2020年核能行業(yè)深度調(diào)研報(bào)告

1、2020年核能行業(yè)深度調(diào)研報(bào)告、核電行業(yè)現(xiàn)狀與展望1.1. 全球在運(yùn)行、在建以及計(jì)劃建設(shè)反應(yīng)堆數(shù)量概況根據(jù)IAEA 公布的數(shù)據(jù)，截止 2018 年底，在全球仍有450座核反應(yīng)堆在正常工作，55座新反應(yīng)堆在建設(shè)中。而縱觀整個2019 年，有6座反應(yīng)堆開始運(yùn)行，新增核電機(jī)組的國家有俄羅斯（三座）、中國（兩座）以及韓國（一座）。2010- 2019 年，總共有 63座反應(yīng)堆投入運(yùn)行，其中中國占 59% （37座）；同時(shí)期關(guān)停的55座反應(yīng)堆則無一來自于中國。在中國以外，全球的反應(yīng)堆總量持續(xù)減少，十年間共有26座反應(yīng)堆并網(wǎng)，比同時(shí)期關(guān)停的數(shù)量（55）少了 29座。目前在建反應(yīng)堆的數(shù)量為 49座，繼 20

2、13 年的68座以來，這個數(shù)字已經(jīng)連續(xù)六年下降或者較前一年不變。中國的核反應(yīng)堆建設(shè)審批在2016 年至2019 年三年間曾暫停，導(dǎo)致目前的進(jìn)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到2016-2020 五年規(guī)劃的水平。目前全國裝機(jī)總?cè)萘繛?45.5GW ,在建的總量為12.5GW 左右；而當(dāng)初制定的目標(biāo)位2020 年達(dá)到 58GW 并且有 30GW 在建。但自 2019 年國務(wù)院重 新批準(zhǔn)核電站建設(shè)以后，中國核電站審批有望加速。1.2. 壓水堆仍是目前主流機(jī)型自從核電站問世以來，在實(shí)際應(yīng)用上成熟的發(fā)電堆主要有以下三種：輕 水堆、重水堆和石墨氣冷堆。它們相應(yīng)地被用到三種不同的核電站中， 形成了現(xiàn)代核發(fā)電的主體。熱中子堆中的

3、大多數(shù)是用輕水慢化和冷卻的所謂輕水堆。輕水堆又分為 壓水堆和沸水堆。壓水堆核電站使用輕水作為冷卻劑和慢化劑。主要由 核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)（即一回路系統(tǒng)）、汽輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)（即二回路系統(tǒng)） 及其他輔助系統(tǒng)組成。冷卻劑在堆芯吸收核燃料裂變釋放的熱能后，通 過蒸汽發(fā)生器再把熱量傳遞給二回路產(chǎn)生蒸汽，然后進(jìn)入汽輪機(jī)做功， 帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。截止2018 年底，全球共有451座核反應(yīng)堆在運(yùn)營，其中壓水堆（PWR）占到了 66% ,輕水石墨堆（LWGR ）則是俄羅斯獨(dú)有的老舊機(jī)型（切爾諾貝利正是該堆型）。而目前在建的55座反應(yīng)堆中 PWR更是占到了 82% ,其中值得注意的是唯一一座在建的高溫氣冷堆（HTGR ）將

4、是中國研發(fā)第四代核反應(yīng)堆的試驗(yàn)機(jī)型。1.3. 二代反應(yīng)堆迎來更新?lián)Q代，三代機(jī)型將成為主力通過對171座永久關(guān)停反應(yīng)堆的壽命進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，目前在運(yùn)行的以第二代為主的核反應(yīng)堆的平均壽命在24年左右（建造時(shí)預(yù)計(jì)使用時(shí)間為30年）。剔除掉因?yàn)檎呋蛞馔馐鹿实仍蛲艘鄣暮穗娬?，大多?shù)反應(yīng)堆的商業(yè)運(yùn)行時(shí)間在20-40 年之間，最長的為美國的US-219 ,自1969 年投入商業(yè)運(yùn)行至2018 年退役，總共運(yùn)行了49年。而通過對目前在運(yùn)行的反應(yīng)堆的在役時(shí)長進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，可以看到高達(dá)202座反應(yīng)堆的運(yùn)行時(shí)間在 30-39 年之間，超過 40年的更是達(dá)到了 93座，這些反應(yīng)堆的更新?lián)Q代勢在必行。雖然第二代核電反應(yīng)堆證明

5、了核電在經(jīng)濟(jì)性上可以和其他能源相競爭，但是在經(jīng)歷了前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電事故和美國三哩島事故以后，各國對于核電的應(yīng)用顯得更加保守，而具有更高安全性的第三代反應(yīng)堆則是提供了解決方案。三代堆面臨的問題主要來源于成本方面，無論是在芬蘭建設(shè)的 EPR還是在美國本土建設(shè)的AP1000 ,都先后由于超支等問題被延期或者叫停。目前國際上最主流的機(jī)型為俄羅斯的第三代VVER ,其占據(jù)了大部分國際市場。而我國的中核與中廣核聯(lián)合推出的華龍一號，擁有著更低的成本，可以保持在 2500 美元/kw 以內(nèi)，遠(yuǎn)低于 AP1000的 6200 美元 /kw、EPR 和 VVER 的 4000 美元 /kw 。1.4. 一次能

