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文檔簡介

1、投資摘要技術(shù)成熟+政策明確,核電預(yù)期形成批量化建設(shè)趨勢。1)發(fā)展核電是改善我國能源結(jié)構(gòu)的必然選擇;2)三代核電技術(shù)成熟;3)政策態(tài)度更為積極、明確,關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)突破;4)輿論負(fù)面因素排清;5)電力需求持續(xù)增長。綜合以上因素,核電轉(zhuǎn)向積極有序發(fā)展階段,有望形成穩(wěn)定的批量化建設(shè)趨勢。核電產(chǎn)業(yè)鏈迎來布局機(jī)會,2025 年前年均核電設(shè)備需求約 546 億元。 根據(jù)中國核能行業(yè)協(xié)會發(fā)布的中國核能發(fā)展與展望(2021)預(yù)測,我國三代核電按照每年核準(zhǔn) 6-8 臺的節(jié)奏,實(shí)現(xiàn)規(guī)?;团炕l(fā)展。按照每年核準(zhǔn) 6 臺機(jī)組測算,預(yù)計(jì)每年核電設(shè)備市場規(guī)模約 546 億元,2025 年前核電設(shè)備市場規(guī)模約 2185 億元

2、。核電產(chǎn)業(yè)鏈主要分為核電站建設(shè)、核電站運(yùn)營、核燃料供應(yīng)以及核廢料處理等環(huán)節(jié)。其中核電站建設(shè)流程主要包括核電設(shè)計(jì)、核電設(shè)備制造、土建施工與設(shè)備安裝、調(diào)試等流程。核電設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)主要由中核、中廣核占據(jù)市場;設(shè)備制造環(huán)節(jié)以國企壟斷為主,民營企業(yè)主要參與細(xì)分市場;土建、設(shè)備安裝環(huán)節(jié),核島中國核建獨(dú)大,常規(guī)島多強(qiáng)并存;核燃料供應(yīng)中核一家獨(dú)大;核電運(yùn)營呈現(xiàn)中核、中廣核雙寡頭格局,國電投、華能也有一定市場份額;核廢料后處理環(huán)節(jié),目前由中核主導(dǎo)建設(shè),多家民企參與設(shè)備供應(yīng),其中應(yīng)流股份、江蘇神通參與相關(guān)設(shè)備供應(yīng),日月股份、通裕重工布局核廢料運(yùn)輸。核電設(shè)備呈現(xiàn)高壟斷穩(wěn)定競爭格局:大國企主導(dǎo)彈性小,小民企細(xì)分領(lǐng)域龍頭彈

3、性大。技術(shù)壁壘+準(zhǔn)入資質(zhì)+資本投入決定核電極高的行業(yè)壁壘,呈現(xiàn)壟斷競爭特點(diǎn)。主設(shè)備領(lǐng)域格局穩(wěn)定,國企市占率超 80。核電主設(shè)備主要包括反應(yīng)堆壓力容器、堆內(nèi)構(gòu)件、控制棒及驅(qū)動機(jī)構(gòu)、穩(wěn)壓器、蒸汽發(fā)生器、汽輪發(fā)電機(jī)、主冷卻劑泵等,主要參與者有上海電氣、東方電氣、哈電集團(tuán)和中國一重。民營企業(yè)占據(jù)部分細(xì)分領(lǐng)域主導(dǎo)地位。其中,應(yīng)流股份在主泵泵殼取得主導(dǎo)地位,江蘇神通、紐威股份、中核科技等企業(yè)在閥門市場取得主導(dǎo)地位。核廢料后處理序幕已開,打開千億增量市場。核電經(jīng)歷近 30 年發(fā)展,預(yù)計(jì) 2025年在運(yùn)機(jī)組將產(chǎn)生約 1180 噸乏燃料,累計(jì) 13940 噸;當(dāng)年新增需離堆貯存的乏燃料約 560 噸,累計(jì) 41

4、60 噸。乏燃料累計(jì)生產(chǎn)量超過總貯存量,突破臨界狀態(tài),乏燃料處理成剛需?!笆奈濉敝忻鞔_提出要建設(shè)中低放廢物處置場、乏燃料后處理廠。從乏燃料后處理廠的規(guī)劃來看,目前國內(nèi)首個(gè) 200 噸乏燃料處理廠(單廠投資 250-300 億元)正在建設(shè),預(yù)計(jì) 2025 年運(yùn)行;第二個(gè) 200 噸乏燃料處理廠項(xiàng)目已完成招投標(biāo);此外,中核集團(tuán)擬與法國阿?,m集團(tuán)簽署大型商業(yè)后處理-再循環(huán)工程項(xiàng)目,建成后將具備800 噸的乏燃料年處理能力和3000 噸的離堆貯存能力。整個(gè)核電后處理廠的投資估計(jì)超千億元。投資建議:國家發(fā)展核電態(tài)度積極明確,核電景氣持續(xù)向好,批量化建設(shè)+核廢物后處理打開核電成長空間。我們看好核電細(xì)分領(lǐng)

5、域市占率高、核電業(yè)務(wù)占比高的公司,設(shè)備環(huán)節(jié)重點(diǎn)關(guān)注:江蘇神通、應(yīng)流股份、中密控股。核電研究框架及復(fù)盤核電是政策把控行業(yè),設(shè)備需求取決于新開工核電站的數(shù)量和國產(chǎn)化率。核電具有技術(shù)密集、資金投入大等特點(diǎn),同時(shí)涉及安全和公眾輿論,因此核電是一個(gè)由政策把控的行業(yè),國家通過發(fā)放路條控制新建核電站的審批和開工。核電設(shè)備的需求則取決于核電開工數(shù)量及國產(chǎn)化率。其中核電開工數(shù)量主要受到國家政策的影響,而國產(chǎn)化率則受到可批量化建設(shè)的核電技術(shù)路線影響。從中短期來看,我國核電市場發(fā)展主要受到國產(chǎn)三代、四代核電技術(shù)的成熟性以及“碳中和”的驅(qū)動;長期來看,核電發(fā)展主要受到國內(nèi)能源結(jié)構(gòu)改善的需求驅(qū)動。圖1:核電行業(yè)分析框架

6、資料來源:中國核能行業(yè)協(xié)會,整理復(fù)盤過去十年核電指數(shù),可分為四個(gè)階段:1)2011-2015 年:福島核事故后,國內(nèi)核電進(jìn)行了歷時(shí)一年半的安全檢查,雖然得出安全有保障的結(jié)論,但不上馬新的核電項(xiàng)目,核電審批速度放緩。同時(shí)德國、意大利、瑞士等提出了“棄核”的主張,公眾對于核電安全性的擔(dān)憂有所增加。新機(jī)組審批速度放緩+輿論壓力導(dǎo)致核電行業(yè)發(fā)展放緩,核電指數(shù)持續(xù)下行; 2)2015 年:“十二五”規(guī)劃收官之年,核能協(xié)會、國家能源局等相關(guān)人員均在不同場合透漏年內(nèi)將有 6-8 臺核電機(jī)組開工建設(shè),隨后 8 臺新機(jī)組被審批,核電重啟預(yù)期升溫,核電指數(shù)大幅上漲;3)2016-2018 年:2015 年審批 8

