核能經濟學：最新研究進展 （七） （ZT）

（七）

8. 電力公司在核電站建造中的成本預算

近期，關於電力公司在核電站建造中、的成本預算案例大部分都來自於美國。這是因為美國的成本預算數據更加可靠，其原因在於，在美國各電力公司需要提供可靠的成本預算數據以獲得聯邦貸款擔保，同時，可能還要向各州能源管理部門彙報預期發生的費用。但是，有跡象表明，核電站建造成本預算應該再加上三個項目的招標結果和奧爾基洛托、弗拉芒維勒核電站的實踐經驗。

8.1 美國

表10 美國核電站的建造成本

核電站所用技術成本預算（單位：十億美元） 成本預算（單位：美元/ 千瓦）

貝爾豐特3 號、4 號AP1000 5.6–10.4* 2500–4600

李1 號、2 號AP1000 11* 4900

沃格特勒3 號、4 號AP1000 9.9 4190

夏日2 號、3 號AP1000 11.5 4900

里唯1 號、2 號AP1000 14 5900

土耳其點 6 號、7 號AP1000 15–18 3100–4500

南德克薩斯3 號、4 號ABWR 17 6500

大海灣 ESBWR 10+ 6600+

里弗本德ESBWR 10+ 6600+

貝爾班德EPR 13–15 8100–10000

費米 ESBWR 10 6600+

來源：各類媒體報道

標註* 的預算為隔夜成本，其他的預算則包括利息成本。

表10 列出了美國最新核電站的建造成本。從這張表中，我們可以發現很多特點。首先，大多數成本預算（尤其是那些考慮最周全的）都是針對AP1000 型核反應堆做出的。其原因在於，在眾多核反應堆中，只有AP1000 和ABWR 兩種型號走完了NRC 的審核過程（雖然之後兩款設計又做出了一定的修改），這樣其設計方案就與最終方案較為接近，從而更容易進行成本預算。另外，上述成本預算似乎都是20世紀90 年代核工業成本預算（1000 美元/千瓦）的4 倍以上。而且，到2009 年末，核電站的建造成本預算一直呈上升趨勢。除此之外，很難再從上表中得出說服力很強的結論了。這些成本預算數字的基本組成各不相同：有些包括融資成本，有些包含電力運送成本。因此，不能直接對上述各核電站的成本預算數據進行比對。

8.2 其他國家

表11 美國核電站的建造成本

國家招標前預算最低競標價/ 合約價格最近估價狀態

南非2500 6000 - 投標方放棄

加拿大2600 6600 - 投標方放棄

阿聯酋- 3700 - 等待建造工程開始

法國- 2700 3300 2008 年12 月建造工程開始

芬蘭2500 4500 2005 年7 月建造工程開始

來源：筆者研究

表11 列出了最近至少到達招標階段

的各個國家的核電站成本依據。

8.3 總結

在過去的十年中，核電站建造成本預算翻了好幾番（可能在五番以上），而且尚未顯出平穩的跡象。過去的經驗表明，一旦核電站建造工程開始，其實際建造成本就會比預算大得多。而更難確定的是，當前的成本預算是否真的顯著高於過去的成本，如果是的話，為什麼成本會保持如此高速的增長？

距今最近的一座核電站——英國西澤韋爾 B 核電站——沒有在建造階段遇到較大問題，其成本保持在30 億英鎊的範圍內，沒有超出當前的成本預算，而另一方面，上世紀90 年代美國核電站的成本也基本與西澤韋爾 B 相同。這種現象的原因可能是，為了應對三哩島和切爾諾貝利事件引發的安全隱患，之前幾代設計都背負了沉重的「包袱」，核電站設計者假定如果新設計拋開這些「包袱」，使用簡單又能達到安全標準的設計，可以更便宜並更有效率。當然，事實也可能是上述假設不合理，新設計仍然需要很複雜。另外，為了保護核電站不受空襲影響，建造工程會比預想的更加複雜和繁重。

