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1 # 前瞻產業研究院
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2 # 中研網
中國核電專案建設正穩步推進。台山核電廠1號機組於6月6日成功達臨界。機組處於低功率試驗平臺,計劃7月份實現與外電網連線,第三季度實現滿功率執行。此前一天,國家核電技術公司(下稱國家核電)宣佈海陽核電1號機組首次裝料正式開始、三門核電1號實現首次臨界。這表明中國核電建設未來推進速度有望加快。
2018年5月22日至25日,國家核安全域性組織檢查組對臺山核電廠1號機組首次臨界前準備情況進行了核安全檢查,確認了台山核電廠1號機組首次臨界前除錯階段的質量保證體系運轉正常,與核安全有關的活動處於受控狀態,首次裝料後除錯和定期試驗專案按計劃開展,首次裝料檢查中提出的整改要求得到落實,首次臨界前的準備工作滿足要求。
2018年6月21日晚間,國家核電釋出官方訊息稱,海陽核電1號機組首次裝料正式開始,向併網發電邁出了關鍵一步。此外,6月21日凌晨2:09,全球首臺AP1000機組三門核電1號實現首次臨界。這表明該機組正式進入核發熱執行狀態,距離商業執行更進一步。
三門核電1號機組和海陽核電1號機組投產在即,中國核電審批是否將很快放開,這是業內最期待揭曉的問題。據東興證券研報預計,在當前擴大內需、發展高階裝備製造業的大背景下,結合“十三五”8800萬千瓦在建和裝機的規劃,2018年下半年採用AP1000技術新專案或將率先啟動;“十三五”的前兩年都沒有新核電專案獲批。如果核電審批重啟,那麼核電建設很大可能將在“十三五”後期進入批次化建設階段。
2018年以來,核電建設利好不斷。在政策層面,《2018年能源工作指導意見》和《關於進一步加強核電執行安全管理的指導意見》等檔案的釋出,對進一步完善核電專案開發以及促進核電高效發展提出具體指導要求。在技術層面,本月中國核動力院和中核執行聯合完成中國首個核電自主高階維修專案——秦山核電320MWe(兆瓦電力)機組穩壓器安全端接管堆焊維修專案,合格率達100%。這也標誌著中國打破了國外核電巨頭對高階維修市場的壟斷,為中國核電運維技術“走出去”打下了基礎。
一、全球核電工程發展現狀分析
2001年-2018年,由於核電安全技術的快速發展、燃燒化石能源導致的嚴重環境汙染和氣候變暖現實,歐洲、南韓、中國等都核能發展列入本國中長期能源政策中。
輕水堆和重水堆是在全球核電市場競爭中僅存的商業化堆型。截止2018年3月兩種堆型數量佔比達93%。在各核反應堆堆型中,只有輕水堆和重水堆兩種堆型在全球核電市場競爭中生存下來。
從在運核電機組數量上看,輕水堆與重水堆佔絕大多數,其中輕水堆佔比達82%,重水堆佔比為11%。根據國際原子能機構(IAEA)統計資料,截止2018年3月,全球在運核電機組達449座,其中壓水堆290座,沸水堆78座,輕水堆(包括壓水堆和沸水堆)數量佔比達81.96%;重水堆49座,佔比為10.91%。
圖表:2018年3月全球在運核電機組中數量佔比情況
從在運核電機組裝機容量看,輕水堆佔比達89%,重水堆佔比為6%。根據國際原子能機構(IAEA)統計資料,截止2018年3月,全球在運核電機組裝機容量達392.12GW,其中壓水堆272.86GW,沸水堆75.32GW,輕水堆(包括壓水堆和沸水堆)裝機容量佔比達88.79%;重水堆裝機容量24.63GW,佔比為6.28%。
圖表:2018年3月全球在運核電機組裝機容量對比
從在建核電機組數量上看,輕水堆與重水堆佔絕大多數,其中輕水堆佔比達90%,重水堆佔比為7%。根據國際原子能機構(IAEA)統計資料,截止2018年3月,在全球61座在建核電機組中,壓水堆、沸水堆和重水堆數量分別為51座、4座和4座,輕水堆(包括壓水堆和沸水堆)佔比達90.16%,重水堆佔比為6.56%;
圖表:2018年3月,全球在建核電機組中壓水堆數量和佔比
從在建核電機組裝機容量上看,輕水堆佔比達95%,重水堆佔比為4%。根據國際原子能機構(IAEA)統計資料,截止2018年3月,全球在建核電機組總裝機容量達61.49GW,其中在建壓水堆、沸水堆和重水堆裝機容量分別為53.05GW、5.25GW和2.52GW,輕水堆(包括壓水堆和沸水堆)佔比達94.80%,重水堆佔比為4.10%。
