2020年核能行业深度调研报告
一、核电行业现状与展望
1.1. 全球在运行、在建以及计划建设反应堆数量概况 根据IAEA 公布的数据，截止 2018 年底，在全球仍有 450 座核反应堆在正常工作，55 座新反应堆在建设中。而纵观整个 2019 年，有 6 座反应堆开始运行， 新增核电机组的国家有俄罗斯（三座）、中国（两座）以及韩国（一座）。2010- 2019 年，总共有 63 座反应堆投入运行，其中中国占 59%（37 座）；同时期关停的 55 座反应堆则无一来自于中国。在中国以外，全球的反应堆总量持续减少，十年间共有 26 座反应堆并网，比同时期关停的数量（55）少了 29 座。目前在建反应堆的数量为 49 座，继 2013 年的 68 座以来，这个数字已经连续六年下降或者较前一年不变。 中国的核反应堆建设审批在 2016 年至 2019 年三年间曾暂停，导致目前的进度远远没有达到 2016-2020 五年规划的水平。目前全国装机总容量为 45.5GW， 在建的总量为 12.5GW 左右；而当初制定的目标位 2020 年达到 58GW 并且有30GW 在建。但自 2019 年国务院重新批准核电站建设以后，中国核电站审批有望加速。 1.2. 压水堆仍是目前主流机型 自从核电站问世以来，在实际应用上成熟的发电堆主要有以下三种：轻水堆、重水堆和石墨气冷堆。它们相应地被用到三种不同的核电站中，形成了现代核发电的主体。 热中子堆中的大多数是用轻水慢化和冷却的所谓轻水堆。轻水堆又分为压水堆和沸水堆。压水堆核电站使用轻水作为冷却剂和慢化剂。主要由核蒸汽供应系统（即一回路系统）、汽轮发电机系统（即二回路系统）及其他辅助系统组成。冷却剂在堆芯吸收核燃料裂变释放的热能后，通过蒸汽发生器再把热量传递给二回路产生蒸汽，然后进入汽轮机做功，带动发电机发电。 截止 2018 年底，全球共有 451 座核反应堆在运营，其中压水堆（PWR）占到了66%，轻水石墨堆（LWGR）则是俄罗斯独有的老旧机型（切尔诺贝利正是该堆型）。而目前在建的 55 座反应堆中 PWR 更是占到了 82%，其中值得注意的是唯一一座在建的高温气冷堆（HTGR）将是中国研发第四代核反应堆的试验机型。 1.3. 二代反应堆迎来更新换代，三代机型将成为主力 通过对 171 座永久关停反应堆的寿命进行统计，目前在运行的以第二代为主的核反应堆的平均寿命在 24 年左右（建造时预计使用时间为 30 年）。剔除掉因为政策或意外事故等原因退役的核电站，大多数反应堆的商业运行时间在 20-40 年之间，最长的为美国的 US-219，自 1969 年投入商业运行至 2018 年退役，总共运行了 49 年。而通过对目前在运行的反应堆的在役时长进行统计，可以看到高达 202 座反应堆的运行时间在 30-39 年之间，超过 40 年的更是达到了93 座，这些反应堆的更新换代势在必行。 虽然第二代核电反应堆证明了核电在经济性上可以和其他能源相竞争，但是在经历了前苏联切尔诺贝利核电事故和美国三哩岛事故以后，各国对于核电的应用显得更加保守，而具有更高安全性的第三代反应堆则是提供了解决方案。三代堆面临的问题主要来源于成本方面，无论是在芬兰建设的 EPR 还是在美国本土建设的 AP1000，都先后由于超支等问题被延期或者叫停。目前国际上最主流的机型为俄罗斯的第三代 VVER，其占据了大部分国际市场。而我国的中核与中广核联合推出的华龙一号，拥有着更低的成本，可以保持在 2500 美元/kw 以内，远低于 AP1000 的 6200 美元/kw、EPR 和VVER 的 4000 美元/kw。 1.4. 一次能源结构中，火电占比收缩明显，核电空间大成长可期 自 2010 年至 2018 年，中国火力发电占比从 71%降至 60%，同期美国电力净发电量中煤炭的占比从 37降至 27，但是在这段时间受到福岛核电站事故影响， 核能的占比却变化不大。在美国发电量占比增长明显的是天然气，虽然天然气是清洁能源，但是发电成本却相当高，接近煤炭的两倍，因此预计不会成为国际市场中，特别是在发展中国家中同核电形成竞争的主力。值得关注的是风能在美国能源结构中的占比从 3.48升至 6.53，从 140.82 亿千瓦时增至近翻倍的的 272.67 亿千瓦时，太阳能更是激增 15 倍。在未来，以风能、太阳能光伏为主的可再生能源将与核能形成激烈竞争。但是值得注意的是与核能对比，太 阳能和风能的劣势主要在于其发电量不稳定，并且输电困难，再加上更高的储 电成本以及对于环境的更高要求，其很难威胁到大规模发电需求下核电的地位。 尽管除了美国，德国、比利时以及 70%以上电力依托于核电的法国都在鼓励可再生能源的投资，但是相对于太阳能和风能对于环境的要求和不稳定的电力输 出，核能对于中国、印度、俄罗斯等国家而言仍然将会是未来发展的重点，国 际市场也相当广阔。如果能在最新的第三代核反应堆的基础上继续增加安全性、提高经济性，核电的前路仍然可期。 二、各国对于发展核电的态度 2.1. 主要核电技术出口国 目前拥有全球领先的第三代核电技术的国家为中国、俄罗斯、法国、美国和韩国。其中中国和俄罗斯政府对于核电体现出支持的态度，都公布了各自大力发展核电的计划，因此其第三代机型即使只是在国内也拥有广阔的市场。作为传统的核电大国，法国的核电在能源结构中的占比常年在 70%以上，但是由于其第三代核电技术的高成本以及国内的政策态度，法国决定将逐步降低核电的占比。美国则是目前拥有核反应堆最多的国家，AP1000 在其国内的建设却不及预期，主要也是由于该核反应堆较高的成本导致。韩国在李明博时代曾提出出口80 台机组的计划，但随着坚决反核的文在寅的上台和一系列反腐措施，该计划也无疾而终，包括阿联酋在内的海外市场将流入其他几个核电出口大国。
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