1000 美元/ 千瓦的數據可能不是來自於設計學中「從細節到整體」的原理，而來自於「從整體到細節」的思考模式，即它是能保持核工業的競爭力的價格。簡而言之，這1000 美元/ 千瓦是沒有技術基礎的既定目標。對於為什麼建造成本會上升，有很多種解釋：

--中國強大的市場需求導致全球商品價格上升，從而導致所有發電站的成本上升，但由於核電站建造工程量較大，其成本上升幅度最高；

--生產設備的缺乏，這意味著有意建造核電站的電力公司必須外購很多組件（如壓力爐）；

--核工業技術團隊老化而且沒有年輕力量補充，導致缺乏必要的核技術；

--美元的缺陷；

--各電力公司在成本預算上偏於保守。

上述解釋乍一看似乎很有道理，但仔細研究就會發現，並不是所有的解釋都具有說服力。

--商品價格。在過去10 年中，很多金屬和其他原材料的價格都在顯著上升，即所謂的中國效應。但是，金融危機以後，商品價格急劇下降，然而，核電站的預測建造成本並沒有隨之下降。

--組件瓶頸和技術短缺。標準普爾公司88 強調了核電站組件製造商缺乏的問題。標準普爾公司認為壓力爐、循環水泵和渦輪機鍛件的供應問題尤其嚴峻。世界上只有日本鋼鐵廠一家公司能製造壓力爐的超重型鍛件。雖然這些產品的巨大需求無疑會導致生產規模的擴大，但另一方面繁雜的核電站組件檢驗要求導致供應商不願建立這種生產工廠，除非能保證對這些組件的長期需求，因此核電站組件公司產能擴大過程很緩慢。標準普爾公司也認為，技術短缺是一個主要的障礙，而且這種短缺不是輕易快速地就能調整的。該公司預測，美國將不得不依賴外國（尤其是法國和日本）的技術支持。

--貨幣的不穩定性。在過去的兩年中，美元價值極不穩定，其中，美元對歐元的匯率還曾跌至歷史最低。2005 年11月到2008 年7 月期間，美元對歐元的匯率從1=$1.17 跌至1=$1.57。但到2008 年11月，美元匯率又恢復至1=$1.27。由於一些組件用美元衡量（而不是用歐元衡量）更貴了，因此核電站成本上升部分原因可能是美元的貶值。

--電力公司的保守主義。電力公司對其成本預算準確性的意識，以及這種預算是否會導致嚴重的經濟後果都是很難量化的。現在，核電站監管部門和公眾都不像過去一樣，能容忍核電站的成本超支了，還有奧爾基洛托核電站的經驗教訓，這些都極大地刺激著電力公司應該留出更多的不可預見的費用。

9. 政府補貼的必要性和補貼程度

英國政府在1989 年、1995 年和2002年的研究得出結論：在一個自由化的電力市場中，沒有政府補貼和政府擔保覆蓋其成本，電力公司不會建造核電站。在那些改變了電力行業壟斷情形的國家，上述結論同樣適用。最近芬蘭核電站的訂購明顯不符合上述結論，但正如之前所討論的那樣，芬蘭的情況較為特殊，該國工業化企業設立了一家不以利潤為目的的公司，負責購買該電站的核電，因此其他國家無法效仿。然而，這個項目的實際經驗非常糟糕，可能會進一步阻礙競爭性市場中的電力公司繼續建造核電站（除非各電力公司能保證完全與市場風險隔離）。

美國振興核電站訂購業的經驗表明，振興的關鍵在於政府是否給予貸款擔保或監管部門是否允許各電力公司從消費者那裡收回核電站成本。這些條件都能保證電力公司以較低利率獲得貸款。

核電站建造中能獲得政府補貼和擔保的部分，一定是那些核電站所有者不能完全控制的部分。這包括：

--建造成本。核電站的建造成本較高，而且有明顯的成本超支風險。因此，政府可能需要為私人投資者的成本提供擔保。

--經營業績。核電站實際業績不如預測業績的風險很高。核電站的可靠性很大程度上是在所有者的掌控之中的，但不能確定的是，開發商是否有足夠自信，確保能承擔可靠性差於預期的風險。

