世界核電的經濟性和前景

溫鴻鈞

目前世界能源發展面臨供求緊張和減排二氧化碳、緩解全球變暖等嚴重問題，迫切要求核電復蘇和發展。上世紀60～70年代，核電對煤電、油電的經濟競爭力的強大優勢，成了核電大發展的強大驅動力。在長期的二代和二代改進機型發展時期，核電保持了對煤電的競爭優勢，但近幾年世界主要核電機型開發商推出的高造價的三代機型，建設造價大幅提高，奇高的比例投資對世界核電的復蘇將產生嚴重影響。本文試圖從核電造價大幅攀升情況入手，分析其對核電發展的對策，展望核電發展的前景。

2011年7月19日，哈爾濱電氣集團公司哈爾濱汽輪機廠有限責任公司車間，工人正在對世界首臺AP1000三代核電130萬千瓦等級汽輪機低壓內缸進行加工，這是世界最先進的核電汽輪機組。攝影/小剛/CFP

一、在役二代核電的經濟性

目前世界上運行的核電機組，運行特性如發電效率、負荷因子等較前有大幅改進，負荷因子達到90%以上，與常規能源發電的經濟競爭力大幅提高。

1、美國核電生產成本只有煤電的3／4，比氣電油電低很多

由美國能源研究所提供的核電對煤、氣、油電的電力生產成本參見下圖。

美國核電對常規能源的煤、氣、油電的經濟競爭能力不斷提升，近幾年保持繼續提升的趨勢。

2、西歐幾國要對核電收核燃料稅，理由是核電利潤太高，認為是暴利

西歐幾國核電的經濟運行情況很好。最能說明問題的是德國、荷蘭、瑞典、芬蘭對核電要征收核燃料稅。征收的理由是暴利。征收暴利稅，按使用的核燃料量計征，稱為核燃料稅。有的國家征稅真實的目的，是要限制核電發展，但也說明現在役核電站的經濟效益是非常好的。而且像芬蘭是積極發展核電的國家，也要征收。

3、延壽增容經濟性好，被人喻為銀行的ATM機

以美國為代表，世界各國都在積極推進在役二代核電的延壽增容，取得了很大的成績。在福島核電事故后的這段時間內，延壽增容工作異常活躍，進展很快，活力強勁。

延壽增容得到重視的原因是經濟效益太好。以新澤西州薩利姆核電站延壽增容為例，2011年7月1日NRC批準兩臺壓水堆機組延壽。投資5.25億美元，把兩臺110.6萬千瓦機組壽命由40年延長到60年，并各增加容量6.9萬千瓦，使每臺機組增至117.5萬千瓦。又據世界核新聞2011年8月16日消息，美國最大的核能發電公司Exelon計劃到2017年前增容150萬千瓦，預算投資35億美元，折合邊際造價每千瓦2300美元／千瓦，不到新建核電廠的一半，還未計延壽的效益。真像世界核協會副主席核能發展戰略家斯蒂夫?基德（S·Kidd）在2011年5月9日《國際核工程網站》上發表“核電廠如何突破，成為自動取款機”一文中說的，簡直像自動取款機。

4、世界核電機組延壽增容迅速發展

20世紀50年代，美國賓夕法尼亞州希平港（Shippingport）核電站。攝影/文仕工作室/FOTOE

1955年，日內瓦國際和平利用原子能會議上，前蘇聯展示的核能設備模型。攝影/文仕工作室/FOTOE

2011年3月，美國核管會（NRC）批準福蒙特州揚基核電站延壽20年。2011年4月27日，NRC批準亞利桑那州帕洛弗迪核電站3臺系統80型壓水堆核電機組延壽20年。2011年6月29日，NRC批準Xcel能源公司在明尼蘇達州的草原島核電站容量分別為56萬千瓦和55.4萬千瓦的兩臺雙回路壓水堆機組各延長壽命20年。2011年7月1日，NRC批準新澤西州薩利姆（Salem）核電站兩臺壓水堆機組延壽20年。2011年7月20日，NRC批準紐約州希望河（HokeCreek）核電站一臺沸水堆核電機組延壽20年，延壽至2046年4月。截止2011年7月20日，NRC先后批準了9臺核電機組延壽20年，使延壽至60年的機組數量達到71臺。

