巴基斯坦核電經濟性和市場競爭力研究

顧倩蕓

(中國中原對外工程有限公司,北京 100044)

核能作為安全、清潔、高效、可靠的能源，在全球能源轉型中發揮著越來越重要的作用，是全球攜手推進低碳可持續發展不可或缺的重要能源。然而，近年來在全球電力需求增速放緩、石油天然氣等傳統化石能源價格降低、可再生能源電力成本急劇下降的競爭環境下，疊加新冠肺炎疫情、趨嚴的核安全監管、不穩定的政策等因素影響，核電發展正受到明顯的市場沖擊，多個國家調整核能領域發展計劃。核電項目資金成本高、建設周期長，加之在多數國家首批三代核電項目建設過程中，因工期延誤使核電發電成本大幅上升，導致相關利益者對新建核電項目的意愿進一步削弱，這給我國核電“走出去”帶來多重挑戰。本文以我國核電“走出去”傳統市場——巴基斯坦為例，簡要介紹了巴基斯坦核電市場開發現狀，重點分析了巴基斯坦核電項目落地面臨的經濟性和市場競爭力問題。在分析核電經濟性特點的基礎上，結合巴基斯坦核電開發實際，提出了提高巴基斯坦核電經濟性和市場競爭力的主要途徑，為后續開發巴基斯坦核電市場提供參考，為我國核電“走出去”提供良好實踐。

1 巴基斯坦核電市場開發現狀

1.1 中巴核能合作概述

核能合作是中巴兩國構建全天候戰略合作伙伴的重要組成部分。自兩國政府1986年簽署《和平利用核能合作協定》以來，雙方在核能領域已不間斷合作30年，合作在運/在建/擬建核電項目總裝機容量已達4630 MW。其中，恰希瑪C-1、C-2、C-3/C-4四臺核電機組已合作建成并投運，運行狀況良好；卡拉奇K-2/K-3項目，作為采用我國自主三代核電技術“華龍一號”的海外首堆工程，項目建設正在有序推進；C-5項目正處于融資推進階段。目前，核電是巴基斯坦各類型電廠中運行最穩定、可利用率最高的基荷能源。根據巴基斯坦官方數據公布，2019—2020財年已經成功投運的C-1、C-2、C-3/C-4核電機組以3.72%的全國裝機容量占比，實際貢獻達7.94%的發電量，為巴基斯坦電力系統提供了強有力的支撐，為巴基斯坦經濟發展提供了重要的能源保障。

1.2 開發巴基斯坦核電市場面臨的挑戰

當前，巴基斯坦能源系統對化石能源的依賴程度仍然居高不下，嚴重影響其能源安全，因此巴基斯坦政府致力于構建可持續發展能源結構。核電作為一種高效、穩定的清潔基荷電源，是實現巴基斯坦能源結構優化的必然選擇。根據巴基斯坦國家能源安全計劃，其計劃到2030年實現核電總裝機容量8800MW，這意味著巴基斯坦未來還需新建多臺百萬千瓦級核電機組，為我國核電“走出去”提供了廣闊的市場空間。

然而，近年來以風能、太陽能為主的可再生能源發電成本急劇下降，根據巴基斯坦國家電力監管局(NEPRA)近3年公布的各類能源私人投資電力項目發電成本數據，通過統計分析取平均水平(如圖1所示)，可以看出風電發電成本在3～5美分/(kW·h)左右，太陽能發電成本為4～6美分/(kW·h)左右，遠低于核電發電成本。因此，巴基斯坦政府計劃于2030年將可再生能源占比從4%提高到30%。可再生能源的大力發展將間接弱化核電保障巴基斯坦能源安全的作用，對巴基斯坦后續核電可持續發展產生一定的沖擊。

圖1 巴基斯坦各類能源平均發電成本比較Fig.1 Comparison of the average generation cost of various energies in Pakistan

此外，從中巴核能合作歷史看，除C-1項目外，我國在其他合作項目上均為巴方提供了充足且條件優惠的融資支持。然而，近年來受巴基斯坦宏觀經濟形勢，尤其是巴基斯坦債務可持續性和國別經濟風險影響，對巴基斯坦核電出口已較難獲得中國政府和金融機構的優惠融資支持。若尋求其他融資成本較高的資金來源，將進一步降低核電經濟性和市場競爭力，對項目落地造成不利影響。