7、 臺機(jī)組之后,雖然國家政策多次提到過核電建設(shè)目標(biāo),但并無新核電機(jī)組審批,主要原因,一方面是福島事故后公眾輿論壓力仍然存在;另一方面,福島核事故后,新機(jī)組要求具備三代安全性,2018 年之前國內(nèi)三代核電并無商運(yùn)投產(chǎn)案例,因此整體審批較為謹(jǐn)慎,核電指數(shù)走弱。 4)2019 至今:隨著三代核電項(xiàng)目落地,2019-2020 年國家每年核準(zhǔn)新機(jī)組 4 臺,2021 年國家核準(zhǔn) 5 臺機(jī)組,審批和開工節(jié)奏明顯加快,同時(shí)在“碳達(dá)峰”、“碳中和”等大力發(fā)展綠電背景下,核電指數(shù)回升。圖2:核電指數(shù)復(fù)盤資料來源:中國核能行業(yè)協(xié)會,整理表1:核電產(chǎn)業(yè)鏈主要上市公司概覽產(chǎn)業(yè)鏈公司名稱核電業(yè)務(wù)占比市值歸母凈利潤核電相關(guān)

8、產(chǎn)品(2020)(億元)(2020,億元)上海電氣未公布571.2237.58核島主設(shè)備、燃料輸送設(shè)備、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、輔機(jī)、常規(guī)泵等。東方電氣27.05(包含風(fēng)電)417.0318.62反應(yīng)堆冷卻劑泵、熱交換器、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、汽水分離再熱器等。中國一重5.55211.221.30核反應(yīng)堆壓力容器、穩(wěn)壓器及蒸發(fā)器、核電鍛件等。久立特材7.75(電力設(shè)備)143.947.72核電蒸汽發(fā)生器 U 型管、核電管道。中核科技5.6748.561.05核非核級閥門,主要為閘閥。核電設(shè)備江蘇神通紐威股份21.79未公布79.1864.732.165.28核非核級蝶閥、球閥、核級法蘭和鍛件、乏燃料后處理設(shè)

9、備及閥門。核電閥門,包括截止閥、止回閥、安全閥等。應(yīng)流股份未公布100.832.02主泵泵殼、乏燃料格架、金屬保溫層。南風(fēng)股份22.6633.651.49核電通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備、核電站用不銹鋼管、鍛件等。中密控股未公布78.042.11核電密封件,主要為主泵密封。日月股份未公布264.069.79乏燃料轉(zhuǎn)運(yùn)儲存罐等。佳電股份未公布52.854.08四代核電主氦風(fēng)、核電電機(jī)等。核電建設(shè)中國核建14.28205.2713.60核電工程建設(shè)。核電運(yùn)營中國廣核中國核電78.6593.571270.071477.6895.6259.95核電運(yùn)營。核電運(yùn)營。資料來源:Wind,整理走進(jìn)核電核能發(fā)電原理及核反應(yīng)堆

10、簡介核裂變能通過鏈?zhǔn)椒磻?yīng)釋放。核裂變,又稱核分裂,是指由重的原子核(主要是指鈾核或钚核)分裂成兩個(gè)或多個(gè)質(zhì)量較小的原子的一種核反應(yīng)形式。原子彈或核能發(fā)電廠的能量來源就是核裂變。其中鈾裂變在核電廠最常見,當(dāng)熱中子轟擊鈾-235 原子后,一個(gè)鈾核吸收了一個(gè)中子可以分裂成兩個(gè)較輕的原子核,在這個(gè)過程中質(zhì)量發(fā)生虧損,因而放出很大的能量,并產(chǎn)生兩個(gè)或三個(gè)新的中子,新中子再去撞擊其它鈾-235 原子,從而形成鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。核電為受控的裂變能。鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)釋放的核能可以進(jìn)行人為控制,通過在鈾的周圍放一些強(qiáng)烈吸收中子的“中子毒物”(硼、銀、銦、鎘等),使一部分中子還沒有被鈾核吸收引起裂變時(shí),就先被“中子毒物”吸收

11、,這樣就可以控制中子的產(chǎn)生速度,使得核能緩慢地釋放出來。核電站就是通過插入和提出中子吸收控制棒實(shí)現(xiàn)對核反應(yīng)堆中核能釋放速度的控制。圖3:核裂變原理資料來源:紅沿河核電官網(wǎng),整理核電站通過核能熱能機(jī)械能電能的能量轉(zhuǎn)換路徑實(shí)現(xiàn)發(fā)電。核能發(fā)電基本原理是核裂變產(chǎn)生能量加熱水生成蒸汽,將核能轉(zhuǎn)變成熱能;蒸汽壓力推動汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn),熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能;然后汽輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)電,將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能。以當(dāng)前的主流壓水堆核電站為例,其能量轉(zhuǎn)換借助于三個(gè)回路來實(shí)現(xiàn)。在一回路中,反應(yīng)堆冷卻劑(通常為水)在主泵的驅(qū)動下進(jìn)入反應(yīng)堆,流經(jīng)堆芯后帶走核燃料裂變產(chǎn)能的能量,進(jìn)入蒸汽發(fā)生器將熱量傳遞給二回路的水,然后再流回到主泵

12、,循環(huán)往復(fù);在二回路中,二回路水通過熱交換被一回路的水加熱生成蒸汽,蒸汽再去驅(qū)動汽輪機(jī),帶動與汽輪機(jī)同軸的發(fā)電機(jī)發(fā)電,做功后的剩余蒸汽再經(jīng)三回路冷卻為液態(tài)水后,再次進(jìn)入蒸汽發(fā)生器循環(huán);在三回路中,三回路冷卻水通過凝汽器冷卻二回路做功后的蒸汽,帶走剩余的棄熱。圖4:核電站發(fā)電原理資料來源:中國核電信息網(wǎng),整理商用核電反應(yīng)堆根據(jù)反應(yīng)堆冷卻劑/慢化劑和中子能分類。按照冷卻劑/慢化劑的不同,反應(yīng)堆一般可分為輕水堆(包括壓水堆和沸水堆等)、重水堆及氣冷堆。按照所用的中子能量,反應(yīng)堆一般可分為慢(熱)中子堆或者快中子堆。圖5:各堆型冷卻劑和慢化劑對應(yīng)情況資料來源:中國核電招股說明書,整理壓水堆是目前世界上

13、最普遍的商用堆型。目前世界上核電站采用的反應(yīng)堆有壓水堆、沸水堆、重水堆、石墨氣冷堆、石墨水冷堆以及快中子增殖堆等,但比較廣泛使用的是壓水堆。壓水堆以普通水作冷卻劑和慢化劑,是目前世界上最普遍的商用堆型。表2:全球核電站使用的主要堆型堆型名稱燃料冷卻劑慢化劑原理及技術(shù)特點(diǎn)把輕水(普通水)加壓后能降低沸點(diǎn),加壓水在 325的高溫下仍能壓水堆(PWR)濃縮 UO2水水保持液體狀態(tài)。PWR 在其一回路系統(tǒng)中使用加壓水吸收熱量,之后在二回路系統(tǒng)中降低氣壓釋放熱量。沸騰輕水在反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)直接產(chǎn)生飽和蒸汽的動力堆。沸水堆與沸水堆(BWR)濃縮 UO2水水壓水堆同屬輕水堆,都具有結(jié)構(gòu)緊湊、安全可靠、建造費(fèi)

14、用低和負(fù)荷跟隨能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。重水堆(PHWR)天然 UO2重水重水重水堆能高效、充分的利用核燃料,但體積比輕水堆大,建造費(fèi)用高,重水昂貴,發(fā)電成本比較高。石墨氣冷堆(GCR)天然 UO2CO2 或氨水石墨用石墨慢化,二氧化碳或氦氣冷卻的反應(yīng)堆。近期的研究集中在氦氣冷卻的高溫氣冷堆(HTGR)上。石墨水冷堆(LWGR)濃縮 UO2水石墨堆芯和循環(huán)回路龐大,難以設(shè)置安全屏障,運(yùn)行比較復(fù)雜。由快中子引起鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)所釋放出來的熱能轉(zhuǎn)換為電能的反應(yīng)堆。快中子增值堆(FBR)濃縮 UO2 、PUO2 & UO2液態(tài)鈉無快堆在反應(yīng)中既消耗裂變材料,又生產(chǎn)新裂變材料,而且所產(chǎn)可多于所耗,能實(shí)現(xiàn)核裂變材料的增

