有化过程中，私人

6、企业更愿选择投资回报快、公众阻力小的电力项目。一 些国家1引言长期以来，火电一直是我国电力工业优先发展的对象，目前约占总装机容量的 73.7% ；其次是水电，约占总装机容量的 23.2% ，且正在逐步增长。此外，20 世纪90 年代先后投产运营的秦山及大亚湾核电站使我国的电力结构实现了历史性的突破。作为清洁和新型 能源，核电站的发展在解决了东南沿海的浙江省、广 东省一次能源匮乏的同时，也为优化当地的能源结构 已逐步认识到市场调节的局限性及任，已表明了积极发展核电的态度 1。 不可推 卸的责核电与火电的经济性比较一直引人关注。我国电力行业通行的经济比较指标通常是单位造价和电价。但实际上这两个指标

7、都有相当的局限性。譬如一度权威的单位造价，只看建设期费用不看运行期费用，其直接导致了我国水电发展的长期滞后。在欧美等发达 国家水电开发已达 90% 以上，我国水能资源高居世界 收稿日期：+$H $H ($作者简介： 陈衬兰（ (U%I ），女，岭澳核电V岭财务部资金计划助理&东核电 科 技与管 理2005 年6首位，可开发程度尚不及 10% 2。而电价，作为综合性指标， 包括了投资、运行费用等各方面的投入产出关系，本应是理想的经济判断依据。但由于国内电价定 价机制不统一，上网电价测算中过多的财务条件以及通常以清偿性分析代替盈利性分析等所导致的若干问题， 使得电价很难用于对经济性的评价 3。为了

8、更为本质地反映核电和火电各自的特点，以广东省内高效环保火电与核电为例，对其工程造价、发电成本等 进行详细计算和全面比较，从而客观公正地对核电和 火电的发展做出评价。 秦山三期为引进加拿大的 CANDU6 重水堆机组(2728 MW )，是由加拿大原子能公司总承包的“ 交钥匙”工程。实际建成价约为 28 亿美元。 我国已建和在建核电厂造价基本情况如表 1 所示。表 #我国已建及在建核电工程造价 总造价 /亿美元 单位造价（ 美元 /0(）项目名称 名 称 规 模 基础价 固定价 建成价 基础价 固定价 建成价 大亚湾 #$%&(岭澳一期 #$)(田 湾 #* )+)(,&.#%.* #/.,%.

9、,*./#%.,&.),+.&,#.)#.*-.-$ #%.* -,%* &*$* *$&*$&+*/$*,/# #,+* %,%* /)$+%/* ,%+* $#,2 核电与火电的工程造价 !# 核电工程造价 核电站建设工期较长（ 一般为 5!8 年），因此考虑价差和利息等影响，将核电站的造价分为基础价 （ 静态投资）、固定价（ 静态投资 + 价差）和建成价 （ 动态投资）。 基础价，是以基准时间确定的投资总额，即以计价当期的设备材料价格、人工机械价格和财政税收政策等有关规定估算的核电厂的总造价。 固定价是在基础价的基础上考虑逐年物价浮动的建设造价总金额，亦即工程建设筹措资金的总额。供货合同

10、、承包商的建筑工程、安装工程、设计和工程服务的结算也以固定价为准。与基础价相比，固定价对工程更具实际意义。 建成价是固定价与建设期利息之和。由于核电厂融 资成本高，工期长，必然造成建成价高。建成价直接 影响发电成本、电价水平及电厂的经济效益。 2.1.1 国内已建及在建核电工程造价 目前国内运营和在建的核电站主要有大亚湾、岭澳一期、田湾和秦山一期、二期、三期等。 大亚湾核电站(2984MW )是我国第一座商用核电厂。由于当时我国没有建设大型核电站的经验，电 站建设主要由国外公司进行，工程造价较高。实际建成价约为 44 亿美元。1994 年投入商运。 岭澳核电站一期(2990MW )实际上是大亚

11、湾核电站的翻版加改进。项目管理模式以我为主，建设、调试、生产、部分设计和设备制造实现了自主化。国产化比例接近 30% ，并缩短了建设工期，最终实际建成价约为 36.4 亿美元。2002 年投入商运。 秦山一期 *,)( 秦山二期 #+&#( 秦 山三期 *,.*%.+*&.-#).$* )#)*#-$*&$*&,/2.1.2国产化核电工程造价预测 从表 1 可以看出，秦山三期及大亚湾和岭澳核电站全部或大部分从国口设备，造价较高。而出于 能源安全和提升经济与技术水平的需要，我国核电发展必 须走自主化、国产化之路，这是降低核电站工程造价的要求。 我国目前已基本具备对百万千瓦级压水堆核电站进行国产化

