然而水电的资源禀赋即将开发殆尽

　　前言：假期的时候和大家分享了关于核电的部分情况，有乡亲说能否详细的说下，安排！本篇将从第三代核电设备的角度去梳理其中的机会。

　　PS：重点内容加粗显示，方便加快阅读

　　前段时间关于中国甘肃武威的世界首个第四代核能技术的钍基熔盐堆将于2021 年9 月底启动试运行的消息非常热门，结合近期的电荒来看，在各种政策施压下，煤炭涨价等条件下、风电气候停摆，核电的重要性凸显。尤其在碳中和的大背景下，核电是否具有长期发展的潜力，核电的技术现状和核电行业的前景又是什么样的情况，或许可以在本篇中看出一些细节。

　　核电利用铀核裂变所释放出的热能进行发电。在核裂变过程中，中子撞击铀原子核，发生受控的链式反应，产生热能，生成蒸汽，从而推动汽轮机运转，产生电力。核反应堆是装配核燃料以实现大规模可控制裂变链式反应的装置，是核电站的核心装置，在核电站中，反应堆的作用是进行核裂变，将核能转化为热能。

　　核电从发电机理上来讲，属于非化石能源，具备碳排放量少，清洁性高，安全稳定，利用小时数高等特点。

　　1）核电每度电碳排放量在所有能源中最低

　　根据国际原子能机构(IAEA)发布的报告显示，每生产一千瓦时电力(即一度电)，煤炭发电需要排放 357 克碳当量，光伏发电需要排放 76.4 克，水力发电需要排放 64.4 克，风能发电需要排放 13.1 克，核能只需要排放 5.7 克。在同等能源情况下，核能的高能量密度特性可以释放更多能力，而在同等发电水平下，核能又能排出最少的碳量。

　　2）核电技术成熟，安全性高

　　我国高度重视核电发展，将安全性列为首位。核电站在设计和建设的过程中，一般会采用纵深防御来提高其安全性，将放射性物质置于多道屏障之下。同时 2017 年我国发布了《核安全法》，我国的核安全管理水平，核安

　　全监管能力和核应急能力有了进一步的提升。

　　3）核电的稳定性高，利用小时数长

　　核电站一般换料周期在 1 年-1.5 年，这确保了核电拥有更长的持续运行时间。2020 年核电利用小时数为 7453 小时，是水电利用小时数的 1.9 倍，火电利用小时数的 1.8 倍和风电利用小时数的 3.6 倍。

　　1.拥有自主知识产权的三代核电——CAP1400

　　1）我国和西屋公司正式签订三代核电 AP1000 技术转让和相关设备采购合同的中明确表示，如果我国在引进 AP1000 核电技术基础上，通过改进、开发和自主创新，设计出净功率超过 1350MWe的非能动核电机组，便可以完全拥有大型先进非能动核电站的自主知识产权。

　　在 2008 年2 月，国务院常务会议通过了《大型先进压水堆核电站重大专项总体实施方案》，主要包括高温堆分项和压水堆分项，被列为 16 项国家重大科技专项之一。CAP1400 孕育而生。“C”代表 China（中国），A 代表 Adanced（先进），P 代表 Passive（非能动），1400 指的是装机容量为 140 万千瓦以上。

　　CAP1400源于 AP1000，而强于 AP1000。CAP1400 的总体设计目标是要提高电厂容量等级、优化电厂总体参数、平衡电厂设计、重新进行全厂安全设计工程设计和关键设备设计与验证、全面推进设计自主化与设备国产化、积极应对福岛事件后的国际国内技术政策、实现当前最高安全目标、满足最严环境排放要求，进一步提高经济性，从而使综合性能达到三代核电的世界领先水平。

　　2）历经数年，我国已掌握 CAP1400 自主知识产权。2010 年 6 月我国完成了 CAP1400 示范工程概念设计，并在当年 12 月通过了国家能源局审查；在 2012 年 CAP1400 的初版设计基本完成，并于 2014 年 1 月通过了国家能源局审查。2015 年 11 月 29 日，中国知识产权协会主持召开的 CAP1400 知识产权评审会结论认为 CAP1400 拥有完全自主知识产权和出口权。2016 年 4 月，CAP1400 通过国际原子能机构 IAEA 的通用安全审评，取得国际认可。

　　3）从 AP1000到 CAP1000，再到CAP1400，我国核电装备制造能力大幅提升，美国对华出口禁令难挡中国走向核电强国之路。

　　我国在引进 AP1000 之初，便开始了 AP1000 的国产化标准设计，同时全程介入 AP1000 依托工程的装备和关键部件的研发生产。随着AP1000 关键设备的研制和国产化深入，我国在 2011 年突破了 AP1000 蒸汽发生器的关键技术；并在 2018 年 9 月 11 日，我国沈阳鼓风集团和哈电集团成功研制了 AP1000 屏蔽电机主泵，成为继美国之后第二个具备 AP1000 生产能力的国家。

