我国乏燃料后处理项目资金筹措方案研究

□曲 珺 石 楠 朱国正 陈 皓

一、引言

核电已经成为我国重要的国家能源战略发展内容之一，截至2015年末，我国大陆在运压水堆核电装机容量达2,608万千瓦以上。“十二五”期间，在运的核电站新产生的乏燃料累计达4,249组，约2,000吨；“十三五”期间，这些核电站可新增乏燃料9,500组左右，约4,500吨(铀计)；而到2020年，我国压水堆核电站累积产生的待处理的乏燃料将达17,000组以上，约8,000吨(铀计)。目前，我国已建成的压水堆核电站一般都按照5到10年卸料量配套建设乏燃料贮存水池，反应堆卸出的乏燃料在堆内贮存约5年后外运。根据国防科工局编写的《核电站乏燃料处理处置基金2011～2020年使用规划》，在“十三五”期间，全国核电站所需外运的乏燃料总数将超过3,000组，约为“十二五”期间的五倍多。可以看出，“十二五”和“十三五”期间我国大陆核电站需要外运和离堆贮存的乏燃料量远大于目前国内具备的乏燃料离堆贮存能力。因此，必须加快推进乏燃料后处理项目的建设，实现乏燃料的离堆安全贮存和处理。

乏燃料后处理项目其生产工艺复杂、建设周期长，资金投入巨大；其项目的投资费用、资金来源乃至整体的经济性均对项目的能否顺利建设有非常大的影响；由于乏燃料后处理项目的投资规模巨大，因此其费用的筹措需要进行深入的研究和分析。目前在国际市场上，践行后处理路线的国家主要有法国、英国、日本、俄罗斯和印度等国家，其费用筹措的方式也各不相同。我国财政部、国家发展改革委、工业和信息化部于2010年7月颁发了《关于印发《核电站乏燃料处理处置基金征收使用管理暂行办法》的通知》(财综[2010]58号文)，其中设置了专项的核电站乏燃料处理处置基金，并制定了其征收和使用管理的相关规定和办法。

二、国际后处理项目资金筹措方案

国际上实行乏燃料后处理路线的国家普遍按照“废物由谁产生，则由谁负责治理”的原则，即废物产生者需承担乏燃料处理处置的资金责任。然而，由于后处理项目建设的资金需求量巨大，无法由乏燃料废物产生者各自为政的方式进行，需要由政府统一负责制定或审批资金的计提方法与管理原则。

目前，国际上乏燃料的资金筹措方式主要存在着“基金制”、“储备金制”、“国家拨款制”等几种，具体方式如下：“基金制”方式是指核电站在发电成本中按照政府规定的收费方式及费率或在专门研究机构经济分析的基础上确定并报国家主管部门批准的费率列支，在核电站售电时一并交付，此部分费用由国家设立专门机构统一进行管理，主要负责乏燃料基金的保值、增值与支付等有关事务。目前国际上采用基金方式的国家有美国、日本、瑞典等国家。“储备金制”方式是指废物生产者根据本国政府颁布的法律法规确定的计价办法，自行测算每年的储备金数量，按年度注入自己财务系统中独立的储备金账户中，资金的保值增值等相关工作由核电站等废物生产者自行负责；同时，核电站需要每年就储备金的情况向政府的有关部门进行报备以供国家进行监控和管理。目前采用储备金方式的国家有法国、德国等国家。“国家拨款制”方式是指乏燃料处理处置等所有有关的费用均由政府机构按照计划统筹安排，此种方式主要适合于偏向采用计划经济体制的国家，国际上采用该种方式的主要是俄罗斯。

三、我国后处理厂资金筹措方案

根据我国《关于印发〈核电站乏燃料处理处置基金征收使用管理暂行办法〉的通知》(财综[2010]58号文)的规定，我国乏燃料后处理处置采用向已投入商业运行五年以上压水堆核电机组按实际上网销售电量征收乏燃料基金，征收标准为0.026元/千瓦时，专项用于核电厂乏燃料的处理处置，具体使用范围如下：乏燃料运输；乏燃料离堆贮存；乏燃料后处理(含乏燃料后处理中试厂进行的商用核电站乏燃料后处理)；乏燃料后处理所产生的高放废物的处理处置；乏燃料后处理厂的建设、运行、改造和退役；乏燃料处理处置的其他支出。

此外，在规定中第十一条明确指出，乏燃料处理处置基金年度预算，应优先安排乏燃料运输、乏燃料离堆贮存、乏燃料后处理、高放废物处理处置等支出，再安排乏燃料后处理厂建设、运行、改造和退役等相关支出。根据规定的指示，可以明确地看出乏燃料后处理厂的建设和运行期间所需资金应由乏燃料处理处置基金提供。

四、乏燃料项目资金筹措影响因素分析

根据上文提到的乏燃料处理处置基金规定，乏燃料后处理项目建设和运行资金来源均由后处理基金提供，其项目的相对应的筹资规模与后处理项目的年处理量、处理年限、处理乏燃料的卸料燃耗、电厂热效率、基金征收标准等因素息息相关。后处理项目在进行资金筹措时，不仅要考虑到其处理规模对应的基金量的多少，还应统筹兼顾乏燃料基金池的资金积累速度，其后处理项目的规划方案应与资金池资金量相匹配。乏燃料基金池的资金量与每年核电厂的上网电量和征收标准密切相关，其中上网电量主要由电厂出力、负荷因子、厂用电率等因素决定，以下将选取几个重点的因素进行介绍和分析，以明确乏燃料后处理项目。