15、殖。資料來源:國家能源局、中國核能行業(yè)協(xié)會,整理全球范圍內(nèi)大多數(shù)用于發(fā)電的在運(yùn)及在建核反應(yīng)堆采用壓水堆技術(shù)。根據(jù)國際原子能機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計(jì),截至 2022 年 02 月 28 日,全球在運(yùn)核電反應(yīng)堆共 439 座,其中采用壓水反應(yīng)堆技術(shù)的共 304 座,占比達(dá)到 69.3,相較于 2017 年(65.2),壓水堆核電站占比提升約 4 個(gè) pct。圖6:全球核電堆型概況資料來源:國際原子能機(jī)構(gòu),整理全球核電發(fā)展歷史自上世紀(jì) 50 年代以來,核電經(jīng)歷了半個(gè)多世紀(jì)的歷程。按照時(shí)間順序,全球核電發(fā)展歷史大體上可以分為起步階段、迅速發(fā)展階段、停滯階段、復(fù)蘇階段及謹(jǐn)慎發(fā)展階段等五個(gè)階段。起步階段(1946 年-

16、1965 年)第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束以后,美國政府在繼續(xù)發(fā)展核武器、核潛艇、核航母的同時(shí),開始了核能利用的軍轉(zhuǎn)民工作。1957-1960 年,美國分別建成了 60MW 希平港壓水堆核電機(jī)組和 200MW 德累斯登沸水堆核電機(jī)組,成為日后核電發(fā)展的主要類型。前蘇聯(lián)在 1954 年建成奧布寧斯克實(shí)驗(yàn)性核電機(jī)組(RBMK)。英國、法國分別于1959 年和 1962 年建成天然鈾石墨氣冷堆核電廠。加拿大在 1962 年建成利用天然鈾發(fā)電的重水堆原型核電機(jī)組。這一階段世界核電的發(fā)展百花齊放,不同類型核電機(jī)組的成功運(yùn)行,為下階段核電的快速發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在此期間,核電站的建設(shè)處于一個(gè)探索試驗(yàn)的階段,世界共

17、有 38 個(gè)“第一代”機(jī)組投入運(yùn)行,總裝機(jī) 12.23GWe,最大單機(jī)容量 60.8 萬 KW。迅速發(fā)展階段(1969 年-1980 年)上世紀(jì)六十年代,西方國家進(jìn)入經(jīng)濟(jì)快速增長階段,對能源和電力供應(yīng)的需求急劇上升。1973 年和 1979 年的兩次世界性石油危機(jī)造成石油價(jià)格的大幅上漲,核能發(fā)電作為一種經(jīng)濟(jì)、安全的清潔能源受到許多國家的大力追捧。以美國為例, 1966-1973 年簽約的核電建造合同的規(guī)模就達(dá)到 170 GWe。與此同時(shí),美國的核電供應(yīng)商西屋電氣公司(WH)和通用電氣公司(GE)大規(guī)模向西歐和亞洲出口輕水堆設(shè)備和技術(shù),推動法國、日本等國通過引進(jìn)美國技術(shù)逐步建立起本國的核電工業(yè)體

18、系。從 1974 年到 1983 年,法國先后建成 34 座 900 MW 及 20 座 1300 MW 壓水堆機(jī)組,成為全球核電比例最高(75以上)的國家。日本在 1970-1980 年間建成 21 臺核電機(jī)組,成為世界第三大核電國家。在此期間,世界共有 242 個(gè)核電機(jī)組投入運(yùn)行,全世界核電機(jī)組的總裝機(jī)容量達(dá)到 133GWe。1966 年到 1980 年核電裝機(jī)容量的年增長率達(dá)到 26。滯緩發(fā)展階段(1981 年-2000 年)由于 1979 年的美國三里島核電站事故以及 1986 年的蘇聯(lián)切爾諾貝利核泄漏,全球核電發(fā)展迅速降溫。在此階段,人們開始重新評估核電的安全性和經(jīng)濟(jì)性。為確保核電站

19、的安全,世界各國加強(qiáng)了安全設(shè)施,制定了更嚴(yán)格的審批制度。上世紀(jì)八十年代以后,西方主要國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入平穩(wěn)期,由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整及節(jié)能措施大量采用,全社會電力需求大幅度下降,許多已經(jīng)計(jì)劃的電力建設(shè)項(xiàng)目被擱置或者取消。1979 年美國發(fā)生三里島核事故后,各國普遍加強(qiáng)了核安全監(jiān)管,提高了核電項(xiàng)目審管要求,致使核電建設(shè)工期拉長,造價(jià)提高。加之發(fā)電成本相對低廉的天然氣興起,高造價(jià)的核電項(xiàng)目成了停建和取消的重點(diǎn)對象。據(jù)國際能源機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì),在 1990 年至 2004 年間,全球核電總裝機(jī)容量年增長率由此前的 17降至 2。以美國為例,八十年代初就有 108 座核電機(jī)組(共計(jì) 110 GWe)的訂貨合同被取消,

20、從 1979 年到 2009 年的 30 年時(shí)間里,沒有一個(gè)核電新項(xiàng)目開工,核電建設(shè)進(jìn)入滯緩發(fā)展階段。需要指出的是,即使在滯緩發(fā)展階段,核電發(fā)展也沒有完全停止。法國、韓國仍然堅(jiān)持本國的核電發(fā)展并掌握了核電技術(shù),迅速成長為世界核電大國。中國的核電建設(shè)也在上世紀(jì)八十年代起步。圖7:1998-2021 全球核電總裝機(jī)容量資料來源:國際原子能機(jī)構(gòu),整理上世紀(jì)八十年代末,為了振興核電市場,美國和歐洲的核電供應(yīng)商與相關(guān)機(jī)構(gòu)一起先后推出了“ 先進(jìn)輕水堆用戶要求” 文件( URD, utility requirements document)和“歐洲用戶對輕水堆核電站的要求”(EUR,European uti

21、lity requirements document),提出了加強(qiáng)預(yù)防與緩解嚴(yán)重事故措施、改善人因工程等一系列新要求,以進(jìn)一步提高核電廠的安全可靠性及經(jīng)濟(jì)性。國際上把滿足 URD、EUR 要求的核電技術(shù)稱為第三代核電技術(shù),而把在此前建設(shè)的、以及繼續(xù)用原有技術(shù)建造的核電站稱為第二代核電技術(shù)核電站。復(fù)蘇階段(2001 年-2011 年)進(jìn)入 21 世紀(jì),人們對溫室氣體排放等環(huán)境危機(jī)越來越關(guān)注,核電作為清潔能源的優(yōu)勢重新顯現(xiàn)。同時(shí),安全可靠性更高的第三代核電技術(shù)的研發(fā)取得重大進(jìn)展。作為唯一可大規(guī)模替代化石燃料的清潔能源,核電重新受到世界許多國家的青睞,世界核電的發(fā)展開始進(jìn)入復(fù)蘇期,世界各國制定了積極

