模塊式小堆ACP100項目經濟性優化探討

張可為 李松

【摘 要】本文對一種模塊式小堆型號ACP100為研究對象，采用商用工程經濟分析軟件對其進行了經濟優化分析，完成了前期準備工程、核島工程、常規島工程、BOP工程等相關組成部分的概算和估算和兩者對比分析，對比了M310、CP600和ACP100三個核電型號的工程造價，分析了工程費用范圍、以及工程基礎價、價差預備費、工程固定價、建設期財務費用、工程建成價、鋪底流動資金、可抵扣稅費、項目計劃總資金等財務費用，并對電價敏感性、融資優惠方案變化、融資優惠方案變化進行了分析，最后提出了優化建議和優化方式，為模塊式小堆后續工程項目提供了參考。

【關鍵詞】模塊式小堆;ACP100;經濟性;優化

中圖分類號： TM623.91 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）02-0001-005

【Abstract】In this paper，One Small Modular Reactor（SMR）Model-ACP100 is studied.The commercial engineering economic analysis software was used to analysis the ACP100 economic optimization，estimate analysis and evaluate analysis of ACP100 engineering，which include the preparatory engineering，nuclear island project，conventional island engineering，BOP engineering，and so on，are contrast and analysis.The engineering cost of three nuclear power models M310，CP600 and ACP 100 are compared.This paper analyses the scope of project cost，as well as the financial costs such as the basic price of the project，the reserve fee for price difference，the fixed price of the project，the financial cost during the construction period，the construction cost，the Liquidity Fund for laying the foundation，the deductible tax fee and the total fund for the project plan.The sensitivity of electricity price，the change of financing preferential scheme and the change of financing preferential scheme are also analyzed.Finally，the optimization suggestions and optimization methods are put forward， which provide a reference for the follow-up project of small modular reactor.

【Key words】Small Modular Reactor;ACP100;Economic;Optimization

0 前言

自2004年6月國際原子能機構（IAEA）宣布啟動以一體化技術、模塊化技術為主要特征的革新型模塊式小型堆（SMR）開發計劃以來，參與的成員國總數已達到30個，涌現了45種以上的革新型中小型反應堆概念。小堆具有供電、供熱、供汽、海水淡化等多種用途，在安全性、成本效益、靈活性等方面具有優勢。作為清潔能源，小型堆對大氣治理、節能減排、環境保護、能源安全起到積極作用，是核能發展的方向之一。但經濟性成為制約其發展的關鍵問題之一。

本文以模塊式小型堆ACP100為研究對象[1]，分析了與二代核電M310機型的造價對比，以及經濟優化的建議措施。

1 經濟性分析

1.1 工程費用對比

根據ACP100的前期準備工程、核島工程、常規島工程、BOP工程等各部分組成，通過計算分析，得到ACP100工程費用概算和估算對比如表1所示，可見成本相差不大。

這里對核島工程進行深入分析，按一般核電站建設成本構成，核島工程包括建筑工程和設備及安裝工程，其中設備和安裝工程包括核島工藝系統、核島電氣系統、核島儀控系統、核島通風系統以及核島消防和起吊設備等。進一步分析ACP100核島工程相關費用和各工種設備費占比情況，見圖3和表2所示。

根據表2所示，可知核島工藝系統所占比重最大，其主要包括核島主系統及附屬設備、燃料操作與貯存系統、專設安全設施、核輔助系統、核島附屬工藝系統、核島廢物處理和排放系統、核島管道及閥門安裝等部分，分析其構成如表3所示。

可知核島主系統及附屬設備價占到核島工藝系統設備價的75%，其中本次增長率占全部核島工藝設備價格變化的63.98%。

一回路主設備與二代改進機組相比，從每千瓦投資看，ACP100各設備單位投資基本是二代改進型百萬千瓦機組的6倍以上，因此，核島一回路設備費用較高是ACP100造價較高的原因之一，也是未來降低造價、挖掘潛力的重點所在。

這里再對ACP100輔助工程BOP組成價格進行，并與M310的BOP各部分費用占比情況進行比較，見表5和圖4所示

受目前設計條件的限制，現階段大幅度降低投資的難度較大，如果BOP工程依附于同期建設的大堆項目，ACP100的BOP投資僅是保證自身系統運行的分支改造費用，可以立竿見影較為顯著地降低工程費用。

1.2 工程費用范圍

按照工程造價分，主要分為工程基礎價、工程規定價、工程建成價，相關構成見圖5。

可見，財務費用在工程實際成本里占的比重非常大，通過減少銀行貸款總量、降低銀行利率、申請國家高新技術政策等，都是有效降低項目總造價的有效手段。

假設國家給予本項目的高新科技政策支持性費用11億、優惠利率3.65%，和沒有相關的優惠政策，兩者進行比較分析。

假設工程建設期利息年名義利率6.55%，按季結息模式，在相同投資流的前提下，建設期財務費用幾乎和工程基礎價漲幅相同。可以計算得到ACP100的各項財務費用見表7所示。

1.3.1 電價敏感性分析

若ACP100采用獨立布置方案，優惠融資的支持下，分析其電價敏感性，相關分析結果見表8所示。

可知，工程建成投資和機組實際效率對電價的敏感度同等重要，這也就指明了今后優化的方向。

1.3.2 融資優惠方案變化分析

這里分析了政策支持、利率及建設期變化對電價的影響，見表9所示。

可知：若無國家支持資金，項目資本金需要多投入11億，若項目失去貸款優惠利率，其含稅上網電價將增加14.89%;如果同時失去兩項優惠措施，將使ACP100上網電價達到無以復加的水平。

綜上所述，通過對上網電價進行敏感性分析，可以看出：

1）提高機組實際效率對機組單位成本影響是最大的，而建設投資對電價和成本的影響僅略小于機組實際效率影響，因此ACP100機組應該在一定幅度范圍內提高機組實際效率;

2）在適度提高發電功率的同時，應盡量優化設計降低建設投資。

3）盡量爭取到更多的資金支持，更大的優惠力度，否則各個工種千辛萬苦挖掘潛力優化設計降低的費用，將全部被項目融資成本吞噬。

2 機型對比分析

為了與工程比較，這里與國外主要模塊式小堆堆型mPower和Smart進行了對比[2]。分析情況如下：

可知與國際目前主流小型堆設計相比，ACP100機型單位建設投資比美國mPower偏高，但與韓國Smart等其他小型堆相差不大，投資水平相當。

3 優化建議

根據前面的分析，對小堆后續經濟性提高和優化有以下建議：

（1）在保證反應堆固有安全性的前提下，進一步優化降低費用投資;提升機組額定功率，提高市場競爭力。

（2）積極尋找支持資金和優惠貸款，降低財務成本。

（3）超越產業競爭，開創全新市場，利用自身特點尋找適合自己發展的“藍海”。

建議可以采用如下優化方式：

技術經濟專業在設計的各個階段將合理確定ACP100機型的造價，為技術設計部門在各階段的設計提供有效反饋，以達到優化設計，有效控制造價的目的。

【參考文獻】

[1]ACP100 Small Modular Reactor Research and Development in China，Nuclear Future.Vol.12（4），76-78，July2016.44-51.

[2]Advances in Small Modular Reactor Technology Developments，IAEA Advanced Reactors Information System（ARIS），August 2016. 77-84，129-136.