小型核反應堆最早在 1950s 就首先由美國用于軍事領域，目前小堆在軍用方面已較為普遍，但民用領域更加考慮安全性和經(jīng)濟性，基本尚未起步。自 2011 年福島核泄漏事故發(fā)生以來，全球范圍內的核能發(fā)展普遍陷入低潮，新建核能項目都需將安全性和公眾接受程度放在首位。因此，近年來高安全性和高靈活性的小型核反應堆成為各國“核能復興”的重要助力，全球小堆建設或將加快。

近幾年美國、俄羅斯、阿根廷等國均積極部署小堆的建設，美國的小堆發(fā)展項目通過與核工業(yè)企業(yè)分攤成本，來刺激小堆技術的商業(yè)化進程，主要目的是取代不符合排放標準的熱電廠，美國的 NuScale 發(fā)展較快。俄羅斯核電巨頭 Rosatom 在科拉灣海域建成浮式小堆項目。其他處于先進階段的小型反應堆有正在建造中的阿根廷的 CAREM 反應堆、獲得了標準設計合格證的韓國一體化模塊式反應堆 Smart 等。據(jù)國際原子能機構(IAEA)統(tǒng)計，目前全球有超過 70 個正在設計建造的小型反應堆。

目前在民用領域商業(yè)化運行規(guī)模較大的僅有俄羅斯一個國家，我國隨著“玲龍一號”示范工程的啟動運行，可能是下一個商業(yè)化推廣取得實質性進展的國家。俄羅斯的小堆研發(fā)類型很多，主要通過陸地或駁船方式向偏遠地區(qū)輸送電力、供熱、淡化水用途。俄羅斯還在不斷建造更先進的核動力破冰船，以滿足北極地區(qū)資源開采需要。我國目前 ACP100 示范工程已啟動運行，正在山東石島灣建設商用高溫氣冷堆。在海上反應堆方面，中廣核的ACPR50S 進入 IAEA 全球小型堆發(fā)展路線圖，中核的 ACP100S 以及中船的 HHP25 也正在進行中。

  中國“玲龍一號”示范工程啟動，有望加快小堆產(chǎn)業(yè)化進度從自主研發(fā)三代核電技術“華龍一號”到“玲龍一號”，我國核電正在形成“雙龍出海”。

除了全球領先的大型三代核電技術“華龍一號”，研發(fā)具有更高安全性、適宜經(jīng)濟性、更短建造周期的模塊小型堆也是中核集團的主攻方向，中核將最早研發(fā)出的小型堆取名為“玲龍一號”，堆名為 ACP100。“玲龍一號”示范工程目前已經(jīng)啟動運行。中核集團于 2010 年正式啟動玲龍一號專項科研工作，2016 年 4 月成為全球首個通過國際原子能機構(IAEA)通用安全審查的小型堆，也是全球小堆發(fā)展的一個重要里程碑。2017年 5 月，海南昌江“玲龍一號”示范工程獲發(fā)改委同意開展前期工作，成為國內首個獲批開展前期工作的小堆示 范項目，項目規(guī)劃建設 1 臺“玲龍一號”機組，單堆功率 12.5 萬千瓦。2019 年 7 月 18 日，中核集團宣布啟動我國多功能模塊化小型堆(玲龍一號)示范工程。

“玲龍一號”在現(xiàn)有成熟壓水堆核電技術基礎上，采用“一體化”反應堆設計和“非能動”安全系統(tǒng)，其安全性能達到第三代核能系統(tǒng)技術水平。國際原子能機構審查認為，“玲龍一號”是個創(chuàng)新的小型壓水堆設計，采用的“固有安全+非能動”的安全設計，能夠處理極端環(huán)境條件和多種故障，達到國際和國內先進水平。“玲龍一號”示范工程是商業(yè)性示范工程，用以驗證設計、制造、建造和運行技術，積累小型核電站的經(jīng)驗，在未來能源市場上作為其它能源以及大型核電站的有力補充，逐步開辟小型反應堆的商用市場。