因此，提高核電經濟性和電力市場競爭力是未來巴基斯坦核電市場可持續發展的基礎，也是后續開發巴基斯坦核電市場需解決的首要問題。

2 核電經濟性分析

2.1 經濟評價方法

平準化發電成本(LCOE)是國際原子能機構(IAEA)、經合組織(OECD)等多個國際組織推薦采用的電力項目經濟評價方法，該成本假定為在電廠計算壽期內，以此成本作為價格出售的電力收入貼現總額剛好平衡支出費用貼現總額[1]，即

式中：Pt——平準化發電成本；

St——第t年的支出需求；

Et——第t年的售出電量；

r——貼現率；

tEND——計算壽期。

平準化發電成本通常包含投資成本Pc、運維成本Po&m、燃料成本Pf，故平準化發電成本又可簡單表示為：

Pt=Pc+Po&m+Pf

2.2 核電經濟性特點

參照國際同等造價水平核電機組數據[2]，不同參數條件下(假定的主要邊界條件如表1所示)核電平準化發電成本各項構成如圖2所示。其中，投資成本包含工程建設費用、財務費用(如建設期利息)；核燃料成本包含從天然鈾礦山開采到制造成燃料組件并運輸到核電廠全過程的費用；運維成本不僅包含開辦費、備品備件等日常費用，還包含退役基金、乏燃料處理費、中、低放廢物處理及處置費等屬于核電發電成本特有的費用。

表1 核電經濟性分析主要邊界條件Table 1 Main boundary conditions of the economic analysis for nuclear power plant

圖2 不同參數下核電平準化發電成本構成Fig.2 Composition of LCOE for nuclear power among different parameters

可以看出：

1)核電平準化發電成本中投資成本占比較高、燃料成本及運維成本較低。因此，降低核電廠的投資成本是改善核電經濟性的關鍵;

2)容量因子影響顯著。較低的容量因子條件對核電經濟性不利;

3)貼現率對核電經濟競爭性起重要作用。貼現率越低對核電經濟性越有利。

3 提高巴基斯坦核電經濟性和市場競爭力的主要途徑

由于核電是高科技戰略性行業，核科學技術具有典型的軍民兩用性，核電的發展不僅僅是企業行為，更是國家戰略。因此，提升巴基斯坦核電經濟性和電力市場競爭力，可以從宏觀和微觀兩個層面進行探討。宏觀層面是指從政府支持的角度去考慮，微觀層面是從核電項目本身的角度去分析。

3.1 宏觀層面

盡管單一地從平準化發電成本角度來看，目前巴基斯坦核電的市場競爭力遠低于可再生能源，但是從平準化發電成本構成來看，核電平準化發電成本包含了廢物管理在內的外部成本，而可再生能源未包含電網調頻等外部成本，這在一定程度上造成了兩者在電力市場上競爭的不公平[3]。而且根據國際能源署(IEA)相關研究顯示，可再生能源，如風能和太陽能的系統價值隨著它們在電力供應中所占份額的增加而下降[4]。這意味著盡管風能和太陽能的投資成本較低，但隨著風能和太陽能在總發電能力中所占比例的上升，將對電力系統靈活性、可靠性、穩定性提出更高要求，擴建或升級輸配電網絡帶來的電力系統改造成本將大幅上升。

此外，核電發展對實現巴基斯坦核能產業鏈持續健康穩定發展、維持和增強巴基斯坦核能競爭力、保障能源供應安全具有十分重要的戰略性意義，同時對提升巴基斯坦綜合經濟實力、工業技術能力、就業水平具有十分重要的帶動促進作用。

因此，在后續開發巴基斯坦核電市場過程中，應凸顯核電項目戰略性和特殊性，爭取巴基斯坦政府系統地評判核電技術在電力系統中的重要性，使核電與可再生能源協調互補發展，并在政策上給予核電項目專項支持，如提供優惠的政府融資、完善核電上網電價機制等，從而提升核電項目的經濟性和電力市場競爭力。

