核能是一種清潔非化石能源,在新能源發電中具有技術成熟、無污染、能量密度高、綜合成本低、無供電間隙等優勢。自 1957 年世界上第一座商用核電站——美國希平港核電站投產運營以來,核電在全球范圍內得到快速發展。
根據國際原子能機構(IAEA)公布的數據,截至 2022 年 6 月末,全球已有 30 多個國家或地區建有核電站,在運行核電站共有 440 座,總裝機容量約為 3.94 億千瓦。核電行業上游包括核材料、核設備和反應堆用非核材料;中游包括核電站的建設和運營;下游包括核電發電、維修和乏燃料后處理市場。
在我國,核電亦是國家能源體系的重要組成部分。從 1984 年我國第一座核電站——秦山核電站開工建設到 2021 年“華龍一號”全球首堆福清 5 號機組試運行,我國核電事業經歷了從技術引進到完全自主化的發展歷程,核電產業已經成為我國具備核心自主技術和成本優勢的高端制造產業,是代表中國高端制造的新名片之一。同時,在“雙碳”目標和國家能源體系的戰略規劃的驅動下,我國核電行業將迎來重要發展機遇。
1、核電在我國能源體系中的重要性不斷提升
近年來,國家出臺多項支持政策推進核電高質量發展。2017 年,我國頒布《核安全法》,為在安全的前提下發展核電事業提供了法律保障。2021 年《政府工作報告》正式提出要“在確保安全的前提下積極有序發展核電”。同時,《國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和 2035 年遠景目標綱要》明確提出構建現代能源體系,安全穩妥推動沿海核電建設,建成華龍一號、國和一號、高溫氣冷堆示范工程,積極有序推進沿海三代核電建設,要求“十四五”末核電運行裝機容量達到 7,000 萬千瓦,為核電發展明確了量化目標。
隨著 2022 年 9 月 13 日國務院常務會議(下稱“國常會”)核準福建漳州二期和廣東廉江一期共計 4 臺核電機組,2022 年核準數量達到 10 臺,為近年來核準數量最多的年份。2023 年 7月 31 日國常會核準山東石島灣、福建寧德、遼寧徐大堡項目共計 6 臺核電機組,核準數量維持在較高水平。
在國家政策的大力支持下,核電在我國能源體系中的重要性不斷提升,建設數量、裝機總量和發電量逐年增長。根據中國核能行業協會統計數據,截至 2023年 7 月底,我國大陸地區擁有商運核電機組 55 臺,總裝機容量 5,699 萬千瓦,位列全球第三;根據《中國核能發展報告 2023》,截至 2023 年 4 月中國大陸在建核電機組 24 臺,總裝機容量 2,681 萬千瓦,在建核電機組規模繼續保持全球第一,且具有同時建設 40 余臺核電機組的工程能力。
2022 年,中國核電總裝機容量占全國電力裝機總量的 2.2%,發電量為 4,177.8 億度,同比增加 2.5%,約占全國總發電量的 4.7%,核能發電量達到世界第二。2023 年 1-6 月,全國運行核電機組累計發電量為 2,118.84 億千瓦時,比 2022 年同期上升 7.01%;累計上網電量為 1,989.23 億千瓦時,比 2022 年同期上升 7.16%。
根據《中國核能發展報告(2022)》,預計“十四五”期間,我國將保持每年 6-8 臺核電機組的核準開工節奏,核電裝機規模將進一步加快擴大,發電量將大幅增加。預計到 2035 年,我國核電在運和在建裝機容量將達到 2 億千瓦左右,核能發電量在我國電力結構中的占比將從 4.7%提升到 10%左右。根據國際原子能機構(IAEA)統計,截至 2022 年 6 月底,全球在建核電機組共 53 臺,裝機容量約 5,437.7 萬千瓦,在建機組規模前三分別為中國、印度、俄羅斯,可見,核電在我國能源體系中的重要性顯著提高。
2、先進核電技術取得重要突破
我國核電技術的發展可概括為“壓水堆—快堆—聚變堆”三步走戰略,目前,通過全面核電自主創新,我國核電技術顯著提升,形成了具有自主知識產權的“華龍一號”、“國和一號”第三代核電技術和具有四代特征的高溫氣冷堆、快堆以及小型模塊化反應堆等先進核電技術。2021 年以來,“華龍一號”堆型機組在國內外相繼投入商業化運行,標志著我國自主掌握了第三代核電技術。同時,山東榮成“國和一號”示范工程順利推進,預計于 2023 年底建成投運。
2021 年 12月,石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程成功并網發電,成為全球首個并網發電的球床模塊式高溫氣冷堆。此外,多功能模塊化小型堆“玲龍一號”示范工程、陸上小型壓水堆及海洋核動力平臺等國家重大專項均在持續開展。
3、自主化、國產化水平顯著提高
我國三代核電技術經歷了從引進到消化吸收再到自主創新的發展歷程。從引進 AP1000 技術開始,國內核電產業相關企業在設備國產化、工程建設理念和運行管理方面持續消化吸收,提升我國核電產業技術水平。經過一系列重大專項的實施,以“華龍一號”、“國和一號”為代表的三代核電技術成功打破了多項技術壟斷,主泵、爆破閥、壓力容器、蒸汽發生器、堆內構件、控制棒及驅動機構、大鍛件、核級焊材、690U 型管等關鍵設備、關鍵材料全部實現自主化設計和國產化制造,設備整體國產化率達到 90%以上,標志著我國核電的核心技術和材料、裝備不再受國外制約。
2023 年 5 月 5 日,我國自主三代核電技術“華龍一號”全球首堆示范工程——中核集團福清核電 5、6 號機組通過竣工驗收,為我國形成了一套完整的、自主的三代核電型號標準體系,大幅提升了我國核電的全球競爭力,也為“華龍一號”后續批量化建設項目提供了良好借鑒。
4、核電“走出去”戰略取得初步成效
以“華龍一號”、“國和一號”為代表的我國自主三代核電技術以及以高溫氣冷堆為代表的我國四代核電技術已走在世界前列,核電技術成為我國新的國家名片。隨著“一帶一路”倡議等重大政策的實施,核電“走出去”已上升為國家戰略。據統計,國際主流的第三代壓水堆核電技術中,美國 AP1000 和法國 EPR堆型的單位造價約為 6,000-7,000 美元/千瓦,俄羅斯 VVER 堆型約為 4,000 美元/千瓦,而我國“華龍一號”堆型預算造價不到 2,500 美元/千瓦,具有顯著的競爭優勢。
目前,我國核電企業已與巴基斯坦、沙特阿拉伯、阿根廷、巴西等 20 多個國家和地區形成核電項目合作意向。2021 年 3 月,“華龍一號”海外示范工程——巴基斯坦卡拉奇 K2 核電站成功并網發電,標志著核電“走出去”戰略邁出第一步,為我國核電產業鏈起到良好示范作用。根據中核集團統計,“華龍一號”每臺機組包含 6 萬余臺套設備,直接帶動裝備出口超過 120 億元,項目全壽命周期可持續帶動中國的核燃料、核電站建設、運行維護、乏料處理等全產業鏈直接創造經濟收入超過 1,000 億元。
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