世界核新聞2011年7月29日消息，韓國月城核電廠1號機組（67.9萬千瓦）經由加拿大AECL翻新后全面啟動，可再運行25至30年。

據世界核新聞2011年8月25日報道，阿根廷決定對Embasle核電廠自主進行翻修，反應堆堆內構件全部由國內制造，預算總投資13.66億美元。翻修后延長壽命25～30年，增加發電容量5%，約3.5萬千瓦。計劃在5年內完成。

又據世界核新聞7月27日消息，瑞士的Leibstadt核電廠由法國Areva幫助完成更新設備增容，由1165萬千瓦增容至120.5萬千瓦。

1992年，建設中的深圳大亞灣核電站。攝影/黃欣提供/FOTOE

二、新建核電的造價

1、復建項目造價較低，在新建與復建的選擇中，往往成為首選

美國即將建成的沃茨巴2（Watts Bar2）復建工程，比投資僅2000美元/千瓦。據世界核新聞2011年8月9日消息，美國核管會NRC已頒發核燃料裝料許可證，運行許可證預計于2012年10月發出。新燃料組件已開始運抵現場。2012年將進入服役，2013年開始商業運行。沃茨巴2號機組于1985年因電力市場不景氣工程暫停。2007年10月恢復建設，靜電功率增至127萬千瓦，總投資25億美元，比投資約2000美元/千瓦。沃茨巴2機組復建中技術上有改進，屬二代改進的先進機型，比投資比新建機組低得多。工程進展順利，是美國唯一的在建核電工程。

美國TVA決定恢復建設貝爾豐特1號機組，預計造價3900美元/千瓦。據國際核工程2011年8月19日消息，田納西流域管理局TVA董事會授權繼續完成在阿拉巴馬州的貝爾豐特核電廠1號機組的建設。貝爾豐特1號機組是B & W公司壓水堆，126萬千瓦，1988年已完成55%工程量，因電力銷售無市場而停建，部分設備已被拆除。停建后，TVA曾計劃在此廠址上新建2臺AP1000機組，并向NRC申報了建造運行許可證的申請。后TVA經復建和新建的可行性對比研究，預算復建需投資49億美元，比投資約3900美元/千瓦，在經濟上顯著優于新建方案，工程實施方案可行，決定采用復建方案，計劃于2018～2020年完成，現正式授權實施。

斯洛伐克的莫西霍夫3、4號機復建工程，造價3153歐元/千瓦。建設兩臺俄羅斯44萬千瓦的VVER440型機組，增加1.5米厚混凝土的安全殼。2009年6月恢復建設，計劃于2012、2013年建成，總投資27.75億歐元，比投資3153歐元/千瓦（3950美元/千瓦）。

以上幾個二代機型的改進升級復建項目，造價與原有基礎有關，但一般造價較低。其原因一是屬二代改進機型，二是利用原有基礎。條件好的復建項目，由于其造價低，經濟性好，往往優先。

2、二代改進機型

中國在建二代改進核電機組，造價在2000美元/千瓦左右。

加拿大CANDU6的造價，據世界核新聞2010年2月9日消息，羅馬尼亞切爾納沃達核電站準備新建2臺72萬千瓦的CANDU6重水堆機組，向加拿大AECL咨詢中估計總造價40億歐元（50億美元）估計比投資3570美元/千瓦。

3、二代改進達三代的AES造價在3000～3500美元/千瓦

俄羅斯2008年和2009年先后開工的AES-2006型兩個項目4臺機組，沃羅涅日二廠和列寧格勒二廠各兩臺，總承包合同價分別為50億美元和58億美元（1360億盧布），分別折合2341和2480美元/千瓦。據上述兩個項目看，加上業主的前期工作費、廠址工程費和建設期間的利息，估計建成價比投資約為3000～3500億/千瓦。

4、上世紀末完成整體驗證的ABWR、System80+(APR1400)