--非核燃料運營和維護成本。同樣的，這部分成本也大致在核電站所有者的控制範圍之內，他們可能願意承擔這部分風險。

--核燃料成本。一般來說，人們不認為核燃料採購是一項有風險的活動。大量儲存鈾燃料很簡單，而且核燃料採購成本價提高的風險能被合理規避。但是，核廢料的處置成本（假設核廢料不被再處理）則備受爭議，核電站所有者可能迫切需要某種形式的處置成本上限，就像美國一樣。

--核電站退役成本。我們很難預測核電站的退役成本，但可以肯定的是，未來核電站的退役成本一定會大幅上升。建立一項設計良好的獨立基金似乎能使上述風險得到一定程度的控制，儘管如果核電站退役和核廢料處理經驗顯示當前估算明顯偏低，或者如果這項基金的投資回報率低於預期回報率，那就必須增加基金的規模。在那種情況下，私人投資者可能就需要對他們的投資進行「擔保」。

由於第一批機組在建造過程往往包含新技術成本，因此擔保範圍更廣，且擔保額也相對較高。儘管一個國家在推動核電站發展方面的政策不能絕對地保證核電站項目的完工，但如果該國已經建造了一批核電站，並且運營狀況良好，那麼可能市場就願意承擔更多的風險。人們都應該記得，當年裡根政府和撒切爾政府都曾許諾促進核工業的振興，但實際上卻對核能的衰落負有責任。

結論

自基於改良式第三代核反應堆設計的核能復興計劃在20 世紀90 年代末首次遭到了質疑，在隨後的10 年裡，新核電站經濟狀況的預期也每況愈下。反常的是，這似乎使得包括美國、英國和義大利等國政府更堅定地推動新核電站的發展了。實際上，這些核電站訂購項目與當時的執政者，如布希、布萊爾和貝盧斯科尼等，是密切相關的。

執政者強大的政治背景為核電站的發展提供了強大的推動力，如簡化核電站項目的規劃程序，以及給予核電站項目公共補貼等，但這也可能是一大弊端。政府換屆后，新任領導人也許就不會這麼熱衷於核事業了。

一些人認為建造核電站是減少溫室氣體排放的一種主要方法，因此極力推動核電站項目，這是一種明顯誤導人的觀點。目前，電能需求只佔能源總需求的20%左右。即使這個比例稍微上升一點，同時核能發電佔總電能的比例也提高一些，那麼對核能發電的需求占能源總需求的比例也不會超過10%。即便能聚集到足夠的物資、技術和經濟資源用於核工業發展，使世界核能發電產增加4-5 倍，但這同時也會導致很多其他問題，例如鈾資源匱乏、核電站選址問題和核廢料處理等。

從世界範圍內來看，核電站的訂購率在30 年裡一直處於較低水平。在過去的幾年中，來自中國、韓國和俄羅斯的訂單極大地增加了在建核電站的數量。截止至2010 年1 月，單在中國就有20 座在建核電站。但是這些核電站大多都由中國國內的供應商所提供，並且使用的技術也比較舊。要使核工業復興，那麼包括美國、英國和義大利在內的諸多核工業市場必須要重新開放。但目前，這些市場距實現核電站訂購還有幾年的時間，改良式第三代核反應堆也還需要幾年才能試運營。

目前來看，強有力的政治支持能夠推動核復興，但如果沒有合理的技術和經濟基礎，政治支持（比如20 世紀80 年代撒切爾和里根所做的）最終也難撐大局。本文主要關注了核工業中的經濟問題，但在這方面，經濟與技術因素是相互交叉的。從理論上來說，幾乎所有的核電站設計都可以做到滿足監管部門提出的安全標準，但這樣做的成本卻又是讓人望而止步的。

