一种核电厂运行许可证延续经济性分析方法与流程

本发明涉及核电技术领域，具体涉及一种核电厂运行许可证延续经济性分析方法。

背景技术：

核电厂运行许可证延续是指在审查核电厂状态与安全水平并考虑限制系统、结构、部件(sscs)寿命的管理程序和状态基础上，核电厂超出原设计或许可证规定的时间运行，也称为执照更新、长周期运行或延寿。核电厂运行许可证延续可充分利用已有厂址及配套设施，缓解核电厂址稀缺的问题，是世界核电发展的重要趋势。截至2015年4月底，美国在运99台核电机组中已有77台执照更新申请获得nrc批准，18台已提交执照更新申请，nrc正在审查中。

核电厂运行许可证延续受政策、公众接受、核电安全可靠性、环境影响、经济等因素制约。对核电业主而言，在进行运行许可证延续论证时，除论证核电厂在运行许可证延续期间的安全可靠性外，同时还关注核电厂运行许可证延续的经济性，在论证初期需对运行许可证延续进行费用评估及经济性评估，以决策是否需要进行运行许可证延续。美国曾有核电厂因经济原因放弃了执照更新，例如：

(1)由于对存在裂缝的混凝土安全壳进行修缮预计将花费15亿美元，不符合公司的最佳利益，美国杜克能源公司在2013年2月宣布对下属的crystalriver-3核电机组(pwr，1977年商运，设计功率825mwe，2008年开始执照更新审查)永久性关闭；

(2)由于页岩气价格下降、自身功率较低，且地下管道存在放射性泄漏，美国道明尼公司宣布2013年5月对下属的kewaunee核电机组(pwr，1974年商运，设计功率535mwe，2008年开始执照更新审查，2011年获得nrc批准)永久性关闭。

目前，随着我国经济的发展，国家针对发电公司上网电价也出台了一系列政策，发电企业可以通过降低发电成本来增强电价竞争力、提高议价能力，从而争取更多的发电量和收入利润。

针对核电厂开展的运行许可证延续可行性研究工作，经济性分析是其中的重要内容之一，其主要目的是从经济角度分析核电厂运行许可证延续是否可行，从而最终为业主决策提供依据。

技术实现要素：

本发明提供一种核电厂运行许可证延续经济性分析方法，其主要目的是从经济角度分析核电厂运行许可证延续的可行性。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种核电厂运行许可证延续经济性分析方法，包括如下步骤：

(1)将评估起始日至核电厂设计寿命到期日定义为评估期，将核电厂设计寿命到期日的后一日作为延寿起始日，延寿起始日至延寿到期日定义为延寿期，其中，延寿起始日至当年12月31日之间的总天数作为延寿期首年的成本数据，延寿到期日与当年1月1日之间的总天数作为延寿期末年的成本数据；

(2)计算核电厂许可证延续成本，核电厂许可证延续成本包括延寿前期成本和延寿期间成本；

(3)预估延寿期内的发电量以及延寿期内的电价；

(4)将核电厂许可证延续总成本假定为只考虑与许可证延续相关的投入，根据核电厂许可证延续成本、预估的延寿期内的发电量以及预估的延寿期内的电价在假定特定收益水平的基础上进行许可证延续期间发电成本测算；

将核电厂许可证延续总成本假定为考虑与许可证延续相关的投入，以及考虑次段合营期大型更新改造折旧年限超出核电厂设计寿命到期日后在许可证延续期仍然使用并继续进行折旧，在假定收益水平的基础上进行许可证延续期间发电成本测算；

(5)进行发电成本分项按年计算以及发电成本年度数据计算，进行延寿期内现金流量数据计算，根据步骤(4)假定的收益水平下所得的许可证延续期间发电成本计算相应收益水平下的经济指标；

(6)根据步骤(5)所得的各项参数值进行对比分析，对比结果作为核电厂运行许可证延续经济性分析的参考依据。

进一步的，将步骤(3)中预估的延寿期内的发电量在上下为5％的范围内浮动，计算延寿期内发电量波动对许可证延续期间发电成本的影响，进而计算对经济指标的影响。

进一步的，将步骤(3)中预估的延寿期内的电价在上下为5％的范围内浮动，计算延寿期内电价波动对许可证延续期间发电成本的影响，进而计算对经济指标的影响。

进一步的，所述核电厂运行许可证延续经济性分析方法还包括：对许可证延续期间进行替代能源发电成本分析，将替代能源单位发电成本与核电厂许可证延续的单位发电成本进行对比，该对比结果作为核电厂运行许可证延续经济性分析的参考依据；所述替代能源包括燃煤和燃气。