22、的核電發(fā)展規(guī)劃。2001 年 5 月 17 日,美國總統(tǒng)布什頒布新的核能政策,“把擴(kuò)大核能作為國家能源政策的重要組成部分”,并提出鼓勵和促進(jìn)核能發(fā)展的具體措施。日本、韓國、英國等許多國家制定或修訂本國中長期能源政策,把核電作為本國重要的基礎(chǔ)能源(日本)或電力工業(yè)的主要支柱(韓國)。2007 年以后,采用第三代核電技術(shù) EPR(由法國 AREVA 開發(fā))的奧爾基洛托 3 號機(jī)組、弗拉芒維爾 3 號機(jī)組分別在芬蘭和法國開建,中國、印度、俄羅斯以及新興經(jīng)濟(jì)體國家的一批核電新項(xiàng)目相繼開工或者獲得批準(zhǔn),世界核電迎來了新的發(fā)展期。2010 年當(dāng)年新開工的核電機(jī)組數(shù)量達(dá)到 16 臺。謹(jǐn)慎發(fā)展階段(2011

23、年至今)2011 年 3 月發(fā)生的日本福島核事故給剛剛復(fù)蘇的世界核電造成巨大沖擊。在事故后的一段時(shí)間里,對核電安全的不信任影響和左右了公眾輿論,甚至影響了部分國家政府的決策,各國政府對核電有了差異化的態(tài)度。德國、意大利、瑞士等提出了“棄核”的主張,日本也一度提出“零核電”的主張。但是,在經(jīng)歷了短暫低迷后,包括日本在內(nèi)的世界大多數(shù)國家仍然認(rèn)為,在應(yīng)對人口增長、電力需求增加、氣候變化等復(fù)雜而艱難的問題面前,核能仍然是解決能源安全的重要選項(xiàng)之一。對經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的國家而言,核電是不可或缺的選擇。2016 年底,世界能源理事會(WEC)發(fā)布第 24 版世界能源報(bào)告,報(bào)告提到包括中國、韓國、印度、俄羅斯、

24、美國等國家均有多臺核電機(jī)組在建,許多國家政府依然將核電視為能源結(jié)構(gòu)的重要組成部分。日本近年來核電逐步重啟,美、法、英、俄等大國繼續(xù)堅(jiān)持發(fā)展核電的方針,沙特阿拉伯、韓國、加拿大及印度等國仍堅(jiān)持發(fā)展核能的政策;中國自福島核事故后進(jìn)行了歷時(shí)一年半的安全檢查,得出安全有保障的結(jié)論,但不上馬新的核電項(xiàng)目。2014 年 8 月,中國自主研發(fā)的華龍一號技術(shù)方案通過國家權(quán)威評審,2015 年國務(wù)院決定核準(zhǔn)華龍一號示范機(jī)組,當(dāng)年審批通過了 8 臺核電機(jī)組。 但在 2016-2018 年期間,未審批任何新項(xiàng)目。2019 年,中國審批通過 4 臺核電新機(jī)組(太平嶺核電一期、漳州核電一期),中國核電開始復(fù)蘇。但從全球

25、核電裝機(jī)容量增速來看,核電發(fā)展仍較為謹(jǐn)慎。福島核事故減緩全球核電發(fā)展,但核電發(fā)展趨勢仍然不變。核電受全球不斷增長的電力需求、不斷加強(qiáng)的環(huán)保意識及化石燃料價(jià)格波動所驅(qū)動。國際能源界許多權(quán)威組織的研究結(jié)果一致認(rèn)為,福島核事故使全球核電發(fā)展速度放慢,但核電的發(fā)展趨勢沒有逆轉(zhuǎn),發(fā)展中國家已經(jīng)成為未來核電發(fā)展的主要市場,亞洲成為全球核電發(fā)展最快的地區(qū)。圖8:核電發(fā)展歷史資料來源:中國核電招股說明書,整理從核電站技術(shù)演變來看,主要可劃分四代核電技術(shù)。其中,第一代是實(shí)驗(yàn)性的核電站,目前已經(jīng)基本全部退役;第二代是以壓水堆/沸水堆為主標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和批量化建設(shè)的商業(yè)堆,是目前在運(yùn)機(jī)組的主力;第三代是安全性更高的

26、核電站,是目前在建機(jī)組的主力,處于加速推廣期;第四代核電站強(qiáng)化了防止核擴(kuò)散等方面的要求,在安全性和經(jīng)濟(jì)性將更加優(yōu)越,目前全球第四代核能首個(gè)商業(yè)化示范項(xiàng)目華能石島灣高溫氣冷堆核電站已商運(yùn);第一座商業(yè)化運(yùn)營的釷基熔鹽堆已完成安裝,即將試運(yùn)行。表3:核電技術(shù)發(fā)展歷程技術(shù)類別起始時(shí)間主要特點(diǎn)主要堆型第一代核電技術(shù)20世紀(jì)50年代至60年代中期多為早期原型機(jī),使用天然鈾燃料和石墨慢化劑。證明了核能發(fā)電的技術(shù)可行性,具有研究探索的試驗(yàn)原型堆性質(zhì)。設(shè)計(jì)上比較粗糙,結(jié)構(gòu)松散,盡管機(jī)組發(fā)電容量不大,一般在30萬千瓦之內(nèi),但體積較大。且在設(shè)計(jì)中沒有系統(tǒng)、規(guī)范、科學(xué)的安全標(biāo)準(zhǔn)作為指導(dǎo)和準(zhǔn)則,因而存在許多安全隱患,發(fā)

27、電成本也較高。是較為成熟的商業(yè)化反應(yīng)堆,使用濃縮鈾燃料,以水作為冷卻劑和慢化劑,其堆芯熔化概率和大規(guī)模釋放放射性物質(zhì)概率分別為10-4和10-5量級。反應(yīng)堆壽命約40年。在第美國希平港核電站、德累斯頓核電站、英國卡德霍爾生產(chǎn)發(fā)電兩用的石墨氣冷堆核電廠、前蘇聯(lián)APS-1壓力管式石墨水冷堆核電站、加拿大NPD天然鈾重水堆核電站等壓水堆(PWR)、沸水堆(BWR)、加壓第二代核電技術(shù)20世紀(jì)60年代至90年代一代核技術(shù)的基礎(chǔ)上,它實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化等,單機(jī)組的功率水平在第一代核電技術(shù)基礎(chǔ)上大幅提高,達(dá)到百萬千瓦級。目前全世界在運(yùn)核電機(jī)組大多數(shù)使用第二代技術(shù)或其改進(jìn)型。重水堆(PHWR)、石墨氣冷堆

28、(GCR)、及石墨水冷堆(LWGR)等第三代核電技術(shù)20世紀(jì)90年代至今第三代核電技術(shù)指滿足美國“先進(jìn)輕水堆型用戶要求”(URD)和“歐洲用戶對輕水堆型核電站的要求”(EUR)的壓水堆型技術(shù)核電機(jī)組,是具有更高安全性、更高功率的新一代先進(jìn)核電站。其堆芯熔化概率和大規(guī)模釋放放射性物質(zhì)概率分別為10-7和10-8量級。反應(yīng)堆壽命約60年。先進(jìn)沸水堆(ABWR)、非能動先進(jìn)壓水堆(AP600/AP1000)、歐洲壓水堆 (EPR)及華龍一號等第四代核電技術(shù)21世紀(jì)第四代核電技術(shù)的目標(biāo)是滿足安全、經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)發(fā)展、極少的廢物生成、燃料增殖的風(fēng)險(xiǎn)低、防止核擴(kuò)散等基本要求。預(yù)計(jì)將有封閉的核燃料產(chǎn)業(yè)鏈,提高