圖表:2018年3月全球在建核電機組中壓水堆裝機容量和佔比
隨著技術進步,商業化的第二代核電站發展成熟,核電安全推進第三代核電發展
20世紀50年代至60年代建造的第一代核電站屬於原型堆核電站,主要目的是透過試驗示範形式驗證核電站工程實施的可能性,典型核電站包括前蘇聯的Obninsk核電站、美國Shipping Port壓水堆核電站、法國Chooz核電站和德國的Obrigheim核電站等。
20世紀60年代末開始建造的第二代核電站主要目的是為實現核電的商業化、標準化、批次化和系列化。商業化的第二代核電站主要以輕水堆(包括壓水堆和沸水堆)和重水堆為主。其中,二代壓水堆典型代表為美國西屋公司(Westinghouse)推出的Model212、312、314、414系列壓水堆、美國燃燒工程公司(ABB-CE)推出的System80系列壓水堆和法國的法瑪通公司(Framatome)推向市場的CPY和M310系列壓水堆;二代沸水堆典型代表為美國通用電氣公司(GE)、日本日立公司(HITACHI)以及東芝公司(TOSHIBA)推出的BWR沸水堆;而二代重水堆商用代表堆型是加拿大原子能有限公司(AECL)和安大略水電公司研製的CANDU堆;
核電事故引發全球對核電安全的極大關注並推動第三代核電發展。1979年3月美國發生的三哩島核電廠事故及1986年4月蘇聯發生的切爾諾貝利核電廠事故使得核電安全受到公眾和政府的極大關注。在第二代核電機組已積累的技術儲備和執行經驗的基礎上並針對其不足之處,美國EPRI和歐洲聯盟分別於1990年和1994年釋出了《美國電力公司檔案要求》和《歐洲電力公司檔案要求》(URD/EUR),作為第三代先進輕水堆的技術準則,以顯著改善第三代核電站的安全性和經濟性。
截止2018年3月,第三代核電技術本身即以高安全係數為設計出發點,採用“非能動”安全系統,在核電站發生緊急狀況時,核電安全殼上方水箱內的冷卻水無需電能,僅依靠自身重力即可對反應堆進行冷卻噴淋,使反應堆達到安全狀態。
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3 # 科技行者
中國正在重啟核電建設。
1月10日,國家能源局局長章建華一行專程到核電巨頭中核集團調研時說,核電科技含量高,產業帶動能力強,是可以大規模替代化石能源的清潔高效低碳能源,也是軍民融合的戰略性產業,是國家綜合實力的重要標誌,在保障國家能源安全、調整能源結構、推動科技進步、帶動產業發展、增強綜合國力、提升國際競爭力等方面起到十分重要的作用。國家發改委能源所原所長周大地在接受第一財經記者採訪時說,“核電對經濟的拉動,對能源結構的調整,有著重要的意義。”如果一切如核電規劃所設想的那樣,現在中國在建核電機組的總數量可能就是29-35臺了。不過,根據國家能源局的最新資料,截至 2019 年 1 月 20 日,中國大陸在建機組只有 11 臺。
自 2016 年至今,過去三年,中國沒有批准任何商用的大型核電機組(除了在福建福清核准建設一臺用於示範的第四代小型快堆核電機組之外),但這一中斷已經結束。中國最近批准了 4 臺百萬級千瓦的“華龍一號”機組,其中兩臺位於廣東,兩臺位於福建。
這一漫長的過程如下:2011 年,受日本福島核電事故影響,中國暫停了審批核電專案,包括開展前期工作的專案,對現有核電站進行了全面審查,這一輪暫停審批工作持續了一年多,直到 2012 年底才開工建設了 4 臺新的核電專案。2013 年,中國繼續開工建設 3 臺機組。但到了 2014 年,開工建設的核電機組為“0”。
而 2015 年是中國自 2011 年後在國內上馬核電機組最多的一年,一共 6 臺——這一年當時被業界視為國核心電重啟之春。在開工建設的 6 臺機組中,有兩臺為第二代核電機組,從此,中國不再建設第二代核電機組;剩下的 4 臺機組均為第三代核電技術“華龍一號”,它們的建設主要目的是為出口海外做示範。官方資料稱,“華龍一號”是在中國30餘年核電科研、設計、製造、建設和執行經驗的基礎上,根據福島核事故經驗反饋以及中國和全球最新安全要求,研發的先進百萬千瓦級壓水堆核電技術,“華龍一號”可以抵禦目前經歷過的所有颱風級別,可以抵禦9級烈度的地震以及商用大型飛機的外部撞擊。