进一步的，步骤(2)中，所述延续前期成本包括重大设备更新改造投入、许可证延续论证与申请费用、为许可证延续加强老化管理大纲及其监督与分析费用、核燃料提前采购费用、前期材料采购费用、前期备品备件费用和增值税进项占有资金；所述重大设备更新改造投入包括各个核电机组的crdm更换、sg更换、堆内构建更换、大型电机更换、大型泵更换、电缆更换和电气盘更换。

进一步的，步骤(2)中，所述延续期间成本包括延寿起始日以前为许可证延续投入的资本性支出的成本分摊、核燃料成本、乏燃料处理费、许可证延续期更新改造的折旧、运维费用和财务费用。

进一步的，延寿期内各年的成本费用包括重大更新改造费用在延寿期内的成本摊销以及每年日常更新改造折旧成本，重大更新改造费用在延寿期内的成本摊销通过下式计算得到：

每年重大更新改造折旧成本＝重大更新改造合计/上网电量合计×当年上网电量；

日常更新改造费用的平摊期为10年，每年日常更新改造折旧成本通过下式计算得到：

每年日常更新改造折旧成本＝当年日常更新改造成本/10+累计当年日常更新成本摊销合计。

进一步的，步骤(4)中，按以下四种测算分别进行延续期间发电成本测算：

测算一：许可证延续期内部收益率为8％；

测算二：许可证延续期内部收益率为10％；

测算三：许可证延续期内部收益率为15％；

测算四：含税电价为0.43元/度。

进一步的，步骤(4)中，次段合营期大型更新改造折旧分摊项目包括核岛仪控类、核岛机械类、常规岛电器类以及常规岛机械类。

进一步的，步骤(5)中的经济指标包括投资总额、利润总额和投资收益率，步骤(5)中的现金流量为根据折旧信息及成本费用信息进行相应计算的延寿期内各项指标的现金流明细，现金流量的计算指标包括电费收入、核燃料、乏燃料、日常运维、大修费、托管人工费、托管管理费、托管行政托管费、日常更新改造、保险费、延寿期间的加强老化管理、主营增值税附加、业主人工费、业主管理费、利息收入利息支出、分红/股东弥补亏损、贷前流出小计、贷前净流量、期初现金余额、提还贷净额、期末现金余额、期初贷款余额、提贷、还贷、期末贷款余额、存款利率、利息收入、贷款利率、利息支出、材料采购现金流、进项合计和核燃料进项。

采用以上技术方案后，本发明与现有技术相比具有如下优点：本发明比较全面和深入的从经济角度分析了核电厂运行许可证延续涉及的多项影响因素以及这些影响因素对经济指标的影响，从而为最终决策提供参考。

附图说明

附图1为本发明的核电厂运行许可证延续经济性分析方法的流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

参见附图1的流程图所示，一种核电厂运行许可证延续经济性分析方法，包括如下步骤：

(1)将评估起始日至核电厂设计寿命到期日定义为评估期，将核电厂设计寿命到期日的后一日作为延寿起始日，延寿起始日至延寿到期日定义为延寿期，延寿起始日至当年12月31日之间的总天数作为延寿期首年的成本数据，延寿到期日与当年1月1日之间的总天数作为延寿期末年的成本数据。

(2)计算核电厂许可证延续成本，核电厂许可证延续成本包括延寿前期成本和延寿期间成本。

延寿前期成本包括重大设备更新改造投入、许可证延续论证与申请费用、为许可证延续加强老化管理大纲及其监督与分析费用、核燃料提前采购费用、前期材料采购费用、前期备品备件费用和增值税进项占有资金。其中重大设备更新改造投入包括各个核电机组的crdm更换、sg更换、堆内构建更换、大型电机更换、大型泵更换、电缆更换和电气盘更换。

延寿期间成本包括延寿起始日以前为许可证延续投入的资本性支出的成本分摊、核燃料成本、乏燃料处理费、许可证延续期更新改造的折旧、运维费用和财务费用。

(3)预估延寿期内的发电量以及延寿期内的电价。

(4)将核电厂许可证延续总成本假定为只考虑与许可证延续相关的投入，计算延寿期内各年的成本费用，根据核电厂许可证延续成本、预估的延寿期内的发电量以及预估的延寿期内的电价在假定不同收益水平的基础上进行许可证延续期间发电成本测算。

