陈向婷

摘要：文章旨在对创新型核反应堆和燃料循环国际项目INPRO经济评价方法进行研究，对其在经济领域的基本原则、用户要求、评判准则进行系统归纳梳理。针对评价指标体系的每项用户要求，分别给出了其评判准则、指标定义、详细的指标计算及评价方法，为INPRO评价方法在核电项目经济评价方面的应用提供了重要参考。

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.

關键词：INPRO经济评价;平准化发电成本;指标算法

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

中图分类号：F062.2                                      文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）08-0189-03

1  INPRO评价方法简介

创新型核反应堆和燃料循环国际项目INPRO旨在帮助确保核能在21世纪能够可持续的应用，为了在可持续性的总框架内解决与确保能源供应所需INS（创新型核能系统）的发展和推广利用有关的具体问题，INPRO组建了若干任务组，专门负责开发在经济、安全、环境、废物管理、防扩散和基础结构、实体保卫领域评估INS的方法。

INPRO为每一个相关领域规定了一套“基本原则”（BP）、“用户要求”（UR）和“准则”（CR），其中，“准则”又由“指标”（IN）和“可接受限度”（AL）组成。在INPRO层次结构中，处于最高层次的是基本原则，这是为开发INS提供广泛指导的总规则。

2  INPRO经济评价体系的建立

在INPRO评价方法的经济领域，有一个基本原则（BP），四个用户要求（UR），八个评判准则（CR）。经济领域的基本原则是，核能系统的能源及相关产品和服务应该是可利用的，并且是买得起的，即向消费者提供的价格必须能够与低价格的备选方案（其他能源技术或属于非能源技术）竞争。

3  INPRO经济评价指标算法及其评价

3.1 UR1能源成本

UR1能源成本的定义是：考虑所有相关成本和抵免，在相同的时间框架和地理区域内，核能系统的能源成本（CN）与备选能源成本（CA）相比应具有竞争力。而在确定核能系统和与之竞争的替代能源的最终成本时，必须把一切相关的成本包括进去。

3.1.1 指标定义（评价指标）

评判UR1能源成本的评判准则CR1.1定义为成本竞争力，CR1.1具体由相应的指标和可接受限度组成，即IN1.1（能源成本）以及AL1.1（CN<=k*CA）。其中，CN为核能成本，CA为备选能源成本，因子k通常是大于等于1的，但也可能小于1，其取值将视具体情况确定。

对比核能系统与其他竞争性能源技术的能源成本，INPRO方法引入LUEC（Levelized Unit Energy Cost）平准化发电成本来计算CN和CA，LUEC的计算是基于电厂整个寿期内的相关技术经济数据，对所有成本进行贴现后，计算单位平准化发电成本，在计算LUEC时，要确保所有的成本都考虑在内。

3.1.2 指标算法

平准化发电成本LUEC等同于在电厂寿期内使收入贴现后的现值总和与成本贴现后的现值总和相等的电价。对一个核电厂来说，LUEC由投资成本、运维成本及燃料成本三部分组成，其计算可用公式（1）表示。

式中，CIt表示第t年资金的投资成本;O&Mt表示第t年的运维成本;Ft表示第t年的燃料成本;tSTART表示建设起始时间;tEND表示项目结束时期;Pt表示第t年净电功率;Lft表示每年的负荷因子;r表示贴现率。

投资成本包括隔夜投资成本、建设期利息、偶然事故成本、业主费用、主设备更换及整修成本、退役成本。

燃料成本包括铀购买、转化、富集、生产、运输、铀和钚收益、存储的全部成本。

运维成本包括除投资成本和燃料成本外，应由生产者承担的全部费用，通常包括电厂放射性废物处理费用。

3.1.3 评价方法

将计算结果CN与CA，利用可接受限度CN<=k*CA 进行评判，如果实际的CN满足“CN<=k*CA”，投资者将会倾向于选择核能系统，反之亦然。但考虑到决策选择时可能受到多种因素的影响，投资者可能会接受成本稍高一些的能源，即“若CN大于CA，选项N虽然比选项A成本稍高，但是选项N在某些方面的优势超过了其成本高的缺点，因此选项N可以是优先的。”