2017年12月,三大核電集團中的老大哥中核集團悄然宣佈,公司位於福建省霞浦縣的第四代核電快堆工程示範專案正式開工——這是自 2015 年中國核准開工建設 6 臺百萬級核電機組以來,全國首臺獲得核准建設的機組。快堆全稱“快中子反應堆”,是世界上最新的第四代核電技術。被譽為中國“快堆之父”的中國工程院院士徐銤說,快堆可以直接利用現在被廢棄的鈾同位素,甚至是隻經過簡單轉化的核電站廢棄燃料,對其深度焚燒而產生巨大能量,將其轉換為高額經濟效益,而它的另一大優勢是無須換料,透過提高執行安全性而降低核擴散風險。
過去三年全國沒有上馬新的核電機組的主要原因,是沒有技術可用。一是為了核電發展更安全,過去的第二代核電機組不再使用;二是現有的“華龍一號”機組尚屬於示範建設階段,短期間內難以大規模投入使用;三是中國從美國引進的第三代核電機組 AP1000 ,直到 2018 年才在浙江三門核電廠正式實現商運。2018年10月22日,AP1000依託專案第二臺機組——山東海陽核電廠1號機組正式投入商業執行。(AP1000是美國西屋公司研發的。)
中國在浙江三門和山東海陽建設了4臺AP1000依託專案。與此同時,中國在AP1000的基礎上,打造了包括CAP1400在內的CAP1000機組。
業內人士普遍認為,三門1號和海陽1號的商運,為同在AP1000基礎上研發的CAP1400和CAP1000開工建設提供了堅實的基礎。其中,作為目前世界功率最大的非能動壓水堆核電站,CAP1400 在安全性、經濟性和環境相容性方面都達到三代核電的世界先進水平。
所謂的CAP1400,其中的“C”代表中國,“AP”代表“先進非能動壓水堆”,“1400”指裝機容量為140萬千瓦。
業內人士人相信,隨著三門1號機組和海陽1號機組的商運,2019年將是核電重啟的一年。
而事實也正是如此,國家已正式核准4臺百萬級千瓦的“華龍一號”機組,其中兩臺位於廣東,兩臺位於福建。
根據《中國核電中長期發展規劃》,到2020年,全國在運核電規劃裝機容量達到5800萬千瓦,在建3000萬千瓦。核電的一大特點就是涉及的產業多、投資大,有利於拉動經濟的發展。
從現實的情況來看,中國目前有能力在兩年內為10臺百萬級千瓦的核電機組提供裝置。中國三大核電集團之一的中廣核的董事長賀禹此前向第一財經記者表示,中國核電出口的產業基礎不斷增強,配套產業和資源已具備支撐每年在全球市場新開工建設10臺-12臺核電機組的能力。提供核電裝備的大型企業包括,上海電氣、中國一重和東方電氣等。
能源需求和結構調整也是核電在中國肩負的使命之一。據中電聯統計,2018年全國核電發電量約2944億千瓦時,同比增長18.6%,佔全國總髮電量的4.2%,相當於少消耗0.9億噸標準煤,減少二氧化碳排放2.8億噸。
因此,和太陽能、風能等可再生能源一樣,核電也是一個國家實現能源結構調整目的的最佳選擇。
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4 # 借雙慧眼
核電終於到了高速發展期,但最終長期受益的就是中國核電。雖然核電開建相關原材料供應商有利好,但對期業績增長最多也就10%~20%,這次擬開工的核電機組主要裝置都是俄羅斯的。中國核電隨著核電站機組越來越多,據說每臺每年可賺60億,中國核電是核動力高速印鈔機,電力股中的茅臺!
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核電裝機規模逐年增加
核電是高效、清潔、安全和經濟的能源,具有資源消耗少、環境影響小和供應能力強等許多優點。發展核電是中國社會經濟不斷髮展和人民生活水平不斷提高的需要,也是最佳化中國能源結構、緩解環境汙染和保證能源安全的需要。近年來,中國核電裝機規模不斷增加,截至2019年底,中國執行核電機組達到47臺,總裝機容量為4875萬千瓦,僅次於美國和法國,位列全球第三。
2019年中國有三臺核電機組投入商運營,分別為海陽核電2號,陽江核電6號和台山核電2號。2019年核電裝機容量佔全國電力裝機總容量的2.42%。
發電量大幅增長
隨著中國核電專案陸續完工投產,核電應用進一步推廣,中國核電發電量保持增長的趨勢。2019年,中國核能發電量為3481.31億千瓦時,同比增長18.09%。2020年1-7月中國核能發電量產量為2049.8億千瓦時,同比增長7.1%。
雖然發電量持續增長,但核電在整個發電總量中的佔比仍然較低,2019年發電量佔比僅有4.88%的比重,距離全球平均水平仍有差距。
截至2019年12月底,中國在建核電機組13臺,總裝機容量1387.1萬千瓦,在建機組裝機容量繼續保持全球第一。