3.2 微觀層面

根據上述核電經濟性特點分析，結合巴基斯坦核電發展實際，可以從以下幾方面考慮：

(1)充分發揮核電項目規模效應、批量效應、學習效應

規模效應是指同一類型的發電技術，在一定規模范圍內，隨著單機容量加大，理論上單位工程造價呈現出按某一指數規律下降的趨勢[5]。批量效應是指批量需求帶動持續生產，持續生產中的連續施工組織、采購批量化集約化等可進一步提高生產率、降低工程造價。隨著巴基斯坦首批三代“華龍一號”技術項目陸續建成，后續若能提高單機組容量、建造雙機組或在現有廠址實現批量化建設將進一步降低核電建設與運營成本，使項目的經濟性進一步提高。

另外，還可汲取首堆工程經驗反饋，在核電項目建設的各個階段實施有效的成本控制，降低潛在不可預見成本，如通過持續優化設計、提高工程項目管理、優化設備材料采購等方式，做到減少投資、控制造價。

(2)提升巴基斯坦本地化比重

三十年來，依托核電項目建設，巴基斯坦在設計、建安、設備制造、調試、原材料供貨方面本地化能力逐步提高，對于推動巴基斯坦上下游關聯產業發展、培育和提升自主創新能力、帶動當地就業起到了促進作用。后續核電項目若能進一步擴大巴基斯坦本地化比重、提高巴基斯坦本地化能力，不僅對巴基斯坦經濟社會的貢獻進一步提升，而且可以充分發揮巴基斯坦國內資源成本優勢，有效降低核電工程造價。

(3)縮短項目建設期

“華龍一號”三代核電技術單個機組在巴基斯坦的建設期預計控制在81個月。在建設期內，核電項目建設資金一部分由業主自籌，其余部分從融資機構獲取。通常按照一定的工程進度提取，從而產生一定的財務費用，包括建設期利息和貸款費用等。若項目發生拖期，財務費用將會增加，進而影響項目總投資成本。因此，后續項目若能提前完工，不僅可以降低建設期財務費用，機組提前商運還可為項目業主帶來可觀的利潤。

(4)提高機組容量因子

核電機組發電量與容量因子成正比關系，提高容量因子則可提高發電量，從而提高經濟效益。巴基斯坦通過借鑒國內同類型機組的運行經驗、合理安排換料和檢修等措施，使在運的恰希瑪核電廠運行業績優秀，各核電機組容量因子長期保持在90%以上。與可再生能源由于波動性、間歇性和季節性導致的可利用率低相比，核電處于絕對領先的水平。因此，后續項目若能進一步凸顯核電運行穩定、可靠、可利用率高等優勢，核電的經濟競爭性將進一步增強。

(5)拓寬融資渠道

對于經濟形勢不佳的巴基斯坦來說，解決項目建設資金(包括自籌資金部分和融資資金部分)瓶頸是巴基斯坦核電可持續發展的重要因素之一。針對自籌資金問題，可采取“以核養核，滾動發展”的思路，即合理控制后續核電項目開發節奏，盡可能利用已建成投運的核電機組產生的發電凈利潤作為后續核電項目的自籌資金；針對融資資金問題，由于融資成本的高低將直接影響項目的經濟性和市場競爭力。因此，在無法獲得中國政府及金融機構的優惠貸款支持的情況下，后續核電項目需積極研究國際核電出口的融資模式的有益經驗，與巴基斯坦業主深入探討新融資方案，實行多元化融資，如國際銀團貸款、融資租賃、延期支付或采取延長貸款寬限期及還貸期等方式，盡可能提升核電經濟性和電力市場競爭力。

4 結論

為進一步鞏固中巴核電合作，加快巴基斯坦后續核電項目落地，不僅需依靠核電特殊的政治戰略價值，獲取巴基斯坦政府更多支持，更應注重在后續核電項目推進過程中融資、設計、采購、建設、運營等各個環節的優化。有效控制總投資，充分發揮核電項目規模效應、批量效應、學習效應，進一步提升巴基斯坦核電經濟性和電力市場競爭力，從而為我國自主化三代核電“走出去”提供良好的示范效應。