現在，新核反應堆設計要獲得監管部門的審批，要比想象中的困難得多。美國啟動「核能2010 規劃」，其目標就是到2010 年完成改良式第三代核反應堆的設計。但似乎到2010 年只有一款設計（AP1000）獲得了設計許可，而且即使是這款設計也不得不根據監管部門的修改意見不斷修改。到2010 年初，人們才清晰地認識到2011 年（甚至更晚）之前，這些設計一個也不會通過審批。一些設計上的突出問題，如EPR89 的操作與測試系統和AP100090 的防護設計，其實是可以解決的，但這樣做會大大地增加成本並推遲完成日期。

為什麼難以預測核電站的發電成本？為什麼預測出來的核電站發電成本會倍受質疑？主要有以下三方面的原因：

--涉及到的一些成本和過程變數不能從商業角度證明，如核電站退役和核廢料處理，尤其是中等和高等核廢料的處理。核電站運營的經驗表明，對於這些未納入商業範疇的過程，其真實成本很容易大大超出預期。因此，有顯著低估這些成本的風險。

--某些變數是沒有「正確」答案的。如，貼現率的波動範圍可以很大；要為核電站的退役留出多少資金也沒有統一的答案。

--缺乏可靠的、及時更新的核電站實際運營數據。各電力公司對實際發生的成本數據守口如瓶。另一方面，在過去的20 年中，西歐只有幾份核電站訂單，而北美更是從1980 年以來一份訂單也沒有。因此，所有新一代的核電站設計都還未被檢測過。

在過去的40 年中，已有核電站的性能與新核電站的預期性能之間一直有很大差別。實際上這些預期性能都是過於樂觀的。目前對於下一代核電站性能的預期與當前核電站的性能也有這樣的差距。雖然過去的錯誤預期並不能說明當前的預期是不準確的。但過去的經驗表明，基於性能上的較大進步作出的預測並不一定準確，我們要持懷疑的眼光看待。其中涉及到的重要假設包括：

--建設成本

--運營業績

--非核燃料運營成本和維護成本

--核燃料成本

--核電站退役成本

只有政府提供廣泛的擔保和補貼，才能建造新的核電站。

另一方面，也需要商業擔保，以保證核電站所發出的電能夠以一個確定價格售出。另外，根據歐盟的競爭法，這種廣泛的「政府救助」能否獲得批准，還是個未知數。

在核電站的問題上，商業利益與社會利益有很大的衝突。在遙遠的未來才會產生的成本（無論有多大多不確定），對商業成本評估而言幾乎沒有任何影響。同時，國際條款也使得各公司無需承擔核事故的風險。因此，從企業角度出發所作出的成本評估必須予以校正，以使其能充分反映更廣泛的社會成本。

與1980 年出現的核能「第二波」的眾多預測一樣，目前的「核能復興」的結果也不會出現大量新增的核電站訂單。那些沒有出現過核電站訂購方面問題的國家會繼續訂購核電站。但隨著核電站成本提高問題日益顯現，核廢料處理問題尚未解決，以及核電產能的逐步消退，即使是這些國家，對於核電站的熱情也會不斷退去。

那些「核復興」國家確實將建造一些核電站，但這隻能證明，只有政府準備無視於國內的民主協商結果，為核電站提供大量充足的政府補貼時，核電站才有可能建立起來。然而，大量資金和資源用於建設核電站，而不是用於採購更經濟有效的措施以滿足能源政策目標，即提供可負擔的、穩定的和清潔的能源，或節約能源，真正的損失是由此產生的機會成本，其實過去的幾十年都是這樣。核電站的成本線一直呈上升趨勢。換句話說，不像大多數其他技術一樣，依靠學習效應、規模經濟和技術進步成本可以降低，核能的成本是不斷提高的。弗洛格特（Froggatt）和施耐德（Schneider ）2010 年的研究表明，與核能相比，提高能源效率和發展可再生能源更加划算，這兩者的成本曲線是向下的。如果將之前投入到核能的資金和資源用於發展能源效率和可再生能源的話，那麼現在核能與能源效率和可再生能源之間的經濟差距就會更大了。