将核电厂许可证延续总成本假定为考虑与许可证延续相关的投入，以及考虑次段合营期大型更新改造折旧年限超出核电厂设计寿命到期日后在许可证延续期仍然使用并继续进行折旧，计算延寿期内各年的成本费用，在假定不同收益水平的基础上进行许可证延续期间发电成本测算。上述次段合营期大型更新改造折旧分摊项目包括核岛仪控类、核岛机械类、常规岛电器类以及常规岛机械类。

上述不同收益水平的假定包括以下四种测算：；

测算一：许可证延续期内部收益率为8％；

测算二：许可证延续期内部收益率为10％；

测算三：许可证延续期内部收益率为15％；

测算四：含税电价为0.43元/度。

延寿期内发电成本计算包括如下步骤：

(s1)重大更新改造费用计算。

(s2)折旧费用计算：

折旧费用主要是针对延续前的重大更新改造费用在延寿期内进行折旧摊销，以及延寿期内的日常更新改造成本进行摊销。

重大更新改造费用在延寿期内的成本摊销计算公式为：

每年重大更新改造折旧成本＝重大更新改造合计/上网电量合计×当年上网电量；

日常更新改造费用的平摊期为10年，所以每年的折旧费用计算公式为：

每年日常更新改造折旧成本＝当年日常更新改造成本/10+累计当年日常更新成本摊销合计。

(s3)发电成本合计：根据上述计算的每年的折旧费用，以及其他各项成本费用合计，计算出延寿期各年的成本费用，主要的统计的经济指标有核燃料、乏燃料、延寿改造费用、日常更新改造费用、延寿期间的老化管理费用、日常运维费用、高放维护费用、大修费等。

单位发电成本(含财务费用)＝延寿期内发电成本合计/上网电量。

(5)进行发电成本分项按年计算以及发电成本年度数据计算，进行延寿期内现金流量数据计算，根据步骤(4)假定的收益水平下所得的许可证延续期间发电成本计算相应收益水平下的经济指标。

现金流量是根据折旧信息及成本费用信息进行相应计算的延寿期内各项指标的现金流明细。主要的计算指标有：电费收入、核燃料、乏燃料、日常运维、大修费、托管人工费、托管管理费、托管行政托管费、日常更新改造、保险费、延寿期间的加强老化管理、主营增值税附加、业主人工费、业主管理费、利息收入利息支出、分红/股东弥补亏损、贷前流出小计、贷前净流量、期初现金余额、提还贷净额、期末现金余额、期初贷款余额、提贷、还贷、期末贷款余额、存款利率、利息收入、贷款利率、利息支出、材料采购现金流、进项合计、核燃料进项等。

其中所涉及的相关计算如下：

税前利润＝电费收入-发电成本合计；

所得税＝税前利润*25％；

净利润＝税前利润-所得税；

期末所有者权益＝期初所有者权益+本年净利润+可分配利润；

平均所有者权益＝上年期末所有者权益/2+本期期末所有者权益/2；

期初未分配利润＝上年期末未分配利润；

期末未分配利润＝本期可分配利润+本期分配；

该步骤(5)中的主要经济指标有eva(经济附加值)和irr(内部投资收益率)

经济增加值＝税后利润-资金成本系数(使用的全部资金)；

eva的基本计算公式为：eva＝nopat-c％×tc；

经济增加值计算公式：eva＝息前税后营业利润-资金总成本＝息前税后营业利润－(全部资本-当前债务)×加权平均资本成本率；

其中，nopat是税后净经营利润，c％是加权资本成本，tc是占用的资本(包括股权资本和债务资本)。上式中的nopat以会计净利润为基础进行调整得到，调整的项目主要包括：商誉摊销、研发费用、递延所得税、先进先出存货利得、折旧、资产租赁等。这种调整的目的在于：消除会计稳健主义对业绩的影响；减少管理当局进行盈余管理的机会；减少会计计量误差影响。

nopat＝税后净利润+利息费用+少数股东损益+本年商誉摊销+递延税项贷方余额的增加+其他准备金余额的增加+资本化研究发展费用-资本化研究发展费用在本年的摊销；

资本成本总额＝普通股权益+少数股东权益+递延税项贷方余额(借方余额则为负值)+累计商誉摊销+各种准备金(坏账准备、存货跌价准备等)+研究发展费用资本化金额+短期借款+长期借款+长期借款中短期内到账部分；

nopat表示经过调整的营业净利润，c％表示企业的加权平均资本成本，tc表示资本投入额。

内部收益率(internalrateofreturn(irr))，就是资金流入现值总额与资金流出现值总额相等、净现值等于零时的折现率。irr为项目投资收益能承受的货币贬值，通货膨胀的能力。比如内部收益率10％，表示该项目操作过程中每年能承受货币最大贬值10％，或通货膨胀10％。

