INPRO經濟評價方法探究

陳向婷

摘要：文章旨在對創新型核反應堆和燃料循環國際項目INPRO經濟評價方法進行研究，對其在經濟領域的基本原則、用戶要求、評判準則進行系統歸納梳理。針對評價指標體系的每項用戶要求，分別給出了其評判準則、指標定義、詳細的指標計算及評價方法，為INPRO評價方法在核電項目經濟評價方面的應用提供了重要參考。

Abstract： The paper studies on the economic evaluation method of International Project on Innovative Nuclear Reactors and Fuel Cycles（INPRO）. The basic principle， user requirement and criteria in the economic field are systematically summarized and sorted out. For each user requirement， the criterion， index definition， detailed calculation and evaluation method are given respectively， which provides important reference for the application of INPRO evaluation method in the economic evaluation of nuclear power projects.

關鍵詞：INPRO經濟評價;平準化發電成本;指標算法

Key words： INPRO economic evaluation;levelized unit energy cost;index calculation

中圖分類號：F062.2 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2020）08-0189-03

1 ?INPRO評價方法簡介

創新型核反應堆和燃料循環國際項目INPRO旨在幫助確保核能在21世紀能夠可持續的應用，為了在可持續性的總框架內解決與確保能源供應所需INS（創新型核能系統）的發展和推廣利用有關的具體問題，INPRO組建了若干任務組，專門負責開發在經濟、安全、環境、廢物管理、防擴散和基礎結構、實體保衛領域評估INS的方法。

INPRO為每一個相關領域規定了一套“基本原則”（BP）、“用戶要求”（UR）和“準則”（CR），其中，“準則”又由“指標”（IN）和“可接受限度”（AL）組成。在INPRO層次結構中，處于最高層次的是基本原則，這是為開發INS提供廣泛指導的總規則。

2 ?INPRO經濟評價體系的建立

在INPRO評價方法的經濟領域，有一個基本原則（BP），四個用戶要求（UR），八個評判準則（CR）。經濟領域的基本原則是，核能系統的能源及相關產品和服務應該是可利用的，并且是買得起的，即向消費者提供的價格必須能夠與低價格的備選方案（其他能源技術或屬于非能源技術）競爭。

3 ?INPRO經濟評價指標算法及其評價

3.1 UR1能源成本

UR1能源成本的定義是：考慮所有相關成本和抵免，在相同的時間框架和地理區域內，核能系統的能源成本（CN）與備選能源成本（CA）相比應具有競爭力。而在確定核能系統和與之競爭的替代能源的最終成本時，必須把一切相關的成本包括進去。

3.1.1 指標定義（評價指標）

評判UR1能源成本的評判準則CR1.1定義為成本競爭力，CR1.1具體由相應的指標和可接受限度組成，即IN1.1（能源成本）以及AL1.1（CN<=k*CA）。其中，CN為核能成本，CA為備選能源成本，因子k通常是大于等于1的，但也可能小于1，其取值將視具體情況確定。

對比核能系統與其他競爭性能源技術的能源成本，INPRO方法引入LUEC（Levelized Unit Energy Cost）平準化發電成本來計算CN和CA，LUEC的計算是基于電廠整個壽期內的相關技術經濟數據，對所有成本進行貼現后，計算單位平準化發電成本，在計算LUEC時，要確保所有的成本都考慮在內。

3.1.2 指標算法

平準化發電成本LUEC等同于在電廠壽期內使收入貼現后的現值總和與成本貼現后的現值總和相等的電價。對一個核電廠來說，LUEC由投資成本、運維成本及燃料成本三部分組成，其計算可用公式（1）表示。

式中，CIt表示第t年資金的投資成本;O&Mt表示第t年的運維成本;Ft表示第t年的燃料成本;tSTART表示建設起始時間;tEND表示項目結束時期;Pt表示第t年凈電功率;Lft表示每年的負荷因子;r表示貼現率。

投資成本包括隔夜投資成本、建設期利息、偶然事故成本、業主費用、主設備更換及整修成本、退役成本。

燃料成本包括鈾購買、轉化、富集、生產、運輸、鈾和钚收益、存儲的全部成本。

運維成本包括除投資成本和燃料成本外，應由生產者承擔的全部費用，通常包括電廠放射性廢物處理費用。

3.1.3 評價方法

將計算結果CN與CA，利用可接受限度CN<=k*CA 進行評判，如果實際的CN滿足“CN<=k*CA”，投資者將會傾向于選擇核能系統，反之亦然。但考慮到決策選擇時可能受到多種因素的影響，投資者可能會接受成本稍高一些的能源，即“若CN大于CA，選項N雖然比選項A成本稍高，但是選項N在某些方面的優勢超過了其成本高的缺點，因此選項N可以是優先的。”