美國南得克薩斯州(STP)3號和4號兩臺135.8萬千瓦的ABWR機組。比投資低，一直被認為在美國新建項目中經濟上居于領先地位。2009年11月，東芝測算總投資增加40億美元。投資由3700美元/千瓦增加到5000美元/千瓦。2010年10月，由于美國政府貸款擔保條件不能接受，宣布推遲。日本福島事故后，持有18%的東京電力公司資金無保證，項目主持者NRG能源公司宣布退出。

阿聯酋核電項目的招標，最后韓國電力公司（KEPCO）聯隊以APR1400擊敗美國Areva的EPR和美國GE-H的ABWR中標，價格200億美元，建設4臺APR1400機組，固定價比投資約3500美元/千瓦。招標過程中Areva一直以他的“先進”處于優勢地位，最后阿聯酋選擇了價格相對較低的APR1400。阿聯酋是個非常富裕的國家，往往容易產生追求“先進”、“時尚”，但最后還是講究經濟、實效，選擇了價格相對較低的機型。

5、正在整體驗證中的AP1000、EPR

佛羅里達州利維項目，據世界核新聞2010年5月7日消息，進展能源公司重新測算總投資增加約50億美元，由原來的172億美元（包括30億美元輸變電工程）增加到225億美元，比投資由7700美元/千瓦提高到10000美元/千瓦以上，因造價過高，籌資困難而決定推遲。其扣除輸變電工程后的比投資約為7400美元/千瓦。

佛羅里達州土耳其點的6號、7號機組，2008年2月測算基礎價比投資2444～3582美元/千瓦，加上冷卻塔、土地、風險金等，增加到3108～4540美元/千瓦，再加上財務費用為5780～8071美元/千瓦。為籌措資金，爭取州政府CWIP（在建設過程中向用戶回收建設資金）優惠政策未取得滿意的結果而推遲。

美國佐治亞州Vogtle項目是奧巴馬總統特別支持、前期工作進展最順利的項目。擬建造2臺110萬千瓦AP1000機組，項目主導者測算比投資6360美元/千瓦。

據2011年7月20日國際核工程消息，法國弗拉芒維爾3號EPR工程因工程事故等調整計劃，建成時間再推遲2年，工程投資由2005年估計的33億歐元增加到60億歐元（85億美元），固定價比投資高達5200美元/千瓦，加上建設期利息和業主費，將高達6500～7000美元/千瓦左右。

英國計劃2025年建成2500萬千瓦新核電，估計新建電廠總投資1100億英鎊（1700億美元），采用EPR和AP1000機組，框算綜合比投資6800美元/千瓦。

這類機組造價大致在6000～8000美元/千瓦范圍內，其中AP1000更高一些，與西屋公司一貫宣傳的AP1000是造價低經濟性最好的機型相反，是所有機型中造價最高的一種機型。

6、新建核電造價的總體情況

復建項目一般地說，比新建要便宜，造價較低。但與停建前的工程狀況有關，相互間差別也較大。

對新建項目，世界各國各種機型的造價，大致可劃分為四個檔次，見世界各種機型造價情況表。

世界各種機型造價情況

2004年，秦山核電二期工程，是我國自主設計、自主建造、自主管理、自主運營的首座2×60萬千瓦商用壓水堆核電站，使中國實現了由自主建設小型原型堆核電站到自主建設大型商用核電站的重大跨越。攝影/史訓鋒/CFP

三、新建核電造價過高的影響

1、核電造價過高的直接經濟影響

造價過高的直接經濟影響，一是造價過高造成資金籌措量大，投資風險大，資金籌措困難成為新建核電項目要首先克服的困難。二是由造價過高必然造成發電成本過高，造成電廠經營生存能力和市場競爭能力低下。

