生命周期成本法為相關組織提供了一套標準的方法,即用成本作為衡量標準來比較項目的可行性和有利條件。而在核電領域,平準化電力成本(LCOE)是核電站生命周期成本(LCC)分析中應用最廣泛的指標。
1、生命周期成本分析

LCC計算理論和假設因研究目的和觀點而異。LCOE估算的范圍可能因研究目的(例如,對單個工廠或項目的研究)的不同而顯著不同。
在LCOE分析中,核電站生命周期范圍主要從施工開始,到退役結束。因此,LCOE定義了發電項目在特定回報率下的“盈虧平衡”成本,在其他條件相同的情況下,LCOE的最低值被確定為最有利的選擇,作為不同發電技術的比較評估工具。
LCOE被用作不同發電技術方案之間的比較基準,以幫助能源政策的制定和公用事業公司進行投資決策。
LCOE可用于確定所需財政支持水平,以鼓勵對某項技術進行投資。通常情況下,如果任由市場決定,可能會忽視一些具有潛力的技術。
例如,2005年的《美國能源政策法》為第一批6 GWe的新核電站引入了貸款擔保、生產稅收抵免和一些施工延遲擔保。如果僅通過市場,上述過程很難推進。
一般而言,LCOE分為總裝機資本成本(TCIC)、運行維護和燃料成本。LCOE計算中可能包含或不包含的其他類別,在圖表右側方框中標識,括號中的數字標識了這些成本可能包含的主要成本要素(中間方框)。如前所述,定義LCOE有不同的觀點和假設?,F在依次描述每個主要成本要素。

2、總裝機成本
TCIC的主要投入包括夜間施工成本(OCC)、施工進度和啟動資金成本。另一個類別,即施工前成本,可以單獨定義。施工前成本(有時稱為業主成本)與場地獲取和準備、獲得運行許可證成本、進行和接受反應堆技術設計、進行公眾調查以及獲得融資。
LCOE包含施工前成本取決于項目范圍、組織結構和估算目的。不過這些費用通常不包括在內。
OCC被用作技術成本的一個指標,去除了因特定項目財務結構的時間價值成本,是施工的直接成本,基于成本的意外開支。
風險和第一次堆芯裝載的成本。了解核電站設計的直接成本是一個重要指標。OCC包括基礎設施開發、調試活動、首次裝載燃料以及與電網的連接。
在LCOE中,資本成本通常表示為折現率,盡管一些研究,如麻省理工學院(MIT)的《核電未來研究》(The Future of Nuclear Power Study)詳細說明了與資本成本相關的杠桿比率(負債與權益比率)。
事實上,“貼現率”和利益相關者的報酬(債務和股權)之間存在差異,但通常簡化研究并沒有深入到這一細節。資本成本還取決于與投資核電站建設項目相關的外部風險變量。
托馬斯認為,資本成本取決于電力市場的競爭力、公用事業、國家風險和公司的信用評級。Kessides指出,即使核技術被認為已經成熟,成本與其他發電技術相當,但外界對核電項目的風險感也會大大推動成本上漲。
核電站施工進度的開始,通常從反應堆底座的第一個主混凝土澆筑開始。施工進度表通常定義為,從獲得設計批準建造反應堆到反應堆能夠向電網輸送電力所用的時間。
施工進度對資金成本有重大影響,因為施工增加會導致直接成本(如勞動力、設備租金等)和借款利息的增加。
3、運營和維護(O&M)
O&M成本是在施工階段完成后產生的,可定義為“發電站在其生命周期內的管理和維護”的相關成本。芝加哥大學對核電經濟的研究中,涉及到與運營階段相關的5個不同的成本組成部分有,年金資本成本、保險、固定O&M、可變O&M和燃料成本。
O&M成本可分為固定成本和可變成本,前者是指即使反應堆不在線也會產生的成本,后者是指根據電廠的電力輸出而產生的成本。
固定O&M成本(到目前為止占絕大多數)包括人員配置、備件、勞動力、監管費用、維護、退役貢獻和稅收。更詳細的分析可能包括,監管費用、非現場技術人員、養老金和福利以及公司管理費用。
勞動力與O&M成本相關性最強,如果監管或稅收成本與工廠產量相關,則可將其視為可變成本。容量因數描述了發電廠輸出量大小,表示發電廠一年內凈發電量與同期連續滿功率運行時可能產生的能量之比。
核電站的容量因數和運行壽命直接影響核電站的發電潛力。
4、燃料成本
燃料成本通常被視為一種商品,在電廠的整個運行周期內保持不變。對于常規大型核電站的分析,燃料成本被視為固定成本(也會根據通貨膨脹進行調整),并根據推斷的歷史燃料成本數據確定。發電量與固定成本之間比例正相關性較弱。
值得注意的是,燃料成本可以比較不同類型核電站設計價值,例如快堆與壓水堆的比較。
5、退役

美國賓夕法尼亞州的薩克斯頓核電站正在拆除反應堆安全殼
核電站的后期階段,包括在其運行壽命結束時的拆除和退役,以及核電站普通廢物和放射性廢物的長期管理與處置。
退役成本可以分攤到核電站的整個運行壽命周期中,許多LCOE計算將退役成本作為O&M成本中的固定年耗,也正是因為采用這種方法,在電廠整個運行壽命期間,退役成本會逐漸降低(涉及通貨膨脹因素),因此在LCOE總體所占比例很小。
6、外部因素

環境和社會因素也已納入LCOE估算之中。
核能復興的驅動力之一,是核能作為一種低碳形式能源的其積極影響。桐山和鈴木等研究,試圖將碳成本作為核電站運行階段的可能驅動因素。Gross等人還表示要關注非成本相關的風險,通常這些風險在LCOE分析中無法量化。
外部因素,如碳成本、廢物對環境的影響以及正在進行的研究和開發活動,也可以包含在LCOE中。LCOE是政府識別發電技術的社會影響(如碳排放和廢物)和對市場影響(如與自由化或監管環境投資相關的風險因素)敏感性的有效工具。
Roth和Ambs結合了空氣質量和能源安全等外部因素,對不同發電技術的LCOE數據進行了比較。許多LCOE研究都考慮了外部成本。盡管沒有標準要求,在情景分析中也會考慮外部成本,特別是在考慮不同技術方案對環境影響的情況下。
考慮與配電、電網穩定性和供電一致性相關成本。
LCOE可以呈現特定的環境背景,如預期的市場結構、預期的電力需求增長以及社會或環境影響(例如,使用碳稅因素)。對于像核電站這樣的高風險投資,不考慮對環境的凈正效益會導致決策失誤。
一種稱為系統LCOE的方法被用來解釋這些問題
7、其他費用
LCOE系統可以為自由化能源市場的投資決策者提供一個更好的框架,以比較不同的發電技術和形式。諸如進行區域供暖可能性等因素應視為正外部性。
綜上所述,在發電技術成本估算中,從技術和經濟角度來看,根本上不存在“孤立存在的發電廠”,而是發電廠與更廣泛的系統相互關聯。
國家能源局重點關注這一點(尤其是可再生能源和核能的整合),強調每個發電廠如何具有三個成本水平的特點:
——電廠級成本:建造/運營/停用電廠的成本;
——電網級成本:改造運輸和配電網、將新容量接入電網、維持長期電力供應(例如,面對可再生能源的間歇性供應)以及增加短期平衡所產生的成本;
——系統總成本:代表了一系列更廣泛的成本,包括難以貨幣化的影響以及超出動力堆本身的影響,如二氧化碳排放、對能源供應安全的影響、國家戰略地位、投資組合考慮等。
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