irr的计算步骤如下：

(t1)在计算净现值的基础上，如果净现值是正值，就要采用这个净现值计算中更高的折现率来测算，直到测算的净现值正值近于零。

(t2)再继续提高折现率，直到测算出一个净现值为负值。如果负值过大，就降低折现率后再测算到接近于零的负值。

(t3)根据接近于零的相邻正负两个净现值的折现率，用线性插值法求得内部收益率。

(6)根据步骤(5)所得的各项参数值进行对比分析，对比结果作为核电厂运行许可证延续经济性分析的参考依据。

优选的，为考虑敏感因素对上述经济指标的影响，进行以下处理：将步骤(3)中预估的延寿期内的发电量在上下为5％的范围内浮动，计算延寿期内发电量波动对许可证延续期间发电成本的影响，进而计算对经济指标的影响；将步骤(3)中预估的延寿期内的电价在上下为5％的范围内浮动，计算延寿期内电价波动对许可证延续期间发电成本的影响，进而计算对经济指标的影响。

以下以某核电厂运行许可证延续经济性分析为例加以说明，以下实施例中的数据仅作为示例之用。

某核电厂的并网时间为1997年6月1日，评估起始时间为2018年，设计寿命40年，延期开始年为2037年，延寿期为2037年6月2日至2057年6月1日，2037年为213天成本数据，2057年为152天成本数据。

在进行核电厂许可证延续经济性分析时的基本假设如下：

(1)机组许可证延续前为许可证延续投入的重大更新改造、论证费用、加强老化管理监督费用及重大设备更换后的后处理费用等资金来源为借款；利息按贷款利率6％资本化考虑；许可证延续前投入还考虑了库存提前采购的资金占用成本，包括燃料和常规库存及增值税进项的资金占用；2037年许可证延续以前的累计贷款在2037年许可证延续时开始偿还。

(2)机组为许可证延续投入的更新改造在2037年形成固定资产，按照20年产量法测算折旧费用；许可证延续论证申请费用及重大设备更换的后处理费用从2037年开始按20年摊销；2037年以后每年的日常更新改造投入按41.19百万美元，并考虑2.2％通货膨胀率，按照平均10年折旧年限计算折旧费用；许可证延续期考虑两台机各一次全厂dcs数字化改造投入合计960百万人民币，并按15年折旧年限计算折旧费用。

(3)进项增值税率：核燃料采购、固定资产采购、材料采购为17％；大修和日常运维费为6％。

(4)2037年以后退役财务费用和退役基金投资收益金额一致(相互抵销，不进行计算)。

(5)乏燃料处置费按2.6分人民币/度考虑。

(6)核燃料成本：燃料价格以原全寿期测算价格为基础，2037年后天然铀价格、分离工价格和组件制造费用按每年1％递增；燃料成本在一个循环期间内(即两次大修间隔期内)按照产量法分月摊销。

(7)日常运维费：服务费按每年上涨约0.49百万美元；材料费和其他费用按每年上涨0.33百万美元预测；2053-2056年另外考虑了每年18百万美元的库存材料减值损失。

(8)大修费：服务费按照每轮大修上涨3％；材料费按每轮大修上涨0.49百万美元预测。

(9)人工及管理费：按每3年上涨3％预测。

(10)资本金投入4亿美元；若当年出现亏损，先由后续利润弥补，如仍不能弥补，则由股东出资弥补。

(11)按照上年净利润于次年全额向股东分红模式。

(12)许可证延续期借款财务费用按6％贷款利率考虑。

(13)美元/人民币汇率：6.07。

计算核电厂许可证延续成本，核电厂许可证延续成本包括延续前期成本和延续期间成本。

延寿前期成本包括以下事项：重大设备更新改造投入；许可证延续论证与申请费用；为许可证延续加强老化管理大纲及其监督与分析费用；核燃料提前采购费用；前期材料采购费用；前期备品备件费用；增值税进项占有资金。其中，重大设备更新改造投入包括各个核电机组的crdm更换、sg更换、堆内构建更换、大型电机更换、大型泵更换、电缆更换和电气盘更换。

延寿期间成本包括以下事项：延寿起始日以前为许可证延续投入的资本性支出的成本分摊；核燃料成本；乏燃料处理费；许可证延续期更新改造的折旧；运维费用；财务费用。

根据折旧信息及成本费用信息计算相应的延寿期内各项指标的现金流明细，主要的计算指标有：电费收入、核燃料、乏燃料、日常运维、大修费、托管人工费、托管管理费、托管行政托管费、日常更新改造、保险费、延寿期间的加强老化管理、主营增值税附加、业主人工费、业主管理费、利息收入利息支出、分红/股东弥补亏损、贷前流出小计、贷前净流量、期初现金余额、提还贷净额、期末现金余额、期初贷款余额、提贷、还贷、期末贷款余额、存款利率、利息收入、贷款利率、利息支出、材料采购现金流、进项合计、核燃料进项等。