6、源結(jié)構(gòu)中，火電占比收縮明顯，核電空間大成長可期自2010 年至2018 年，中國火力發(fā)電占比從71%降至60% ,同期美國電力凈發(fā)電量中煤炭的占比從37降至27 ,但是在這段時(shí)間受到福島核電站事故影響，核能的占比卻變化不大。在美國發(fā)電量占比增長明顯的是天然氣，雖然天然氣是清潔能源，但是發(fā)電成本卻相當(dāng)高，接近煤炭的兩倍，因此預(yù)計(jì)不會成為國際市場中，特別是在發(fā)展中國家中同核電形成競爭的主力。值得關(guān)注的是風(fēng)能在美國能源結(jié)構(gòu)中的占比從3.48升至6.53 ,從140.82 億千瓦時(shí)增至近翻倍的的272.67 億千瓦時(shí)，太陽能更是激增15倍。在未來，以風(fēng)能、太陽能光伏為主的可再生能源將與核能形成激烈競爭

7、。但是值得注意的是與核能對比，太陽能和風(fēng)能的劣勢主要在于其發(fā)電量不穩(wěn)定，并且輸電困難，再加上更高的儲 電成本以及對于環(huán)境的更高要求，具很難威脅到大規(guī)模發(fā)電需求下核電的地位。盡管除了美國，德國、比利時(shí)以及70%以上電力依托于核電的法國都在鼓勵可再生能源的投資，但是相對于太陽能和風(fēng)能對于環(huán)境的要求和不穩(wěn)定的電力輸 出，核能對于中國、印度、俄羅斯等國家而言仍然將會是未來發(fā)展的重點(diǎn)，國際市場也相當(dāng)廣闊。如果能在最新的第三代核反應(yīng)堆的基礎(chǔ)上繼續(xù)增加安全性、提高經(jīng)濟(jì)性，核電的前路仍然可期。二、各國對于發(fā)展核電的態(tài)度2.1. 主要核電技術(shù)出口國目前擁有全球領(lǐng)先的第三代核電技術(shù)的國家為中國、俄羅斯、法國、美國

8、和韓國。其中中國和俄羅斯政府對于核電體現(xiàn)出支持的態(tài)度，都公布了各自大力發(fā)展核電的計(jì)劃，因此其第三代機(jī)型即使只是在國內(nèi)也擁有廣闊的市場。作為傳統(tǒng)的核電大國，法國的核電在能源結(jié)構(gòu)中的占比常年在70%以上，但是由于其第三代核電技術(shù)的高成本以及國內(nèi)的政策態(tài)度，法國決定將逐步降低核電的占比。美國則是目前擁有核反應(yīng)堆最多的國家，AP1000 在其國內(nèi)的建設(shè)卻不及預(yù)期，主要也是由于該核反應(yīng)堆較高的成本導(dǎo)致。韓國在李明博時(shí)代曾提出出口80臺機(jī)組的計(jì)戈但隨著堅(jiān)決反核的文在寅的上臺和一系列反腐措施，該計(jì)劃也無疾而終,包括阿聯(lián)酋在內(nèi)的海外市場將流入其他幾個核電出口大國。2.2. 其他國家2.2.1. 計(jì)劃繼續(xù)發(fā)展核

9、電的國家目前正在運(yùn)行核電的國家共有30個，其中有十三個國家正在繼續(xù)新建或計(jì)劃反應(yīng)堆，除了以上提到的中國、俄羅斯和美國，還包括了阿根廷、匈牙利、巴西、芬蘭、印度、日本、巴基斯坦、斯洛伐克、烏克蘭和英國。2.2.2. 準(zhǔn)備啟動核電的國家目前包括阿聯(lián)酋、白俄羅斯、孟加拉國、土耳其以及埃及在內(nèi)的國家都開始了各自的核電廠建設(shè)。沙特阿拉伯將于今年（2020 年）完成一座小型模塊堆的建造，并與2021年開始建造第一座大型核電廠。約旦公布了雙軌核電計(jì)劃，計(jì)劃在 2030 年后建造 1000 兆瓦的大型壓水堆。2018年底，烏茲別克斯坦與俄羅斯聯(lián)邦簽署了第一座總裝機(jī)容量達(dá)到2400兆瓦的雙機(jī)組和電廠協(xié)議。尼日尼

10、亞則會通過BOT的方式建設(shè)四座反應(yīng)堆，第一臺機(jī)組于 2027年投入運(yùn)行。2.2.3. 逐步減少核電的國家2011年日本福島核泄漏以后，聯(lián)邦德國政府決定加快告別核電技術(shù)，計(jì)劃在2022年前關(guān)閉所有核電站，截止 2018年底，德國核電在能源結(jié)構(gòu)中所占比例已由 2020 年的39.6%下降到了 11.7% 。取而代之的是可再生能源，在這個區(qū)間內(nèi)躍升至40%左右。比利時(shí)政府于 2018 年3月30日批準(zhǔn)一項(xiàng)新的“能源協(xié)議”，維持了之前到2025 年逐步棄核的政策。2025 年比利時(shí)將關(guān)閉全部7臺在運(yùn)核電機(jī)組，新戰(zhàn)略鼓勵投資天然氣和可再生能源，特別是海上風(fēng)力風(fēng)電以彌補(bǔ)缺口。三、中國自主的三代核電品牌華龍一號3.1.華龍一號的發(fā)展歷程華龍一號（HPR1000 ）是由中國核工業(yè)集團(tuán)和中國廣核集團(tuán)共同開發(fā)，具有完整自主知識產(chǎn)權(quán)的百萬千瓦級壓水堆核電技術(shù)，其設(shè)計(jì)采用先進(jìn)的安全設(shè)計(jì)理念與技術(shù)，具有創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)特征，滿足最新的安全要求和國際上第三代核電的用戶要求。我國自主百萬千瓦級核電技術(shù)研發(fā)，從 CNP1000 型號研發(fā)起步，歷經(jīng)CNP1000、CP1000、ACP1000 再到華龍一號，不斷提升安全