(一)乏燃料平均卸料燃耗。卸料燃耗深度是指从堆芯卸出的乏燃料所达到的燃耗深度，主要受反应堆特性和燃料元件本身的性能影响。从反应堆卸下的一批燃料中，每个燃料组件的燃耗深度不一样，通常用平均值平均卸料燃耗深度来表示该批燃料的燃耗状态。燃耗深度是燃料贫化程度的一种度量，通常把单位质量燃料所发出的能量称为燃耗深度。对动力反应堆来说，燃耗深度通常以单位质量核燃料所释放的能量来度量燃耗深度，其单位为兆瓦日/吨铀(MW·d/t(U))。可以看出，燃耗深度越高，则单位质量核燃料所释放的能量越高，在热效率等其他参数相同的情况下，电厂生产的发电量也会越高，其对应的乏燃料后处理基金的金额也会越高。平均卸料燃耗深度直接关系到核电厂的经济性，也间接影响着后处理项目的资金筹集规模。目前国内在运电厂中绝大部分核电机组为二代及二代改进型核电项目，其平均卸料燃耗取值在33,000MW·d/t(U)左右，在建中的三代及四代压水堆核电项目中，平均卸料燃耗深度得到了较大的提高，普遍能够达到45,000MW·d/t(U)以上，较二代及二代加改进型项目提高约36%。可见，通过运行的优化设计提高卸料燃耗是提高后处理项目资金规模的有效途径。

(二)核电厂负荷因子。核电厂负荷因子是指核电站实际发电量占额定发电量的比例，其大小与实际负荷和停运时间有关，可以衡量一个电站的运行效率和管理水平。其为统计期间实际发电量与统计期间小时数*额定出力的比值。目前在新建核电机组审批环节中，负荷因子一般取值80%，即每年发电小时数为7,000小时，然而我国目前在运的核电机组中，存在为数不少的核电机组无法达到该水平。根据目前我国核电机组运行状况及新机组投运计划，截止到2018年6月核电发电量已达到1,300亿千瓦时，占总发电量比例已比2006年的不足2%上升至4%。虽然核能发电量和累计上网电量与往年相比都呈现上涨的趋势，但是核电设备平均利用小时数及核电设备平均利用率在2018年上半年分别只有3335.35小时和76.36%，与去年同期都出现了下降。其下降的原因除了因换料、大修等常规因素外，其余基本均是应电网要求停运或降功率运行，其不仅会影响机组本身的经济性，还会产生核燃料可靠性降低、增加放射性废物的产生和处理量等，间接对乏燃料后处理项目的筹资速度和规模产生影响。因此，应通过合理规划用电需求、进行核电跨省消纳、加大外送电量规模等措施，确保核电机组作为基荷电源的地位，提高核电机组的负荷因子和年利用小时数，进而加快乏燃料基金池的资金积累速度，确保后处理项目的规划能够与其相匹配。

(三)乏燃料基金征收标准。根据我国财综[2010]58号文中的规定，乏燃料后处理处置基金是按实际上网销售电量征收乏燃料基金，其征收标准为0.026元/千瓦时，并不区分机型和规模。基金的征收水平，一方面需要考虑后处理项目建设运行本身所需的资金影响因素，如采用的技术路线和研发方式、建设及运行模式、设备材料及价格水平等，另一方面也需与前端核电厂的收费承受能力有关。目前国内在运的二代及二代加型核电机组中，六十万千瓦级新建核电机组运行期平均发电成本约为280元/千千瓦时，百万千瓦级的新建核电机组运行期平均发电成本约为230元/千千瓦时；三代百万千瓦级机组运行期平均发电成本约为260元/千千瓦时。上述机型的发电成本最大差异约为50元/千千瓦时，几乎为乏燃料处理处置基金征收水平的2倍左右，可见不同机型、不同规模的核电机组对基金征收的承受能力是不一样的，目前按同一标准进行存在一定程度的不尽合理，可考虑后续按一定的方式进行区分调整。

五、结论及思考

本文在上节对后处理厂资金筹集规模和乏燃料基金池进行测算时，设置了一些测算前提和计算方法，存在以下几点需要注意和进一步思考。第一，在财综[2010]58号文中规定，乏燃料基金是针对已投入商业运行五年以上的核电机组进行征收的，即乏燃料基金的提取年限与运行期相比少五年的时间，因此造成了后处理量相对应的乏燃料基金进一步减少。按目前三代核电机组运行期40年测算，提取乏燃料基金的年限为35年，其提取的处理基金比对应的后处理量资金少12.5%。第二，在乏燃料基金收费政策实施后，距今已经有将近九年的时间了，期间基础项目建设和运行的各种人工材料和机械成本、管理成本和政策等方面都发生了较大的上涨。因此乏燃料基金政策应根据后处理厂的规划方案、建设项目物价的变化、政策规定和核电项目发电成本等因素进行动态调整，以保证后处理厂的资金筹集与乏燃料基金池匹配。第三，在后处理厂处于刚刚试验、示范或首次引进阶段时，该项目承担着首个/首次诸多方面的压力(如顺利实行设计、采购、建设、调试和运行方面，引进项目外方设备和技术服务类较高报价的投资压力)，如果仅仅按后处理厂的处理量进行资金规模的测算和拨付则不尽合理，需要进行一定的倾斜和调整。在首个/首次后处理厂顺利建设运行后，逐步实现技术消化吸收完成、关键设备国产化并积累一定建设运行经验之后，能够相应地降低后处理厂的投资费用和运行费用，可考虑在乏燃料基金的拨付基础上，逐步引入社会资本、逐步实现商业化建设运行，是可行且合理的一条路线。