“玲龍一號”定 位核能綜合利用，單機熱功率為 385 兆瓦，電功率約為 13 萬千瓦，兩臺玲龍一號機組可替代一座 20 萬千瓦左右的燃煤熱電廠，另外，我國每年的工業(yè)蒸汽需求約 9 億噸，使用核能替代燃煤生產(chǎn)蒸汽，可大幅降低能源消耗、減少溫室氣體排放。目前采用的經(jīng)濟分析模型主要考慮單純發(fā)電。未來，隨著示范堆的推廣，小堆在提供工業(yè)蒸汽、海水淡化、區(qū)域供熱等領域批量化、多用途的實現(xiàn)，經(jīng)濟性將會顯著提升。

示范工程帶動下小堆經(jīng)濟性逐步顯現(xiàn)，全球市場空間有望打開小型核反應堆在初始投資、安全性、靈活性等多方面優(yōu)于大型堆，尤其是在目前核電技術向三代和四代過渡的過程中，大型堆的初始投資持續(xù)攀升，小型堆的低初始投入、根據(jù)所需規(guī)模靈活分期投建模塊更加體現(xiàn)優(yōu)勢。但由于大型堆在規(guī)模化方面具有優(yōu)勢，小堆的整體經(jīng)濟性(單位投資成本和度電成本)仍然不明顯。

ACP100 一回路主設備與二代改進機組相比，從每千瓦投資看，ACP100 各設備單位投資基本是二代改進型百萬千瓦機組的 6 倍以上，因此，核島一回路設備費用較高是 ACP100 造價較高的主要原因，設備投資較高使得ACP100 建設投資中核島工程投資占比高達 68.92%，而 M310 建設投資中核島工程投資占比僅 53.26%。

  全球小堆主要國家技術賽跑，驅動降本打開市場空間。我們認為，“玲龍一號”將發(fā)揮示范效應，行業(yè)標準將逐步完善，小堆商業(yè)化運行規(guī)模有望提升，小堆供應鏈逐漸走向國產(chǎn)成熟化，國產(chǎn)小堆的經(jīng)濟性將逐步顯現(xiàn)，國際競爭力也將不斷提升。目前中、俄、美的小堆商業(yè)化技術處于賽跑階段，將驅動小堆提效降本，全球市場空間有望打開。據(jù) IAEA 預測，到 2035 年全球民用小堆潛在市場規(guī)模為 65-85GW。我國國產(chǎn)小堆(ACP100、小型供熱堆等)技術水平處于全球前列，在“一帶一路”沿線國家(巴基斯坦、伊朗、印尼、沙特等)及其他發(fā)展中國家的應用前景較為廣闊。1)示范工程帶動下，小堆應用批量化發(fā)揮規(guī)模效應。“玲龍一號”示范工程的運行在設計、制造、建造和運營方面提供產(chǎn)業(yè)化指引，國內小堆應用規(guī)模將逐漸擴大，同時小堆的應用場景更加廣泛，可以靈活應用于除供電外的供熱、供汽等多元化領域，將充分發(fā)揮規(guī)模效應，有效降低成本。2)小堆行業(yè)標準體系逐漸完善，有望節(jié)省部分建設成本。目前我國核能法規(guī)和標準主要針對大型堆，尚沒有適用于小堆的行業(yè)標準。按照當前大型核電的標準、規(guī)范、安全措施和配套設備建設，小堆建設成本較高。但小堆在功率、廠址選擇、安全特性等方面均較大型堆存在差異，小堆在縱深防御、輻射防護、應急計劃區(qū)劃分等方面需要區(qū)別于傳統(tǒng)大型壓水堆核電廠的要求。未來隨著小堆行業(yè)標準的完善，前期建設成本有望降低。

3)技術進步和設備國產(chǎn)化驅動降本。目前國內小堆在關鍵設備環(huán)節(jié)較依賴進口，設備投資方面高于國外研發(fā)領先的小堆。與國際目前主流小型堆設計相比，ACP100 機型單位建設投資比美國 mPower 偏高，但與韓國 Smart等其他小型堆相差不大，投資水平相當。但在換料周期方面ACP100要快于國外，因此從度電成本來看，ACP100與國外堆型相比還是具有明顯劣勢。

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