3.2 UR2融资能力

UR2融資能力的定义是：核能系统的设计、建造、调试所需的总投资，应当可以筹集到必要的投资资金。投资有两个方面，一是投资规模，二是投资吸引力。

3.2.1 指标定义

用CR2.1投资吸引力和CR2.2投资限制两个评判准则来对UR2融资能力进行评价。CR2.1由指标IN2.1（优良的财务指标）和可接受限度AL2.1（与同等规模的竞争能源技术相比，财务指标应是相当的甚至更优的）组成;CR2.2由指标IN2.2（总投资）和可接受限度AL2.2（需要的总投资应当与给定市场条件下筹集资金的能力相符）组成。

对于CR2.1投资吸引力，通常是通过确定的财务指标来量化的，包括内部收益率（IRR）、净现值（NPV）、投资回报率（ROI）等。

对于CR2.2投资限制，总投资是电厂在运营之前所需的全部投资，包括通常所说的隔夜投资和建设期利息，隔夜投资包括预备费和业主费用。

3.2.2 指标算法

3.2.3 评价方法

财务参数值NPV、IRR、ROI的可接受限度分别表示为：NPVN>NPVA、IRRN≥IRRA、ROIN≥ROIA，评估人所选择的财务参数的计算结果应满足上述限制条件。

核能系统的IRRN应该具有可比性，更高或至少与竞争（替代）能源的IRRA相当。IRRN与IRRA的比较并不是一个决定性因素，但如果IRRN小于IRRA，评估者需要列举好处并解释为什么这种差异对投资者来说是可接受的。NPVN与NPVA、ROIN与ROIA的比较也是如此。

投资限制是指潜在投资者可以筹集到的最高资金水平。为了满足这一限制，建造一个核能系统所需的投资，必须等于或低于可由潜在投资者筹集到的最大资金。这个投资限制，很大程度上取决于市场的投资环境。

3.3 UR3投资风险

UR3投资风险的定义是：核能系统的投资风险对投资者来说是可以接受的。

对于任何一个项目，投资者的风险由若干因素组成，包括基本项目费用、项目延迟费用和电厂出力不足等方面的不确定性。核电站的投资风险与很多因素相关，公众抗议、技术问题等将影响电厂运行的性能，评审和技术不确定意味着项目成本、进度风险、以及运行不能达到预期的负荷因子。

3.3.1 指标定义

对于UR3，定义了CR3.1设计成熟度、CR3.2建造进度、CR3.3经济输入参数的不确定性、CR3.4政治环境四个评判准则对投资风险进行评价。其中，CR3.1由指标IN3.1（技术和监管状况）和可接受限度AL3.1（技术开发和设计许可证申请状态足够成熟）组成;CR3.2由指标IN3.2（经济评估中项目建造和调试的时间）和可接受限度AL3.2（经济评估所使用的建造和调试时间应足够准确，符合实际，且不过分乐观）组成;CR3.3由指标IN3.3（计算成本和财务指标的重要输入参数已完成敏感性分析）和可接受限度AL3.3（所选参数的敏感性变化可以被投资者所接受）组成;CR3.4由指标IN3.4（对核能的长期支持）和可接受限度AL3.4（支持可以获得足够的投资回报ROI）组成。

监管和技术上的不确定性代表了项目成本和进度风险，应评估技术开发和设计许可证申请状态是否都已足够成熟。

项目延迟会导致费用超支，特别是项目管理及建设期利息方面，建造和调试期间的项目延迟产生的影响最大。因此，建造新的设施并使其投入运行所花费的时间应尽可能短。在评估设计、建造和调试所花费的时间时，需要认识到，与采购、建造、安装和调试的投资相比，前端设计工作、环境评价和办证虽然投资相对较少，但所耗费的时间可能很长。调试在整个建设结束时进行，届时投资资金的大部分已经花掉，此时积累的利息最高，所以尽量缩短调试期是非常重要的。