3.2 UR2融資能力

UR2融資能力的定義是：核能系統的設計、建造、調試所需的總投資，應當可以籌集到必要的投資資金。投資有兩個方面，一是投資規模，二是投資吸引力。

3.2.1 指標定義

用CR2.1投資吸引力和CR2.2投資限制兩個評判準則來對UR2融資能力進行評價。CR2.1由指標IN2.1（優良的財務指標）和可接受限度AL2.1（與同等規模的競爭能源技術相比，財務指標應是相當的甚至更優的）組成;CR2.2由指標IN2.2（總投資）和可接受限度AL2.2（需要的總投資應當與給定市場條件下籌集資金的能力相符）組成。

對于CR2.1投資吸引力，通常是通過確定的財務指標來量化的，包括內部收益率（IRR）、凈現值（NPV）、投資回報率（ROI）等。

對于CR2.2投資限制，總投資是電廠在運營之前所需的全部投資，包括通常所說的隔夜投資和建設期利息，隔夜投資包括預備費和業主費用。

3.2.2 指標算法

3.2.3 評價方法

財務參數值NPV、IRR、ROI的可接受限度分別表示為：NPVN>NPVA、IRRN≥IRRA、ROIN≥ROIA，評估人所選擇的財務參數的計算結果應滿足上述限制條件。

核能系統的IRRN應該具有可比性，更高或至少與競爭（替代）能源的IRRA相當。IRRN與IRRA的比較并不是一個決定性因素，但如果IRRN小于IRRA，評估者需要列舉好處并解釋為什么這種差異對投資者來說是可接受的。NPVN與NPVA、ROIN與ROIA的比較也是如此。

投資限制是指潛在投資者可以籌集到的最高資金水平。為了滿足這一限制，建造一個核能系統所需的投資，必須等于或低于可由潛在投資者籌集到的最大資金。這個投資限制，很大程度上取決于市場的投資環境。

3.3 UR3投資風險

UR3投資風險的定義是：核能系統的投資風險對投資者來說是可以接受的。

對于任何一個項目，投資者的風險由若干因素組成，包括基本項目費用、項目延遲費用和電廠出力不足等方面的不確定性。核電站的投資風險與很多因素相關，公眾抗議、技術問題等將影響電廠運行的性能，評審和技術不確定意味著項目成本、進度風險、以及運行不能達到預期的負荷因子。

3.3.1 指標定義

對于UR3，定義了CR3.1設計成熟度、CR3.2建造進度、CR3.3經濟輸入參數的不確定性、CR3.4政治環境四個評判準則對投資風險進行評價。其中，CR3.1由指標IN3.1（技術和監管狀況）和可接受限度AL3.1（技術開發和設計許可證申請狀態足夠成熟）組成;CR3.2由指標IN3.2（經濟評估中項目建造和調試的時間）和可接受限度AL3.2（經濟評估所使用的建造和調試時間應足夠準確，符合實際，且不過分樂觀）組成;CR3.3由指標IN3.3（計算成本和財務指標的重要輸入參數已完成敏感性分析）和可接受限度AL3.3（所選參數的敏感性變化可以被投資者所接受）組成;CR3.4由指標IN3.4（對核能的長期支持）和可接受限度AL3.4（支持可以獲得足夠的投資回報ROI）組成。

監管和技術上的不確定性代表了項目成本和進度風險，應評估技術開發和設計許可證申請狀態是否都已足夠成熟。

項目延遲會導致費用超支，特別是項目管理及建設期利息方面，建造和調試期間的項目延遲產生的影響最大。因此，建造新的設施并使其投入運行所花費的時間應盡可能短。在評估設計、建造和調試所花費的時間時，需要認識到，與采購、建造、安裝和調試的投資相比，前端設計工作、環境評價和辦證雖然投資相對較少，但所耗費的時間可能很長。調試在整個建設結束時進行，屆時投資資金的大部分已經花掉，此時積累的利息最高，所以盡量縮短調試期是非常重要的。