29、核燃料使用效率,或?qū)⑹褂缅H元素作為燃料,顯著降低核廢料半衰期,提高核能使用的安全性。高溫氣冷堆,熔鹽堆,鈉冷快堆資料來源:中廣核電力招股說明書,整理中國核電發(fā)展歷史我國核電起步晚,但是發(fā)展快,目前已掌握三代核電技術(shù),并在第四代核電技術(shù)發(fā)展上取得領(lǐng)先。我國核電發(fā)展也大致經(jīng)歷了四個(gè)發(fā)展階段。起步階段(20 世紀(jì) 80 年代到 21 世紀(jì)初)上世紀(jì) 80 年代初,中國政府首次制定了核電發(fā)展政策,決定發(fā)展壓水堆核電廠,采用“以我為主,中外合作”的方針,先引進(jìn)外國先進(jìn)技術(shù),再逐步實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)自主化和設(shè)備國產(chǎn)化。截止 2003 年底,國內(nèi)共有在運(yùn)核電機(jī)組 8 臺,在建核電機(jī)組2 臺。秦山一期和大亞灣一期核電站

30、開啟國內(nèi)核電建設(shè)序幕。1991 年 12 月,應(yīng)用中核集團(tuán)研發(fā)的 CNP300 壓水堆技術(shù)的秦山一期核電站并網(wǎng)發(fā)電,結(jié)束了我國大陸無核電的歷史,使中國成為繼美國、英國、法國、前蘇聯(lián)、加拿大、瑞典之后世界上第 7 個(gè)能夠自行設(shè)計(jì)、建造核電站的國家;1994 年采用法國 M310 型二代壓水堆技術(shù)建設(shè)的大亞灣核電站并網(wǎng)發(fā)電。國內(nèi)核電站自主建設(shè)與國外引進(jìn)并舉。在實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的秦山一期和商業(yè)開端的大亞灣之后,我國在 M310 技術(shù)基礎(chǔ)上消化吸收形成了兩條自主核電技術(shù):其一是中核形成的 60 萬千瓦級二代壓水堆技術(shù) CNP600,并成功應(yīng)用于 2002 年并網(wǎng)發(fā)電的秦山二期核電站和我國援建巴基斯坦的恰希瑪核

31、電站,其二是中廣核消化形成的 M310 改進(jìn)型二代壓水堆技術(shù),成功應(yīng)用于 2002 年并網(wǎng)發(fā)電的嶺澳一期核電站。另外,1998 年 6 月我國引進(jìn)加拿大重水堆 CANDU6 技術(shù)并應(yīng)用于 2003 年并網(wǎng)發(fā)電的秦山三期核電站;1999 年 10 月我國引進(jìn)俄羅斯先進(jìn)壓水堆 VVER1000/AES91 技術(shù)并應(yīng)用于 2007 年并網(wǎng)發(fā)電的田灣核電站,該技術(shù)也是最早符合歐盟標(biāo)準(zhǔn)的三代核電技術(shù)。迅速發(fā)展階段(2003 年至 2011 年)為使核電建設(shè)不停步,我國明確了核電技術(shù)以二代改進(jìn)型過渡、發(fā)展第三代核電的發(fā)展路線。在三代核電技術(shù)完全消化吸收掌握之前,以現(xiàn)有二代改進(jìn)型核電技術(shù)為基礎(chǔ),通過設(shè)計(jì)改進(jìn)

32、和研發(fā),自主建設(shè)適當(dāng)規(guī)模的壓水堆核電站。截止 2011年底,國內(nèi)共有在運(yùn)核電機(jī)組 15 臺,在建核電機(jī)組 28 臺,主要以二代改進(jìn)型技術(shù)為主。國內(nèi)吸收再創(chuàng)新形成二代改進(jìn)型核電技術(shù),核電進(jìn)入批量化建設(shè)階段。2005 年,中廣核集團(tuán)在嶺澳一期 M310 改進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)形成了 CPR1000、 CPR1000+等二代改進(jìn)型技術(shù),中核集團(tuán)在 CNP600 的基礎(chǔ)上形成了 CNP1000 二代改進(jìn)型技術(shù),在此期間,采用二代改進(jìn)型技術(shù)的核電站進(jìn)入了批量化建設(shè)階段,國內(nèi)核電進(jìn)入了快速發(fā)展期。引進(jìn)美法三代核電技術(shù),定位美國 AP1000 技術(shù)為國內(nèi)建設(shè)主流機(jī)型。2003 年 10月,全國核電建

33、設(shè)工作會議做出了“引進(jìn)第三代核電技術(shù),統(tǒng)一核電發(fā)展路線”的決定。2004 年國家核電技術(shù)公司(現(xiàn)已與中國電力投資集團(tuán)合并為國家電力投資集團(tuán))成立并主導(dǎo)了國際第三代核電技術(shù)的招標(biāo)引進(jìn),美國 AP1000 中標(biāo)浙江三門核電站,出于統(tǒng)一國內(nèi)堆型的考慮,國內(nèi)三代核電新建機(jī)組將以 AP1000 機(jī)組為主,并爭取在 2010 年前實(shí)現(xiàn)批量化建設(shè)。另外,中廣核集團(tuán)引進(jìn)法國 EPR 三代核電技術(shù),并于 2009 年在臺山核電站項(xiàng)目上落地應(yīng)用;中核集團(tuán)繼續(xù)采用俄羅斯 VVER1000/AES91 技術(shù)推進(jìn)田灣核電項(xiàng)目建設(shè)。謹(jǐn)慎發(fā)展階段(2011 年至 2018 年)2011 年 3 月發(fā)生的日本福島核事故給剛剛

34、復(fù)蘇的世界核電造成巨大沖擊。中國自福島核事故后進(jìn)行了歷時(shí)一年半的安全檢查,得出安全有保障的結(jié)論,但不上馬新的核電項(xiàng)目。2012 年 10 月,國家討論通過了核電中長期發(fā)展規(guī)劃(2011-2020年),要求新建核電項(xiàng)目必須符合三代核電安全標(biāo)準(zhǔn)。2011 年至 2018 年,除了 2015 年審批的 4 臺二代改進(jìn)型技術(shù)和 4 臺華龍一號核電機(jī)組,再無其他核電機(jī)組審批通過。截止 2018 年底,國內(nèi)共有在運(yùn)核電機(jī)組 44 臺,在建核電機(jī)組 13臺,在建機(jī)組中采用三代技術(shù)的核電站占比超 50。國內(nèi)自主設(shè)計(jì)再創(chuàng)新形成三代核電技術(shù)“華龍一號”及 CAP1400 技術(shù)?!叭A龍一號”是充分利用現(xiàn)有設(shè)計(jì)技術(shù)和

35、裝備制造體系、漸進(jìn)式改進(jìn)形成的自主三代核電技術(shù),其目的主要是促進(jìn)中國核電出口。在形成之初,中廣核、中核各有一個(gè)存在差異的“華龍一號”技術(shù)。中廣核集團(tuán)是在 CPR1000+技術(shù)基礎(chǔ)上改進(jìn)形成 ACPR1000 核電技術(shù),再結(jié)合法國 EPR 技術(shù)形成了中廣核“華龍一號”三代核電技術(shù),并于 2015 年 12 月在防城港開啟示范堆項(xiàng)目建設(shè);中核集團(tuán)在 CNP1000 基礎(chǔ)上改進(jìn)形成 ACP1000 核電技術(shù),再進(jìn)行漸進(jìn)式改進(jìn)形成中核“華龍一號”三代核電技術(shù),并于 2015 年 5 月在福清開啟示范堆項(xiàng)目建設(shè)。為了統(tǒng)一國內(nèi)技術(shù)路線,國家決定對中核和中廣核技術(shù)進(jìn)行融合,成立華龍國際核電技術(shù)公司負(fù)責(zé)融合事