關于美國新建核電的造價和發電成本，美國一些大學和金融法律咨詢機構作了研究。2010年6月出版的《核電和可再生能源電力經濟學》一書中作了綜合評論。2003美國麻省理工MIT學院測算，假定基礎價造價（未計建設期間物價浮動和利息）為2000美元/千瓦，核電發電成本為6.7美分/千瓦時，可以同化石燃料發電競爭。2007年Key-stone能源環境科學與公共政策中心測算，造價3600～4000美元/千瓦，發電成本為8.1～11.1美元/千瓦，發電成本提高到8.4美元/千瓦時。2009年C.A.Severance測算，造價為7400～10500美元/千瓦時，發電成本提高到25～30美分/千瓦時。從以上測算結果看出，新建核電造價迅速上漲，發電成本跟著成倍的提高。這樣核電廠盈利能力低到可能是負的，電廠難于生存，在同其他發電能源技術的市場競爭中，缺乏競爭能力，投資者失去投資核電的動力，這就造成了新建核電的又一個障礙。

2、美國新建核電計劃受挫

從2005年起，美國掀起了新建核電的高潮，先后有18個項目28臺機組，向美國核管會NRC申請建造運行許可證。自2009年9月開始，由于經濟原因，連續發生多米諾式的倒塌。①因研發驗證審批太慢、經濟性差，以Exlon公司帶頭，一批ESBWR項目宣布推遲或退出。②密里州卡拉威項目因造價過高，籌資困難，申請CWIP（在建設期間向用戶回收建設資金和利息）優惠政策遭拒，或批準額度太低，一批US-EPR和AP1000項目宣布推遲或退出。③在美國能源部批給5個項目作聯邦貸款擔保后，在簽署擔保協議時只見到一個項目簽字的報導，而有2個項目，因造價高無償還能力，無法保證貸款的償還，而拒絕簽字。最近美國核能研究所總裁在世界核協會2010年年會上說，到2020年美國有4～8個機組在建就很好了。新建核電計劃受挫的主要原因是造價太高，資金籌措困難。人們擔心美國這輪新建核電計劃，會不會像本世紀初的“2010核能”計劃（2010年前建設18臺機組無一臺動工）那樣夭折。

3、引起了對核電發展前景的擔憂而改變對核能發展的態度

密蘇里州卡拉威核電項目建設一臺160萬千瓦的US-EPR機組，比投資6125美元/千瓦，計劃籌資高達90～120億美元。籌資量大，投資風險高，向州政府CWR申請（Constructionn work in progress）優惠政策，在建設期間向用戶回收資金，遭議會否決，電力公司AmerenUE 2009年4月23日宣布籌建工作暫停，并通報NRC停止建造運行許可證的審批。此事社會反映強烈，美聯邦能源管理委員會主席J·Wellinghoff在能源協會記者招待會上說，建造新的煤電、核電廠是不必要的，因為核電和煤電的成本太高。這個主管美國能源的高官，由于美國當前新建核電造價太高，而采取了否定發展核電的立場。

2010年12月3日，正在建設的秦山核電一期擴建工程——方家山核電，裝機容量為兩臺百萬千瓦級壓水堆核電機組。攝影/汪開敏/CFP

據世界核新聞2011年8月16日消息，美國最大核能公司Ex-elon董事長兼首席執行官約翰·羅維在美國核學2011年工作會議上，就美國核能發展前景從“技術、市場、核廢物、經濟”四個方面的分析后作出比較悲觀的結論，認為核電發展面臨的挑戰，“不是技術，而是經濟”。他說，國家需要核能，解決氣侯變化問題，調整能源結構，提高整體安全性和可靠性，這些核能需求均屬時代的原因，但我們是企業，不是宗教，不能按時代的信仰辦。他從企業的立場出發，不能辦沒有經濟效益的事。他這個美國最大核能公司的掌門人，一貫積極推動核能的建設和發展，但因新建核電經濟性的惡化，而改變了對核能的態度。