12、依托项目的建设能力。这里重点分析自主化和国产化对工程造价的影响。 （ 1）设计自主化对造价的影响。按照秦山三期及大亚湾和岭澳核电站工程建设的经验，国外专家劳务费是中方的 10 倍以上。核电国产化依托项目按 40% 工作量由外方承担，60% 工作量由中方承担，则预计总设计费用可降低 50% 以上。 （ 2）建造自主化对造价的影响。岭澳核电站以自主建设为主，工程服务费和基建管理费比大亚湾降低了约30% 。 （ 3）设备国产化对造价的影响。根据大亚湾竣工决算数据：设备购置费约 17 亿美元，其中核岛设备10.25 亿美元，常规岛 4.94 亿美元，BOP 部分 1.81 亿美元。 目前对国内上海、四

13、川、黑龙江等承接过核电设备制造任务的制造厂家的调研表明。按 70% 国产化率计算，核岛设备购置费 5.42 亿美元；常规岛设备购置费3.89 亿美元；BOP 部分设备购置费 1.6 亿美元。 综上所述，国产化后百万千瓦级核电站设备购置费预计为 10.91 亿美元。 可见国产化人工、材料等成本较低，设备购置费仅为进口的 64% 。 另外，由国内加工制造可减少进口设备在保险、商检、运输等进口环节费税 (该部分占设备价格近 30% )。 田湾核电站(21 060MW )是按照合作，以中为主的原则进行建设，俄方对技术责任。计划 2005 年建成，其实际建成价约为 32 亿美元。 秦山二期工程(2642

14、 MW )建设模式是“ 以我为主、中外合作，部分引进国外技术”。实际建成价为 17.79 亿美元。 第 4 期陈衬兰：基于工程造价及发电成本的核电与火电比较研究 7（ 4）建造工期对造价的影响。国内核电项目建设工期通常取 72 个月，现国产化项目按 60 个月计算， 建成价比按 72 个月计算降低 40 美元 /kW 4。 表 # !%&() 机组基础价分项费用 合计 /万元 各项占总合计 单位投资 序号工程或费用名称 （/ /）（/ 元 /12）综上所述，并参考广东与浙门两个工程的 #$%&$* )+&0$ #0)0()0($# )#* #*% #*% $#)主辅生产工程 可研报告，对国产化

15、百万千瓦级核电站工程造价基 础价分项取值预测如表 2 所示。 与厂址有关的单项工程 +* *(%$& #$% * &* $&% #% $&%$ (+其他 基本预备费（ )/）发电工程静态投资表 ! 百万千瓦级核电工程基础价分项费用 序号项 目 名 称 费用 /万美元 比例（/ % ）建设期贷款利息 发电工程动态投资 & %$ *&%+*+& +&*( ( % &#+&% #+$) + #$%&2.38 7.84 50.466.94 4.62 8.07 9.49 5.57 4.63 100 % &$前期工程费 核岛、常规岛、,-. 部分土建工程核岛、常规岛、,-. 部分设备供应核岛、常规岛、,-

16、. 部分安装工程给排水、附属生产、生活福利等工程独立核算。根据这一特性，发电厂在核算中对期间费用适当简化，并以原电力部的“ 关于电力企业成本核算实施意见”作为核算的依据。根据电力产品设计与工程管理 成本开支范围，结合经济用途分类，把发电厂的成本项目设置为 8 项费用，即：燃料费、水费、材料费、工资及福利费、折旧费、修理费、财务费用和管理费用 5。对于核电站而言，成本中还包括退役基金以及核后处理 费，燃料费用的计算方法也有所区别。其他费用的计算原理与火电基本相同。 为了对核电与火电在工程造价、发电成本等方面进行对比分析，必须设定边界条件。而在现实中，每个 工程在技术方案、厂址条件、工艺与布置等方

17、面不尽相同， 计算的边界条件与取值都将有差异。为了便于 讨论，以岭澳核电工程及广东省的常规超临界火电机组为例进行发电成本的计算。 #$ 百万千瓦级核电发电成本 以岭澳核电工程以及国产化率分别为 50% 、70% 时的核电工程为例，分别取其工程造价 15 270 元 /kW 、 11 852 元 /kW 、11 074 元 /千 kW 。为了计算发电成本， ()*工程建设管理费基本预备费 首炉燃料费 基础价合计 基础价（ 单位千瓦价格，美元） +) 美元 /kW基础价（ 单位千瓦价格，币） 8 972.6 元 /kW 由以上基础价加“ 价差预备费”、再加“ 建设期贷款利息”后，得到建成价为 26

