基本介紹
- 中文名：核燃料循環成本
- 外文名：nuclear fuel cycle cost
首爐核燃料費和固定燃料成本的計算,核燃料價格計算,
核電廠每生產1kW·h電量需花費在核燃料循環方面的費用。核燃料循環成本是核電廠發電成本的重要構成之一，有兩種概念，相應有兩種計算方法。 概念一:核電廠為生產1kW·h電量需花費在核燃料循環方面的全部費用。它既包括運行過程中所消耗核燃料的費用，又包括為維持反應堆臨界而長期積壓在反應堆內的那部分核燃料的費用。前者稱為可變燃料成本，後者稱為固定燃料成本。核燃料循環成本為可變燃料成本和固定燃料成本之和。 概念二:核電廠為生產1kW·h電量所消耗核燃料的全部核燃料循環費用，即只計入可變燃料成本而不計固定燃料成本。後者一般包括在基本建設投資內，按折舊(或投資回收)費計入發電成本。
平衡循環換料核燃料費和可變燃料成本的計算 在運行過程中，一般經過幾個換料周期後，換料循環趨於平衡。整個運行過程中所消耗核燃料的費用，一般都用平衡循環的補充換料的核燃料費來代表。
概念二的核燃料循環成本(或概念一中的可變燃料成本Cc)的計算公式為
式中、分別為平衡循環補充換料的核燃料價格和核燃料量；T為平衡循環周期(年)；E為平衡循環內平均年供電量。
首爐核燃料費和固定燃料成本的計算
為維持反應堆臨界而長期積壓在反應堆內的核燃料的費用，一般採用首爐核燃料費減去平衡循環補充換料核燃料費來計算。
首爐核燃料費是首次裝載的各種U富集度核燃料費用之總和。計算公式為
式中Q為首爐核燃料費；Pi、Mi分別為第i種U富集度核燃料的價格和核燃料量。
首爐核燃料費中計入基本建設投資的那部分費用I為
概念一中的固定燃料成本Cf為
I/E
式中ε為年折舊率(或資金年回收率)；E為年供電量。
核燃料價格計算
核燃料價格為單位重量核燃料的核燃料循環費用，它包括核燃料循環所有環節(天然U3O8的購置、轉化、富集、元件製造、乏燃料後處理、廢物處置、回收鈾鈽的出售以及與上述環節相關的運輸、儲存等)的直接費用和間接費用。
直接費用包括:
(1)天然U3O8購置費：在計算天然U3O8的購置費時，要考慮U3O8轉化成UF6中的損耗、元件製造中的損耗和鈾的富集過程中投入原料量與生產量之間的關係。若裝入反應堆核燃料的鈾量為u，那么需要購置的天然U3O8中的鈾量U為
式中xP、xF、xW分別為鈾同位素分離過程中，產品、原料、尾料中U的富集度；f1、f2分別為轉化過程和元件製造過程中鈾的損耗率。
若按單位鈾重量計算的天然U3O8的價格為c1，那么購置天然U3O8的費用為c1U。
(2)U3O8轉化成UF6的轉化費：購置的U3O8通過轉化廠全部轉化成UF6。若每單位進廠鈾的轉換費為c2，那么總轉化費為c2U。
(3)鈾富集費：生產單位低富集鈾所需的分離功S為
由鈾富集工廠提供給元件製造廠的低富集鈾量為，若單位分離功的價格為c3，那么鈾富集費為。
(4)元件製造費、燃料後處理費、運輸費、儲存費和廢物處置費等，按相應的加工量、處理量、運輸量、儲存量同對應的價格相乘計算。
(5)回收鈾、鈽的出售。乏燃料經後處理回收的鈾和鈽，僅當有用戶購買時，才能轉化為經濟收入，所以這個收入只能作為記賬收入。
出售回收鈽的收入，按單位重量鈾的核燃料，經輻照後乏燃料中所含易裂變鈽量(扣除後處理損耗的 Pu和Pu)乘上裂變鈽的價格計算。
出售回收鈾的收入，計算比較複雜。設回收鈾中 U的富集度為xE，一般高於天然鈾中U富集度。出售回收鈾的收入應同通過鈾富集工廠用天然鈾生產同一富集度的鈾的費用相等。由鈾富集工廠生產1kg富集度為xE的低富集鈾需天然鈾， 需分離功S′為
出售1kg回收鈾的收入即為
間接費用包括花費在核燃料循環各環節上的利息、資金報酬、稅收及保險等費用。間接費的計算比較複雜，核燃料循環各環節發生費用的時間，有的在發電前若干年，有的在發電後若干年，涉及的時間長，變化多，又與付款方式有關。一般預先根據實際情況，劃出現金支付流，再按給定的貼現率，折算到發電時刻，然後作綜合分析。