36、宜。2017 年 8 月,國家能源局同意華龍國際核電技術(shù)公司上報(bào)的華龍一號技術(shù)融合方案,標(biāo)志著華龍一號技術(shù)融合基本完成。另外,國電投在消化吸收美國 AP1000 技術(shù)的基礎(chǔ)上形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的 CAP1400 技術(shù)。AP1000、華龍一號及 VVER1200 等三代核電技術(shù)在國內(nèi)呈并行發(fā)展之勢。國內(nèi)新建核電機(jī)組擬采用三代技術(shù)路線大致經(jīng)歷了三個(gè)階段的轉(zhuǎn)變:1、AP1000 引進(jìn)之初,國內(nèi)后續(xù)新上馬的三代核電機(jī)組需全部采用 AP1000 技術(shù),但由于該技術(shù)在全球首次應(yīng)用,示范項(xiàng)目三門、海陽核電站建設(shè)因種種原因一再延期,AP1000 不具備快速批量化建設(shè)的條件;2、華龍一號項(xiàng)目 2015 年在

37、防城港和福清核電站開建,國內(nèi)部分原計(jì)劃采用 AP1000 的核電項(xiàng)目(比如福建漳州核電項(xiàng)目)也更改為華龍一號,呈現(xiàn) AP1000、華龍一號并行發(fā)展的態(tài)勢;3、2018 年 6 月,中俄簽訂 VVER1200型三代核電機(jī)組 200 億元框架合同,根據(jù)合同約定,中俄將在田灣和徐大堡廠址合作建設(shè) 4 臺 VVER-1200 型三代核電機(jī)組,國內(nèi)核電技術(shù)路線將呈現(xiàn)三足鼎立之勢。積極有序發(fā)展階段(2019 年至今)三代核電審批加速,政策態(tài)度積極明確。2019 年 1 月,國內(nèi)核電經(jīng)過三年冰凍期,批準(zhǔn)了四臺華龍一號機(jī)組(漳州核電一期 2 臺,太平嶺核電一期 2 臺),隨后,在 2020 年我國再次新核準(zhǔn)四

38、臺華龍一號機(jī)組(昌江核電二期 2 臺、三澳核電一期2 臺),我國核電審批節(jié)奏明顯加快。2020 年 9 月 28 日,中國具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的三代核電技術(shù)“國和一號”(CAP1400)研發(fā)完成; 2021 年,“華龍一號”首堆福清 5 號機(jī)組成功商運(yùn),“華龍一號”的成熟落地以及“國和一號”的研發(fā)成功為核電積極發(fā)展奠定夯實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。2021 年 3 月,“十四五”規(guī)劃中明確提出積極有序的發(fā)展沿海三代核電建設(shè),2021 年國內(nèi)新核準(zhǔn)機(jī)組 5 臺,包括 4 臺華龍一號壓水堆,1 臺玲瓏一號小堆,分別是:田灣核電 7 號、8 號機(jī)組,徐大堡核電 3 號、4 號機(jī)組,海南昌江多用途模塊式小型堆,我國

39、核電審批明顯加速。圖9:歷年國內(nèi)新核準(zhǔn)核電機(jī)組數(shù)資料來源:中國核能行業(yè)協(xié)會、國際原子能機(jī)構(gòu) IAEA、核安全局,整理國內(nèi)四代核電技術(shù)領(lǐng)跑世界。國內(nèi)目前研發(fā)的第四代核能技術(shù)有兩種:一種是高溫氣冷堆,另一種是釷基熔鹽堆。高溫氣冷堆采用惰性氣體氦進(jìn)行冷卻,氦氣能夠充分吸收熱量,產(chǎn)生 700 多度的高溫,從而提高發(fā)電效率,同時(shí)氣冷堆的安全性也更高。目前世界首座四代核電高溫氣冷堆石島灣高溫氣冷堆核電站已成功商運(yùn)。釷基熔鹽堆的主要特點(diǎn)是用熔鹽作為換熱介質(zhì),對水資源的消耗很少,因此適合在水資源短缺的地區(qū)建設(shè)。此外,用稀土元素資源更為豐富;同時(shí)熔鹽堆運(yùn)行過程中本身不帶壓,出現(xiàn)事故時(shí)能夠自動停止核反應(yīng),安全性更

40、高。目前甘肅釷基熔鹽堆已完成機(jī)電安裝,即將試運(yùn)行。圖10:國內(nèi)核電技術(shù)演變歷程資料來源:國電投官網(wǎng),整理國內(nèi)核電發(fā)展現(xiàn)狀: 在運(yùn)機(jī)組 53 臺, 在建機(jī)組 19 臺截至 2022 年 02 月 28 日,我國所有在運(yùn)(以首次并網(wǎng)為準(zhǔn))、在建(以澆灌第一罐混凝土為準(zhǔn))核電機(jī)組均為沿海核電站,在運(yùn)的核電機(jī)組共 53 臺,裝機(jī)容量約5465 萬千瓦,在建核電機(jī)組共 19 臺(包括快堆 2 臺、小堆 1 臺),總裝機(jī)容量約 2148 萬千瓦。其中,在建機(jī)組中有一半以上采用的是華龍一號。此外,徐大堡4 號機(jī)組已獲得核準(zhǔn),暫時(shí)還未澆灌第一罐混凝土(FCD)。圖11:歷年在運(yùn)、在建和新建機(jī)組情況資料來源:中

41、國核能行業(yè)協(xié)會、國際原子能機(jī)構(gòu) IAEA,整理圖12:國內(nèi)在運(yùn)、在建機(jī)組示意圖資料來源:中國核能行業(yè)協(xié)會、國際原子能機(jī)構(gòu)IAEA、中國核電、中廣核官網(wǎng),整理表4:截止至 2022 年 02 月在運(yùn)機(jī)組情況名稱個(gè)數(shù)類型型號單機(jī)裝機(jī)容量 MWe控股集團(tuán)秦山一期1PWRCNP300330中核秦山二期 1#1PWRCNP650650中核秦山二期 2#1PWRCNP650650中核秦山二期 3#1PWRCNP650660中核秦山二期 4#1PWRCNP650660中核秦山三期 1#1PWRCANDU6728中核秦山三期 2#1PWRCANDU6728中核田灣 1#1PWRAES-911060中核田灣 2

42、#1PWRAES-911060中核田灣 3#1PWRVVER10001126中核田灣 4#1PWRVVER10001126中核田灣 5#1PWRCNP10001118中核田灣 6#1PWRCNP10001118中核昌江一期 1#1PWRCNP600650中核昌江一期 2#1PWRCNP600650中核方家山一期 1#1PWRCPR10001089中核方家山一期 2#1PWRCPR10001089中核福清 1#1PWRCNP10001089中核福清 2#1PWRCNP10001089中核福清 3#1PWRCNP10001089中核福清 4#1PWRCNP10001089中核福清 5#1PWRHP

43、R10001161中核福清 6#1PWRHPR10001161中核三門一期 1#1PWRAP10001251中核三門一期 2#1PWRAP10001251中核大亞灣一期 1#1PWRM310984中廣核大亞灣一期 2#1PWRM310984中廣核防城港一期 1#1PWRCPR10001086中廣核防城港一期 2#1PWRCPR10001086中廣核嶺澳一期 1#1PWRM310990中廣核嶺澳一期 2#1PWRM310990中廣核嶺澳二期 3#1PWRCPR10001086中廣核嶺澳二期 4#1PWRCPR10001086中廣核寧德一期 1#1PWRCPR10001089中廣核寧德一期 2#1

44、PWRCPR10001089中廣核寧德一期 3#1PWRCPR10001089中廣核寧德一期 4#1PWRCPR10001089中廣核陽江一期 1#1PWRCPR10001086中廣核陽江一期 2#1PWRCPR10001086中廣核陽江一期 3#1PWRCPR10001086中廣核陽江一期 4#1PWRCPR10001086中廣核陽江二期 5#1PWRACPR10001086中廣核陽江二期 6#1PWRACPR10001086中廣核臺山一期 1#1PWREPR-17501750中廣核臺山一期 2#1PWREPR-17501750中廣核紅沿河一期 1#1PWRCPR10001119中廣核、國電