按照以下两种假设计算许可证延续期发电成本。

假设一：只考虑与许可证延续相关的投入。

许可证延续期内部收益率(irr)分别为8％(测算1)、irr为10％(测算2)和irr为15％(测算3)和含税电价为人民币0.43元/度(测算4)对应的20年发电成本测算结果见表1。

表1许可证延续期发电成本测算

(单位：亿美元)

测算1-测算4的发电成本相对固定。其中含税电价为人民币0.43元/度(测算5)时的各年发电成本见表2。

表2许可证延续期测算4各年发电成本

(单位：亿美元)

说明：许可证延续期于2037年6月2日开始，2057年6月1日结束，2037年为213天成本数据，2057年为152天成本数据。

根据测算1-4的结果，四种不同收益水平对应的主要经济指标见表3。

表3核电厂许可证延续期经济性分析

(单位：亿美元)

如果许可证延续期电价为人民币0.43元/度(含税)，利润总额可达53.5亿美元，irr达38.3％，投资收益率为33.59％。

假设二：考虑次段合营期大型更新改造对许可证延续期成本的影响

除了以上只考虑与许可证延续相关投入的经济分析，以下测算5考虑了次段合营期投入的大型更新改造折旧年限超出2037年6月1日，在许可证延续期仍然使用并继续进行折旧。

次段合营期大型更新改造折旧在次段合营期和许可证延续期分摊金额见表4。

表4次段合营期大型更新改造折旧分摊

(单位：亿美元)

许可证延续测算6的发电成本见表5。

表5可扩展延续测算6发电成本

(单位：亿美元)

在考虑次段合营期大型更新改造对许可证延续期成本影响的基础上，根据测算4和测算5的结果，两种不同收益水平对应的主要经济指标见表6。

表6许可证延续期测算6经济性分析

(单位：亿美元)

测算5与测算4相比，折旧成本增加导致20年发电成本增加；在含税电价都为人民币0.43元/度时，测算6的利润总额较测算5减少0.13亿美元。

在只考虑与许可证延续相关的投入下，考虑以下两种敏感因素对经济指标的影响。

敏感性分析一：延寿期内发电量波动对许可证延续期间发电成本的影响。

参考许可证延续期测算5，假设含税电价为人民币0.43元/度不变，分别对许可证延续期上网电量减少3％(测算7)、上网电量增加3％(测算8)、上网电量增加5％(测算9)三种情形进行敏感性测算，不同电量水平下其发电成本变化测算结果见表7，经营业绩变化测算结果见表8。

表7敏感性分析一电量对发电成本的影响

(单位：亿美元)

通过敏感性分析一，在含税电价为人民币0.43元/度情况下，发电成本相对固定，20年单位发电成本随电量增加而降低，如果电量增加3％和5％，20年单位发电成本降低1.36％和2.51％；而电量减少3％时，成本将增加3.94％。

表8敏感性分析一的主要经济性分析指标

(单位：亿美元)

通过敏感性分析一，在含税电价为人民币0.43元/度情况下，许可证延续期利润总额随电量增加而增加，当电量提高3％和5％时，利润总额增加6.03％和12.86％，利润总额分别达到56.73亿美元和60.38亿美元，即电量的增加对利润总额的提高有显著的影响。

敏感性分析二：延寿期内电价波动对许可证延续期间发电成本的影响。

参考许可证延续期发电成本测算5，对含税上网电价人民币0.430元/度基础上分别下调3％(测算10)、上调3％(测算11)和上调5％(测算12)三种情形进行敏感性测算，不同电价水平下其发电总成本变化测算结果见表9，经营业绩变化测算结果见表10。

表9敏感性分析二电价对单位发电成本的影响

(单位：亿美元)

表10敏感性分析二的主要经济性分析指标

(单位：亿美元)

通过敏感性分析二，当含税电价0.430元/度上调3％和5％时，则许可证延续期利润总额分别增加7.55％和15.29％，利润总额分别达到57.54亿美元和61.68亿美元，即电价的调增同样对利润总额提高有显著的影响。

将上述分析结果作为核电厂运行许可证延续经济性分析的参考依据，从经济角度分析核电厂运行许可证延续是否可行，从而为最终决策提供参考。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。