4、引起了世界核電市場競爭形勢的變化

核電市場的熱點，已由追求“先進”轉變為經濟上的“承受”。上世紀九十年代起，追求“先進”是市場競爭的焦點。由于一些先進機型造價過高，超過了買方的資金籌措和電價承受能力，經濟上能否承受成了項目能否成功的關鍵。追求先進變為了追求經濟實效。如南非2007～2008年龐大發展計劃的招標，起初追求“先進”，找到了當時最強勢的法國Areva和東芝西屋公司。但在遇到資金困難時便停止招標。可是，核電還是要發展的，于是提出了走“低成本”的發展道路，決定要加強與中國、韓國合作。又如土耳其第一核電項目的第4次招標，因缺乏資金而推遲。后俄總理普金以“俄造價只有美國、法國的一半”為由，說服了土總統，獲得單獨議標權，重開談判，最終達成一致。再如2009年底阿聯酋的核電招標，法國EPR因高價敗于韓國的APR1400之手。由這些招標項目的結果看出，招標成敗的關鍵，不是技術的先進與否，而是經濟上能否承受。

2011年12月28日，海南昌江核電工程1號機組比計劃提前28天完成穹頂吊裝，標志著1號機組核島土建施工階段全部結束，轉入全面安裝階段。攝影/白羽/CFP

5、雙雄爭斗時代已經過去，其他三代機型逐步興起

在2005至2008年的核電國際市場招標競爭中，EPR和AP1000是兩大明星，那里有招標，他們就會在那里出現，呈雙雄爭斗的態勢。但這幾年市場競爭的結果顯示，雙雄爭斗的時代已經過去。而其他三代機型，如早期三代機型東芝、日立的ABWR、韓國的APR1400；“二代改進達三代”機型俄羅斯的AES-92、AES-2006逐步被人們重新認識，在市場競爭中逐步興起。其中俄羅斯AES業績尤為優秀，取得多個項目的勝利。

四、核電發展的出路和對策

核電只能在同時滿足安全和經濟這兩個約束條件才能發展。目前高造價的三代機型，似已踩了經濟這條底線，進展困難。為此，世界各國正采取措施，設法克服這個困難。

1、美國貸款擔保政策希望能幫助解決資金籌措困難

為支持核電新建項目建設，美國奧巴馬政府擴大了對核電新建項目政府貸款擔保的額度，由185億美元擴大到540億美元。2010年2月16日奧巴馬總統宣布，對佐治亞洲的Vogtle核電項目（建設兩臺AP1000機組）給予83.3億美元的政府貸款擔保，支持該項目的建設。由于奧巴馬總統對Vogtle核電項目的支持，使其成為美國新建核電中最為順利的一個，有可能在2011年內獲得NRC頒發的建造運行許可證。

政府貸款擔保支持電力公司可提高項目的信譽，幫助解決籌資問題。但它僅是擔保，不是貸款，仍要有電力公司償還本息，而且還增加11.6%擔保費的負擔。但這些項目因造價高，發電成本高，無盈利能力，早發電早賠本，多發電多賠本，電廠難以生存。政府貸款擔保不能解決電廠的生存能力和市場競爭能力的問題。因而幾個批準給予政府貸款擔保的項目，拒絕簽署擔保協議，并宣布項目推遲或停止。

2、美國“四連鎖”市場政策機制改革，有助于解決成本過高的經濟生存能力和市場競爭能力

美國復蘇核電，決定在EPR和AP1000兩種機型中選擇，造價和發電成本均太高，經濟性成為美國核電復蘇的屏障。英政府提出要建立“四連鎖政策機制”（four interlocking policy instruments），進行能源市場改革，讓未作減排處理的碳基能源增加成本，讓低碳能源的優勢體現出來。要求以白皮書的方式拿出咨詢報告，再由政府決策。

能源市場改革白皮書四點建議是：①制訂碳排放的樓板價格；②制定一個“差價合約”（Contract for difference）以便穩定金融和從低碳發電中回收；③建立禁止高碳發電的機制，制定碳排放限額標準；④確保足夠的發電能力。碳排放樓板價格，是英國新建核電經濟的根本，建議2013年每噸二氧化碳16英鎊（25.7美元），以后逐步提高，2020年上升為30英鎊（48.2），2030年上升到70英鎊（112.5美元）。碳排放限額標準作為市場監管的逆止閥，每發千瓦時電最多排放450克二氧化碳。這樣，燃煤電廠不裝CCS（碳收集貯存系統）就不能生存。