45、投紅沿河一期 2#1PWRCPR10001119中廣核、國電投紅沿河一期 3#1PWRCPR10001119中廣核、國電投紅沿河一期 4#1PWRCPR10001119中廣核、國電投紅沿河二期 5#1PWRACPR10001119中廣核、國電投海陽一期 1#1PWRAP10001253國電投海陽一期 2#1PWRAP10001253國電投石島灣高溫氣冷堆 1#1HTGRHTGR211中國華能總計(jì)5354648資料來源:中國核能行業(yè)協(xié)會、國際原子能機(jī)構(gòu) IAEA、中國核電官網(wǎng)、中廣核官網(wǎng),整理表5:截止至 2022 年 02 月在建機(jī)組情況額定功率機(jī)組名稱堆型型號(MWe)數(shù)量綜合國產(chǎn)化率運(yùn)營方

46、開工日期預(yù)計(jì)并網(wǎng)日&施工進(jìn)度昌江二期 3#壓水堆HPR10001197187中國華能2021.03土建施工階段昌江二期 4#壓水堆HPR10001197187中國華能2021.12土建施工階段昌江小型堆小型堆ACP100125190中核2021.07土建施工階段霞浦核電 1#高溫示范快堆CFR600682190中核2017.12土建施工階段霞浦核電 2#高溫示范快堆CFR600682190中核2020.12土建施工階段田灣 7#壓水堆VVER120012651中核2021.05土建施工階段田灣 8#壓水堆VVER120012651中核2022.02土建施工階段漳州一期 1#壓水堆HPR1000

47、1212185中核2019.10土建施工階段漳州一期 2#壓水堆HPR10001212185中核2020.09土建施工階段徐大堡二期 3#壓水堆VVER120012741中核2021.07土建施工階段紅沿河二期 6#壓水堆ACPR10001119175中廣核2015.03調(diào)試階段防城港二期 3#壓水堆HPR10001180186.4中廣核2015.12調(diào)試階段防城港二期 4#壓水堆HPR10001180186.4中廣核2015.12設(shè)備安裝階段太平嶺一期 1#壓水堆HPR10001200185中廣核2019.12設(shè)備安裝階段太平嶺二期 2#壓水堆HPR10001200185中廣核2020.10

48、土建施工階段三澳 1#壓水堆HPR10001210185中廣核2020.12土建施工階段三澳 2#壓水堆HPR10001210185中廣核2021.12土建施工階段國核示范工程 1#壓水堆CA電投、華2019.06土建施工階段能國核示范工程 2#壓水堆CA電投、華2020.04土建施工階段能總計(jì)2147819資料來源:中國核能行業(yè)協(xié)會、國際原子能機(jī)構(gòu) IAEA、中國核電官網(wǎng)、中廣核官網(wǎng)、整理核電轉(zhuǎn)向積極有序發(fā)展,預(yù)期形成批量化建設(shè)趨勢核電預(yù)期形成批量化建設(shè)趨勢: 華龍一號成為首選堆型核電預(yù)期形成穩(wěn)定批量化建設(shè)。從政策角度,核電迎來較為確定的政

49、策空間。2021年的政府工作報(bào)告中提出:在確保安全的前提下,積極有序的發(fā)展核電。這是自福島核事故以來,政府工作報(bào)告中首次使用“積極”一詞提及核電發(fā)展;十四五規(guī)劃中也明確表示“積極有序推動沿海核電建設(shè)”;同時(shí),2019-2020 年,國家連續(xù)兩年每年核準(zhǔn)新機(jī)組 4 臺,2021 年國家核準(zhǔn)了 5 臺機(jī)組(4 臺壓水堆、1臺小型堆),顯示了國家對于核電持積極的政策態(tài)度;從技術(shù)角度,國內(nèi)目前主要采用的三代核電技術(shù)是華龍一號和 VVER1200,兩種型號技術(shù)均有機(jī)組成功商運(yùn),驗(yàn)證了其安全性和可靠性,具備批量化生產(chǎn)的條件;從能源結(jié)構(gòu)上講,核電低碳、清潔優(yōu)勢顯著,但核電發(fā)電量占比較低(2021 年僅占全國

50、發(fā)電量的 5.02),我國碳減排和環(huán)保需求愈加強(qiáng)烈,發(fā)展核電是改善能源結(jié)構(gòu)的必然選擇;從宏觀電力需求,我國 2015-2021 年全社會用電量年復(fù)合增長率為 6.96;2015-2021年發(fā)電量年復(fù)合增長率為 6.60,電力需求持續(xù)增長。因此,在政策明確+技術(shù)成熟+碳中和的三重驅(qū)動下,疊加國內(nèi)電力需求持續(xù)增加,國內(nèi)核電轉(zhuǎn)向積極有效發(fā)展新階段,預(yù)期形成較為穩(wěn)定的批量化建設(shè)階段。華龍一號海內(nèi)外全面開花,為核電建設(shè)首選堆型。世界首臺 EPR 機(jī)組臺山核電以及 AP1000 機(jī)組三門核電在 2019 年先后順利并網(wǎng),同時(shí),采用我國自主研發(fā)的第三代核電技術(shù)華龍一號的首臺機(jī)組福清核電 5 號機(jī)組在 202

51、0 年也順利并網(wǎng),預(yù)示著三代核電技術(shù)的成熟落地。目前“華龍一號”已成為國內(nèi)核電新項(xiàng)目的首選,在國內(nèi) 19 臺在建機(jī)組中,有 10 臺采用了華龍一號技術(shù),同時(shí),巴基斯坦卡拉奇核電 2 號順利商運(yùn),標(biāo)志著華龍一號技術(shù)出海成功,“華龍一號”在海內(nèi)外全面開花。華龍一號技術(shù)在國內(nèi)、國外的成功應(yīng)用為新核電項(xiàng)目審批奠定了良好的基礎(chǔ)。核電低碳、清潔優(yōu)勢顯著, 核電發(fā)電量絕對值、占比較低我國碳排放減排和環(huán)保需求強(qiáng)烈,發(fā)展核電是改善能源結(jié)構(gòu)的必然選擇。2021 年 10 月 24 日,中共中央國務(wù)院聯(lián)合發(fā)布了關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見,提出:1)到 2025 年,單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗

52、比2020 年下降 13.5,單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比 2020 年下降 18,非化石能源消費(fèi)比重達(dá)到 20左右;2)到 2030 年,單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005 年下降 65以上;非化石能源消費(fèi)比重達(dá)到 25左右;3)到 2060 年,非化石能源消費(fèi)比重達(dá)到 80以上,碳中和目標(biāo)順利實(shí)現(xiàn)。意見中提及的 2030 年的非石化能源消費(fèi)占比相較我國在巴黎協(xié)定中做出的承諾進(jìn)一步提升 5。同時(shí)也首次提及了 2060 年非化石能源消費(fèi)占比目標(biāo)。根據(jù)國家能源局最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2021 年全國商運(yùn)核電機(jī)組累計(jì)發(fā)電量為 4071.41 億千瓦時(shí),與燃煤發(fā)電相比,核能發(fā)電相當(dāng)于減少燃燒標(biāo)準(zhǔn)煤 1