在經濟性分析中，應對重要輸入參數，如建造費用、貼現率、建造周期、負荷因子等進行敏感性分析，確定重要參數的可能變化范圍。敏感性研究的目的是了解模型假設的變化是如何影響經濟分析的，從而做到對各種因素變化的相關風險有所了解。

3.3.2 評價方法

①CR3.1設計成熟度。

根據不同的情況，CR3.1的AL3.1分四種情況：國內首堆、同類堆型的后續電廠、全球首堆以及技術開發，相應的可接受限度表示為：

AL3.1.1：國內首堆：同樣設計的電站已建設和運行;

AL3.1.2：同類堆型的后續電廠：同樣設計的電站已經被許可，建設和運行，并且沒有對電廠運行產生負面影響的新的技術或許可證問題;

AL3.1.3：全球首堆：技術研發國已對設計頒發許可證;

AL3.1.4：技術開發：已制定計劃去解決評審問題，相關費用已包含于研發計劃中。

對設計成熟度CR3.1的評價，應針對不同情況，判斷是否滿足相應的可接受限度。

②CR3.2建造進度。

同CR3.1一樣，CR3.2的AL3.2也被分為四種情況：國內首堆、同類堆型的后續電廠、全球首堆以及技術開發，相應的可接受限度表示為：

AL3.2.1：國內首堆：財務分析中使用的建造進度應該參考以前相同設計的其他電廠建造進度;

AL3.2.2：同類堆型的后續電廠：財務分析中使用的建造進度應是基于在前續項目中實現的實際建造進度;

AL3.2.3：全球首堆：有足夠的、令人信服的證明證據表明建造進度是現實可行的，與之前已完成的核電站建造進度的經驗相一致，并且已經考慮了足夠的裕量;

AL3.2.4：技術開發：通過分析證明進度是現實可行的，考慮以前核電站建造項目的經驗。

對建造進度CR3.2的評價，應針對不同情況，判斷是否滿足相應的可接受限度。

③CR3.3經濟輸入參數的不確定性。

評價方法應該是，通過敏感性分析，投資者可以接受所選參數的變化。例如，建設時間的小幅增加并不會導致核能與其他可競爭能源相比，變得不具有競爭力。

④CR3.4政治環境。

在評估政治環境風險時，應該考慮國家是否有對核能的政治支持，以及是否提供這種支持。

3.4 UR4靈活性

UR4靈活性的定義是：具有靈活性以滿足不同的市場需求。考慮到未來的不確定性，核能系統應具有足夠的靈活性，盡可能為各種可能的未來和市場提供具有競爭力的能源。因此，除了核能系統具有總體適應性外，其特定組成部分也應具備進行調整的能力，以便適應不同規模的模塊、不同市場的變化、以及滿足不同的能源應用和不同國家/地區的需求。在評估某一組成部分或整體的靈活性時，應當考慮該組成部分或整體與核能系統其他組成部分之間可能存在的協同作用。

3.4.1 指標定義

評判UR4靈活性的評判準則CR4.1即為靈活性，CR4.1具體由相應的指標和可接受限度組成，即IN4.1（核能系統的組成部分能否適應不同的市場）以及AL4.1（是的）。

3.4.2 評價方法

靈活性的問題，提出容易，卻較難實現。對于靈活性的評價，設計者應該確保新的設計是盡可能靈活的，在不同的市場下均可銷售，如只需要很小的改變，就能滿足更多的市場需求，則相對越靈活，投資的吸收力就越大。

4 ?INPRO經濟評價方法小結

本文對INPRO經濟評價方法的四個用戶要求及其評價準則進行深入探究。其中，UR1能源成本、UR2融資能力需要對相關經濟性評價指標進行定量計算，以判斷是否滿足可接受限度;UR3投資風險、UR4靈活性則側重于通過定性分析來判斷指標的可接受程度。

參考文獻：

[1]IAEA Nuclear Energy Series（No.NG-T-4.4）. VIENNA： INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY，2014.

[2]IAEA Nuclear Energy Series（No.NP-T-1.12）. VIENNA： INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY，2010.

[3]Guidance for the Application of an Assessment Methodology for Innovative Nuclear Energy Systems（IAEA-TECDOC-1575 Rev.1）. VIENNA： INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY，2008.

[4]創新型核反應堆和燃料循環的評估方法（IAEA-TECDOC-1434）. VIENNA： INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY，2005.