　　随着 AP1000 设备国产化的深入，我国装备制造能力得到大幅提升，我国也开始了 CAP1400 的关键设备国产化。目前我国 CAP1400 主要设备均在国产进程中。

　　2.自主三代百万千瓦核电技术——华龙一号

　　1）日本福岛核事故后，为了进一步提升国产核电的水平和安全性，中核集团重启核电技术研发，决定在 CP1000 的基础上，消化吸收引进的美国西屋三代核电技术 AP1000，按照最安全、最先进的设计要求，完成了具有完整自主产权的三代核电 ACP1000。ACP1000 型号的研发，实现了我国核电品牌的独立自主，标志着我国在核电技术进步的一个重大历史性突破。

　　2010 年，中广核在充分利用我国近 30 年来核电站设计、建设、运营所积累的宝贵经验、技术和人才优势的基础上，结合国际核电发展趋势，启动百万千瓦级三代压水堆核电技术自主研发设计工作，当时取名 ACPR1000。该型号采用单堆布置、双层安全壳、三个安全系列、157 组燃料组件，自主产权数字化仪控系统（DCS）的和睦系统，能动与非能动结合，具有先进、经济、成熟、可靠的三代核电技术特点。

　　中国核电市场主要由中国核工业集团有限公司、国家核电技术公司和中国广核集团有限公司三分天下。2014 年 8月 22 日，中核与中广核正式签署《关于自主三代百万千瓦核电技术“华龙一号”技术融合的协议》，双方同意在 ACP1000 和 ACPR1000+技术基础上各取所长，联合开发，设计成一套拥有我国自主品牌的三代路线，自此“华龙一号”正式孕育而生。

　　2014 年 11 月，国家能源局复函同意福建福清核电站5、6 号机组工程调整为“华龙一号”技术方案。2017 年 5月，福清 5 号机组吊装成功，标志着“华龙一号”全球首堆全面进入设备安全阶段。“华

　　龙一号”的发展标志着中国核电从“中国制造”走到了“中国创造”，中国核电的“强国梦”正在实现。

　　4）核电建设重启，华龙一号进入批量化建设阶段

　　2019 年以来，我国核电建设正式重启，陆续批复太平岭、漳州、三澳、海南等“华龙一号”机组项目，共计六台，在福清示范站顺利完成建设与并网后，“华龙一号”正式进入批量化建设新阶段。

　　1.三代核电技术路线落地有望促进核电项目审批进入密集阶段，设备商订单将有序释放，且可持续性强。

　　由于技术路线不确定，导致合同执行期被拉长，业绩释放较慢。从历史来看，在我国二代加核电技术-CPR1000 技术路线确定之后，我国核电项目审批进入密集阶段。随着三代核电技术路线的成熟落地，核电项目审批有望进入常态化，设备商业绩有望得到可持续性释放。十四五末期核电装机容量将达 70GW，中国核能行业协会预计 2025 年我国在运+在建核电容量约为 100GW。

　　2.除三代核电技术外，我国在积极布局四代核电技术的研发和试验

　　第四代核电技术一般指 2030 年之前可以投放市场的新一代核能系统，新型机组在可持续性、安全性和可靠性以及经济性上将有重大突破，新式反应堆有很多设计方案与方向，其中具备商用化潜力的包括 3 种热中子反应堆与 3 种快中子反应堆，目前我国在高温气冷堆和钍基熔盐堆两路线投入资源相对较多，相关试验、示范项目进展较快。

　　3.双碳政策下核电基荷能源地位突出

　　从能源来源的角度来说，我国石油和天然气的对外依存度较高，这严重威胁着我国的能源安全。近年来，我国清洁能源高速发展，截止 2021 年 8 月，我国核电全口径发电设备容量为 53.26GW，同比增加 9.1%；并网风电全口径发电设备容量为 295.71GW，同比增加 43.0%；并网太阳能发电全口径发电设备容量为 276.65GW，同比增加 23.6%；水电全口径发电设备容量为 382.13GW。然而水电的资源禀赋即将开发殆尽，而风电、光伏具有间歇性的特点，在储能技术暂时还不成熟且成本较高的情况下，对电网或有一定冲击。出力稳定的核电是为基础负荷提供稳定安全能源的首要选择。

　　核电核准逐步常态化，有望迎接千亿市场。

　　根据十四五规划及中国核能行业协会的预测，十四五期间我国核电年均新增核准约 6GW（5~6 台）。按目前核电单台机组 200 亿/台的投资额，若每年核准 6 台将带来 1200 亿元/年的市场空间。同时 CAP1400 的国内核准有望启动 CAP1400 的出海工作。

　　根据中国电力报预计，在“一带一路”上及其周边有多个国家已经和正在计划发展核电，到 2030 年新建机组预计将达到 107 台。如果我国能够获得“一带一路”沿线 台海外市场机组。每出口一台核电机组，需要 8 万余台套设备，200 余家企业参与制造和建设，以单台机组投资约 200 亿元测算，30 台机组将直接产生近 6000 亿产值。

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