53、1558.05 萬噸,減少排放二氧化碳 30282.09 萬噸、二氧化硫 98.24 萬噸、氮氧化物 85.53 萬噸。因此不論從碳排放減排需求還是環(huán)保需求出發(fā),發(fā)展核電都是我國改善能源結(jié)構(gòu)的必然選擇。核電發(fā)電與其他清潔能源相比,在發(fā)電效率、穩(wěn)定性等多方面上具備明顯優(yōu)勢。從碳排量看,核電碳排放量與風(fēng)電持平,低于光伏,而水電每發(fā)一度電的碳排放量約是核電發(fā)電的 10 倍;從年均利用小時(shí)數(shù)看,2020 年核電的年均利用小時(shí)數(shù)約 7427 小時(shí),幾乎是風(fēng)電的 3.5 倍和水電的 2 倍,顯示了極高的發(fā)電效率;從穩(wěn)定性來看,核電發(fā)電不受季節(jié)和地理環(huán)境的影響,可以全年發(fā)電,是電力供應(yīng)基荷電源的最優(yōu)選擇,而

54、風(fēng)電和太陽能發(fā)電受限于環(huán)境限制,一方面主要分布在西北地區(qū),受當(dāng)?shù)仉娏ο{能力影響會存在一定的棄風(fēng)棄電現(xiàn)象,另一方面發(fā)電的間歇性表現(xiàn)明顯,如需穩(wěn)定供電需要儲能技術(shù),目前儲能技術(shù)還未完全成熟;從發(fā)展空間來看,可規(guī)劃核電廠址超 200 臺機(jī)組,發(fā)展空間極大,水電發(fā)展國內(nèi)裝機(jī)量已達(dá)全球水電總裝機(jī)量的 1/4,產(chǎn)能接近瓶頸,發(fā)展有限;從單位投資成本來看,核電高于光伏和風(fēng)電,但綜合考慮利用小時(shí)數(shù)和電站使用壽命,同時(shí)若考慮光伏和風(fēng)電的儲能系統(tǒng)配置,則核電仍然具備一定優(yōu)勢。表6:核電與其他能源對比發(fā)電類型核電火電風(fēng)電水電太陽能發(fā)電碳排放量(g/kWh)2-55800-12002-50400-51133-50主

55、要缺點(diǎn)核泄露風(fēng)險(xiǎn)二氧化碳和大氣污染物排放高不穩(wěn)定、不持續(xù)可開發(fā)量不多能量密度低、占地廣,發(fā)電成本高年均利用小時(shí)數(shù)/2020 年74274261209738271160穩(wěn)定性非常穩(wěn)定,可以全年發(fā)電比較穩(wěn)定不穩(wěn)定,受制于自然環(huán)境和儲能技術(shù)比較穩(wěn)定不穩(wěn)定,受制于自然環(huán)境發(fā)展空間大逐漸降低依靠儲能技術(shù)的完善裝機(jī)容量已到瓶頸大單位投資成本(元/W)15-18(三代)3.2-5.58-10(陸上)7-133.5-4.517-23(海上)2020 平準(zhǔn)化發(fā)電成本 LCOE(USD/MWh)51-6850-6641-62(陸上)69-104(海上)29-33(小水電)83-276(抽水蓄能)29-59建設(shè)周期

56、5 年左右2 年左右1 年-2 年5 年-8 年4-6 月使用壽命60 年30 年20-30 年50-100 年25 年資料來源:國家能源局、北極星電力網(wǎng)、Bloomberg New Energy Finance、中電聯(lián)、中國核能行業(yè)協(xié)會,整理表7:2020 年不同發(fā)電來源度電成本對比(元/KWh)發(fā)電類型核電火電風(fēng)電水電太陽能發(fā)電國電電力0.190.170.050.37大唐發(fā)電0.270.230.100.32中國核電0.180.190.26中國廣核0.18資料來源:國電電力公告、大唐發(fā)電公告、中國核電公告、中國廣核公告,整理我國核電發(fā)電量占比仍較低,與其他國家對比發(fā)展?jié)摿薮?。根?jù)國家能源局

57、最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2021 年全國累計(jì)發(fā)電量為 81121.8 億千瓦時(shí),商運(yùn)核電機(jī)組累計(jì)發(fā)電量為 4071.41 億千瓦時(shí),約占全國累計(jì)發(fā)電量的 5.02,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于占比約 71.13的火電發(fā)電量。同時(shí),從全球核電發(fā)電占比來看,國內(nèi)核電發(fā)電占比遠(yuǎn)低于全球平均水平,仍有較大的提升空間。圖13:中國核電發(fā)電占比全球靠后圖14:2021 年核電發(fā)電量占全國發(fā)電總量約 5.02資料來源:世界核能協(xié)會,整理資料來源:國家能源局,整理我國全社會用電量創(chuàng)近五年新高,電力需求持續(xù)增長。我國全國全社會用電量增速自 2015 年以來持續(xù)回升,2021 年同比增長 10.30,達(dá)到近五年的最高值。受益用電需求持續(xù)上市,

58、國家從需求端考慮增加核電新項(xiàng)目審批因素進(jìn)一步增強(qiáng),核電有望形成穩(wěn)定的批量化建設(shè)。圖15:全國全社會用電量 2021 年同比增長 10.30資料來源:國家能源局,整理政策積極、技術(shù)成熟, 批量化建設(shè)條件已備2021 年多個(gè)政策支持核電發(fā)展,政策態(tài)度變得更為積極。根據(jù)國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和 2035 年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要,“十四五”時(shí)期我國將建成華龍一號、國和一號、高溫氣冷堆示范工程,積極有序推進(jìn)沿海三代核電建設(shè),核電運(yùn)行裝機(jī)容量達(dá)到 7000 萬千瓦。同時(shí)根據(jù)中國核能行業(yè)協(xié)會發(fā)布的中國核能發(fā)展與展望(2021),預(yù)計(jì)在 2030 年,在運(yùn)裝機(jī)容量達(dá)到 1.2 億千瓦。截至 2021年 0

59、2 月 28 日,我國運(yùn)行核電機(jī)組共 53 臺,在建機(jī)組 19 臺,總裝機(jī)容量為 7612萬千瓦,按照單機(jī)組容量 125 萬千瓦估算,假設(shè)核電建設(shè)周期為 5 年,預(yù)計(jì) 2025年前需要新開工 35 臺核電機(jī)組。同時(shí)在 2021 年的政府工作報(bào)告中,核電發(fā)展方針已由 2018 年的“穩(wěn)妥推進(jìn)核電發(fā)展”轉(zhuǎn)為“在確保安全的前提下積極有序發(fā)展核電”。表8:核電政策態(tài)度更為積極明確,穩(wěn)妥推進(jìn)核電發(fā)展時(shí)間內(nèi)容主要內(nèi)容2012.10.25 核 電 中 長 期 發(fā) 展 規(guī) 劃(2011-2020 年)2015 年將完成原規(guī)劃當(dāng)中的在運(yùn) 4000 萬千瓦核電裝機(jī)的目標(biāo),在建核電裝機(jī)規(guī)模有所上調(diào),將略超過 200

60、0 萬千瓦;到 2020 年中國核電裝機(jī)將達(dá)到在運(yùn) 5800 萬千瓦,在建 3000 萬千瓦。2014.06.07 能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計(jì)劃安全發(fā)展核電:在采用國際最高安全標(biāo)準(zhǔn)、確保安全的前提下,適時(shí)在東部沿海地區(qū)啟動新的核電項(xiàng)目建設(shè),研究論證內(nèi)陸核電建設(shè)。到 2020 年,核電裝機(jī)容量達(dá)到 5800 萬千瓦,在(2014-2020 年)建容量達(dá)到 3000 萬千瓦以上。安全發(fā)展核電,推進(jìn)沿海核電建設(shè):堅(jiān)持安全發(fā)展核電的原則,加大自主核電示范工程建設(shè)2016.11.7 電 力 發(fā) 展 十 三 五 規(guī) 劃(2016-2020 年)力度,著力打造核心競爭力,加快推進(jìn)沿海核電項(xiàng)目建設(shè)。深入開展內(nèi)陸核電研

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