核燃料循环成本

核燃料循环成本

    • 中文名:核燃料循环成本
    • 外文名:nuclear fuel cycle cost

核电厂每生产1kW·h电量需花费在核燃料循环方面的费用。核燃料循环成本是核电厂发电成本的重要构成之一,有两种概念,相应有两种计算方法。 概念一:核电厂为生产1kW·h电量需花费在核燃料循环方面的全部费用。它既包括运行过程中所消耗核燃料的费用,又包括为维持反应堆临界而长期积压在反应堆内的那部分核燃料的费用。前者称为可变燃料成本,后者称为固定燃料成本。核燃料循环成本为可变燃料成本和固定燃料成本之和。 概念二:核电厂为生产1kW·h电量所消耗核燃料的全部核燃料循环费用,即只计入可变燃料成本而不计固定燃料成本。后者一般包括在基本建设投资内,按折旧(或投资回收)费计入发电成本。

平衡循环换料核燃料费和可变燃料成本的计算 在运行过程中,一般经过几个换料周期后,换料循环趋于平衡。整个运行过程中所消耗核燃料的费用,一般都用平衡循环的补充换料的核燃料费来代表。

概念二的核燃料循环成本(或概念一中的可变燃料成本Cc)的计算公式为

式中、分别为平衡循环补充换料的核燃料价格和核燃料量;T为平衡循环周期(年);E为平衡循环内平均年供电量。

首炉核燃料费和固定燃料成本的计算

为维持反应堆临界而长期积压在反应堆内的核燃料的费用,一般採用首炉核燃料费减去平衡循环补充换料核燃料费来计算。

首炉核燃料费是首次装载的各种U富集度核燃料费用之总和。计算公式为

式中Q为首炉核燃料费;PiMi分别为第i种U富集度核燃料的价格和核燃料量。

首炉核燃料费中计入基本建设投资的那部分费用I

概念一中的固定燃料成本Cf为

I/E

式中ε为年折旧率(或资金年回收率);E为年供电量。

核燃料价格计算

核燃料价格为单位重量核燃料的核燃料循环费用,它包括核燃料循环所有环节(天然U3O8的购置、转化、富集、元件製造、乏燃料后处理、废物处置、回收铀钸的出售以及与上述环节相关的运输、储存等)的直接费用和间接费用。

直接费用包括:

(1)天然U3O8购置费:在计算天然U3O8的购置费时,要考虑U3O8转化成UF6中的损耗、元件製造中的损耗和铀的富集过程中投入原料量与生产量之间的关係。若装入反应堆核燃料的铀量为u,那么需要购置的天然U3O8中的铀量U

式中xP、xF、xW分别为铀同位素分离过程中,产品、原料、尾料中U的富集度;f1、f2分别为转化过程和元件製造过程中铀的损耗率。

若按单位铀重量计算的天然U3O8的价格为c1,那么购置天然U3O8的费用为c1U

(2)U3O8转化成UF6的转化费:购置的U3O8通过转化厂全部转化成UF6。若每单位进厂铀的转换费为c2,那么总转化费为c2U

(3)铀富集费:生产单位低富集铀所需的分离功S

由铀富集工厂提供给元件製造厂的低富集铀量为,若单位分离功的价格为c3,那么铀富集费为。

(4)元件製造费、燃料后处理费、运输费、储存费和废物处置费等,按相应的加工量、处理量、运输量、储存量同对应的价格相乘计算。

(5)回收铀、钸的出售。乏燃料经后处理回收的铀和钸,仅当有用户购买时,才能转化为经济收入,所以这个收入只能作为记账收入。

出售回收钸的收入,按单位重量铀的核燃料,经辐照后乏燃料中所含易裂变钸量(扣除后处理损耗的 Pu和Pu)乘上裂变钸的价格计算。

出售回收铀的收入,计算比较複杂。设回收铀中 U的富集度为xE,一般高于天然铀中U富集度。出售回收铀的收入应同通过铀富集工厂用天然铀生产同一富集度的铀的费用相等。由铀富集工厂生产1kg富集度为xE的低富集铀需天然铀, 需分离功S′为

出售1kg回收铀的收入即为

间接费用包括花费在核燃料循环各环节上的利息、资金报酬、税收及保险等费用。间接费的计算比较複杂,核燃料循环各环节发生费用的时间,有的在发电前若干年,有的在发电后若干年,涉及的时间长,变化多,又与付款方式有关。一般预先根据实际情况,划出现金支付流,再按给定的贴现率,折算到发电时刻,然后作综合分析。

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