18、6 840 万美元（ 1 334 美元 /kW ）。此参考模型是经过调查研究和分析类似工程后，综合拟定当设备制造国产化率 70% 时的核电站工程造价水平。 !高效环保火电工程造价 对于高效环保火电工程造价而言，超临界机组与超超临界机组的差别很小，因此这里仅以超临界机组为例对广东省高效环保火电工程造价进行研究。 按测算，2!600MW 常规进口超临界机组加脱硫 (FGD )加脱硝（ SNCR ），相应单位静态投资为 5 127 元 /k（W 617.7 美元 /kW ）；相应单位动态投资为 5 542 元 /kW（ 667.7 美元 /kW ）。 按目前国内超临界机组国产化的研究资料，结合广东省

19、限额设计指标水平，测算出国产化常规超临界2!600MW 机组静态投资约为 41.86 亿元，加 FGD 和SNCR 投资 5.375 9 亿元，总静态投资为 47.24 亿元， 单位静态投资为 3 937 元 /kW（ 474 美元 /kW ），建设 期长期贷款利率按 6.21% 计算，相应单位动态投资约为 4 233 元 /k（W 510 美元 /kW ）。 根据台山电厂一期竣工决算数据，列出国内 2!600MW 机组基础价分项费用如表 3 所示。 按照岭澳核电工程及广东与浙门两个工程的可研报告对工程建设期、资本金比例及融资等边界条件作出简单界定。 按照岭澳一期工程的建成价 302.1 亿元

20、（ 36.4 亿美元），单位投资为 15 270 元 /kW 来考虑，计算出其发电成本为 290.53 元 /MW h。 参照国产化率 50% 百万千瓦级核电站的建成价 237.04 亿元（ 28.56 亿美元）；单位建成投资 11 852 元 /kW（ 1 428 美元 /kW ） 来考虑，测算的发电成本为253.72 元 /MW h。 而参照国产化率 70% 百万千瓦级核电站的建成价 221.477 3 亿元（ 26.684 亿美元）；单位建成投资11 074 元 /k（W 1 334 美元 /kW ）来考虑，测算的发电成本为 198.15 元 /MW h。 由于大亚湾核电站的一些特殊历史

21、原因，其发电成本的计算的实际边界条件与上述假设差别较大，因 此引用叶奇蓁等 从两座核电站对比看国产化对核 3核电与火电的发电成本 成本是制定上网电价的基础，在“ 竞价上网”中 各发电厂竞争力的关键是发电成本。发电厂属能源转换型企业，产品单一，产、销一致且在瞬间完成，电网 科 技与管 理2005 年8电经济性的影响（ 1997）文中数据，取大亚湾核电站发电成本为 332.25 元 /MW h。 可以看出，在核电发电成本组成中，折旧、燃料、财 务费用和大修理费 4 项共占成本组成的近 75% ，分别是核电电价组成中比例最大的几个因素，其次为材料费和退役基金。 !#高效环保火电发电成本 按照火电行业

22、的有关规定，以广东省常规火电厂 2!600MW 超临界机组（ 带 FGD 、SNCR 装置）为例进行发电成本的计算，得出结果如表 4 所示。 （ 3）两者基础价分项费用的比较表明：核电工程建设期长达 58 年，建设期贷款利息对造价影响相当大，其约占工程造价的 17% 。而火电建设期较短，一般为 23 年，且总投资额较核电小，因此贷款利息的影响对工程造价影响很小，约为总造价的 5% 。 （ 4）核电工程基础价分项费用表明：核电首炉燃料费约占总造价的 4.63% ，比国外 2% 3% 的水平高。此项费用在国产化提高以及我国核电形成规模效应后有较大下降空间。 $# 核电与火电发电成本比较与分析 根据

23、 3.1、3.2 节得出核电与火电的发电成本如表 6 所示。 表 $ 常规超临界机组发电成本 发电成本 （ 元 /234）机组类型 特 殊 条 件 表 核电与火电发电成本比较 单位：元 /MW h外资融资比例为 *+,；发电标准煤耗 -./ 01/MW h，厂用电率 6.2% 全部采用内资；发电标准煤耗 305 01/MW h；厂用电率 6 2% 5*-6/+进口超临界 #$%&()国产超临界 #$%&()电厂类型发电成本 578659进口 5!9.23#$%&()国产 5!9.23#$%&()5*-6/+578659超临界 火电 -565/5+.6/-5/-68557767/进口（ 大亚湾）

24、 4工程造价及发电成本比较与分析 核电 部分自主化（ 岭澳一期） 国产化（ /.,） 国产化（ 8.,） （ 百万） 通过以上计算，已经得到了核电与火电的成本分 析的基本数据。这里对上述的核电与火电的工程造价、发电成本等进行详细比较和分析。 由表 6 可以看出，核电与火电的发电成本目前还存在较大差距，岭澳核电的发电成本比以上火电的平均值高出近 27% 。随着国产化比例的提高，核电发电成本明显降低，在国产化达到 50% 时，核电较火电高出约 10% ；在国产化达到 70% 时，核电已较火电略低。 为了分析核电与火电发电成本，这里进一步比较 两者的发电成本各分项组成如表 7 所示。 $%核电与火电