在经济性分析中，应对重要输入参数，如建造费用、贴现率、建造周期、负荷因子等进行敏感性分析，确定重要参数的可能变化范围。敏感性研究的目的是了解模型假设的变化是如何影响经济分析的，从而做到对各种因素变化的相关风险有所了解。

3.3.2 评价方法

①CR3.1设计成熟度。

根据不同的情况，CR3.1的AL3.1分四种情况：国内首堆、同类堆型的后续电厂、全球首堆以及技术开发，相应的可接受限度表示为：

AL3.1.1：国内首堆：同样设计的电站已建设和运行;

AL3.1.2：同类堆型的后续电厂：同样设计的电站已经被许可，建设和运行，并且没有对电厂运行产生负面影响的新的技术或许可证问题;

AL3.1.3：全球首堆：技术研发国已对设计颁发许可证;

AL3.1.4：技术开发：已制定计划去解决评审问题，相关费用已包含于研发计划中。

对设计成熟度CR3.1的评价，应针对不同情况，判断是否满足相应的可接受限度。

②CR3.2建造进度。

同CR3.1一样，CR3.2的AL3.2也被分为四种情况：国内首堆、同类堆型的后续电厂、全球首堆以及技术开发，相应的可接受限度表示为：

AL3.2.1：国内首堆：财务分析中使用的建造进度应该参考以前相同设计的其他电厂建造进度;

AL3.2.2：同类堆型的后续电厂：财务分析中使用的建造进度应是基于在前续项目中实现的实际建造进度;

AL3.2.3：全球首堆：有足够的、令人信服的证明证据表明建造进度是现实可行的，与之前已完成的核电站建造进度的经验相一致，并且已经考虑了足够的裕量;

AL3.2.4：技术开发：通过分析证明进度是现实可行的，考虑以前核电站建造项目的经验。

对建造进度CR3.2的评价，应针对不同情况，判断是否满足相应的可接受限度。

③CR3.3经济输入参数的不确定性。

评价方法应该是，通过敏感性分析，投资者可以接受所选参数的变化。例如，建设时间的小幅增加并不会导致核能与其他可竞争能源相比，变得不具有竞争力。

④CR3.4政治环境。

在评估政治环境风险时，应该考虑国家是否有对核能的政治支持，以及是否提供这种支持。

3.4 UR4灵活性

UR4灵活性的定义是：具有灵活性以满足不同的市场需求。考虑到未来的不确定性，核能系统应具有足够的灵活性，尽可能为各种可能的未来和市场提供具有竞争力的能源。因此，除了核能系统具有总体适应性外，其特定组成部分也应具备进行调整的能力，以便适应不同规模的模块、不同市场的变化、以及满足不同的能源应用和不同国家/地区的需求。在评估某一组成部分或整体的灵活性时，应当考虑该组成部分或整体与核能系统其他组成部分之间可能存在的协同作用。

3.4.1 指标定义

评判UR4灵活性的评判准则CR4.1即为灵活性，CR4.1具体由相应的指标和可接受限度组成，即IN4.1（核能系统的组成部分能否适应不同的市场）以及AL4.1（是的）。

3.4.2 评价方法

灵活性的问题，提出容易，却较难实现。对于灵活性的评价，设计者应该确保新的设计是尽可能灵活的，在不同的市场下均可销售，如只需要很小的改变，就能满足更多的市场需求，则相对越灵活，投资的吸收力就越大。

4  INPRO经济评价方法小结

本文对INPRO经济评价方法的四个用户要求及其评价准则进行深入探究。其中，UR1能源成本、UR2融资能力需要对相关经济性评价指标进行定量计算，以判断是否满足可接受限度;UR3投资风险、UR4灵活性则侧重于通过定性分析来判断指标的可接受程度。

参考文献：

[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]創新型核反应堆和燃料循环的评估方法（IAEA-TECDOC-1434）. VIENNA： INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY，2005.