對此市場改革，人們態度不一。由于電價將大幅提升，對經濟社會發展和人民生活將會產生重大影響。金融危機沖擊下的美國，已在緊縮開支下發生了社會動亂，能源市場改革的可行性和時機，必須慎重對待。

3、法國通過機型設計改進，降低造價，降低成本，是解決核電發展經濟屏障的正確方向

法國在阿聯酋核電項目招標中敗給韓國，EPR機型頭兩個在建項目（芬蘭奧爾基洛托3號、法國本土弗拉芒維爾3號）工程遇到嚴重困難，促使法國核工業決定進行一系列重大改革。EPR安全冗裕度過高，過于復雜，是工程建設問題多、造價過高和經濟競爭力低的重要原因。于是決定發展簡單、優化的低成本廉價核電機型；由EdF對現在的EPR設計，吸取反饋經驗和英國核安全評審機構提出的意見，作優化修改，在修改完成后，再建設朋利（Penly）3號機組，真正完成首堆工程的整體驗證和示范；確定由EdF帶領法國核電產業進軍世界核電市場，并進一步推進法國核電產業的整合。法國現在的EPR造價高，僅次于AP1000，要通過設計改進降低造價、降低成本，方向是正確的，是明智的決定，但改進設計能否達到預期目標，人們拭目以待。

4、建設造價低經濟性好的成熟機型是當前核電建設的正確選擇

要在當前新建核電，實行產業發展，應作何選擇？

有核電國家現役機組的延壽增容和有復建條件的恢復建設，是一些有核國家的首選，但受條件限制，規模較小；新建安全性經過考驗的造價低經濟性好的成熟機型，是近期要求發展核電國家的首選；建設三代核電機型，要量力而行，要選擇經濟上能承受的三代機型，只要經過工程整體驗證，在安全上都不會有問題。

5、走二代改進達三代的核電技術改進發展道路

法國佛雷蒙核電中心(Flamanville)。法國是世界上核技術的發達國家，擁有多個核電中心。攝影/CFP

要克服發展核電的經濟屏障，不能光靠經濟環境的政策調整，主要還應從自身的改進著手，在確保核電安全條件下，降低造價、降低成本。

三代機型特別是高造價三代機型應在確保安全條件下，作降低造價、改善經濟性的改進，像法國EPR正要做的那樣。高造價三代機型，如不把造價降下來是沒有前提的。二代改進機型應繼續改進，以達到三代的要求（URD、EUR），像俄羅斯已做到的那樣。二代改進達三代機型要充分利用已有的經過考驗的技術和經驗作為基礎，要保持和發揮經濟性好的優勢，采用能動與非能動優化結合的理念，把引進的先進技術嫁接到原有基礎上。走二代改進達三代的改進發展道路，可以開發出一種既滿足三代核電的安全要求，在經濟上又能為廣大第三世界國家所承受的優秀機型。

五、結 語

核電只能在滿足安全和經濟兩個約束條件發展。在日本福島事故后，人們對安全有了更深刻的認識。但對經濟這個約束條件，似乎還缺乏應有的認識。一些核電機型開發商和供應商，仍在沿著過去一段時間內不顧經濟性的惡化，片面追求所謂先進的路，把核電發展引上歧路。

發展建設核電的根本目的是為了取得電力電量，為國民經濟發展提高人民生活水平服務，為減排二氧化碳緩解全球變暖服務。核電技術先進性的提高要在實現這個根本目的的前提下進行。離開這個目標為先進而先進，為爭奪市場而先進，是核電發展走上歧路的重要原因。

發展核電要追求經濟性，要少花錢多辦事，取得更多的效益。建一個第4檔次高造價核電，可建第1檔次3到4個核電。用同樣多的錢，建造更多的核電，就能對人類做更大的貢獻。

在當前新建核電造價大幅提升，高得使一些需要核電的國家和地區因其經濟實力無法建設。因此，開發建設較低造價的核電機型，具有使廣大經濟實力相對較弱的國家和地區也能建設核電的重大意義。如果只允許建造高造價的所謂“先進”的機型，那就限制了世界核電的發展，而限制高造價則是對世界、人類做更多的貢獻。

核電建設項目比投資綜合表