25、工程造价比较与分析 对以上几种火电发电机组与核电的单位造价进行对比，如表 5 所示。 表 & 几种发电机组工程单位千瓦造价 单位：元 /03电厂类型静态投资 动态投资 表 ( 核电与火电发电成本分项比较 超临界 进口 5!9.23#$%&()国产 5!9.23#$%&()/758- +-8/*5* 5-火电 核电（/ ,）火电（/ ,）成本组成分项 79 7/57- 5./+ /.9:+8-7: /+7/ 58.77 :/577 .8*进口（ 大亚湾） 7*679*767:.6-: 96*556:-5*6-8+68996:67:燃料费核电 （ 百万） 部分自主化（ 岭澳一期） 国产化（ /.,

26、） 国产化（ 8.,） 水 费 材料费 86856.+-96:57.6587-67+9677+699工资及福利费折旧 大修理费参考表 5 和表（2 百万千瓦级核电工程基础价分 项费用）和表（3 2!600MW 机组基础价分项费用）,通过比较可以得到结论： （ 1）国产化比例的提高可以大大降低核电造价， 在核电国产化比例达到 60% 70% 时，可以降低造价约35% 40% 。这将大大提高核电的市场竞争力。 （ 2）核电工程单位千瓦建成价远远高于火电建成价。目前已有核电的单位千瓦建成价为火电的 34 倍，即使国产化比例达到 50% 或 70% ，核电的单位千瓦建成价也为火电的 23 倍。 财务费

27、用其他成本 退役基金及核后处理费 根据表 7 中各项成本组成比例，对核电与火电的发电成本进行分析如下： （ 1）两者燃料费比例差别极大。火电约为 41% ， 而核电仅占 14% 。单就比例而言，两者有接近 27% 的差别。燃煤由于资源及开采能力的限制，目前广东省 电煤的价格已较测算的价格高出近 30% ,并可能还有 第 4 期陈衬兰：基于工程造价及发电成本的核电与火电比较研究 9进一步上扬的趋势。因此，火电的发电成本将有所上升。 （ 2）两者折旧费用比例差别较大。火电约为 24% ， 而核电接近 37% ，核电高出火电 13 个百分点。这也是核电造价高所造成的直接后果。 （ 3）两者财务费用比

28、例存在差别。火电约为 7% ， 而核电达 13% ，核电高出火电 6 个百分点。这也是核电造价较高，前期建设投入资金多的一个表现。 （ 4）核电成本包括退役基金及核后处理费。退役基金约占 5.81% ，而核后处理费约占 3.85% 。实际上， 这两者是考虑核电外部成本的结果。而对火电的外部成本诸如大气污染、温室效应、酸雨及重金属排放等在火电成本中并未考虑。因此，核电的成本较火电要多出这一部分接近 10% 的成本。如果综合考虑火电的外部成本，核电的竞争力将大大加强。 如果同时综合考虑对环境和可持续发展的要求，应该说， 核电具有很强的竞争力。 美国西屋公司资料（ NuclearPlantInves

29、tmentand Economics） 对核电与火电的未来发电成本做出了预测，数据显示：随着管理水平和技术水平的提高，机组 国产化比例的提高， 火电与核电的发电成本都会下降，核电比火电下降的速度更大。 核能作为一种清洁、安全、经济的新型能源其逐渐 取代现有化石能源的趋向已越来越明显，因此适当发展核电工业，将会对我国 21 世纪国民经济的可持 续发展及国防建设产生重大影响。 参考文献： 1赵仁恺.中国核电的可持续发展 R .工程科技论坛（ 2000 年 4 月），北京:中国工程院，2000. 核电发展战略研究编写组.核电发展战略研究（ 续编） M . 25结语北京:中国言实，2001. 3刘树杰.性产业价格机制改革研究 J.中国物价，1998， （ 8）5-8 核电发展战略研究编写组. 核电发展战略研究 M . 北京: 随着我国核电工业的不断发展，尤其是国产化程度的提高以及装机容量的不断增加，在自主化和标准化的核电站不断建造并形成一定的规模效应后，预计在 2030 年内，核电与火电的发电成本将基本一致。有些完成还贷的电厂如大亚湾核电站等，其发电成本 可以降至 0.19 元 /kWh，与火电基本一致甚至略低。 4，1999. 中国言实 5 编辑：刘玉成!（ 上接第 ! 页）核电技术先进， 装机容量相对较大， 设备可利用时间长，因此同等规模下其发电量远高于火