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“核電行業(yè)”市場概況和發(fā)展趨勢
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 中核核儀器股份    2024-05-15

核電是我國能源供應(yīng)體系的重要分支，也是新能源的重要組成部分。核電產(chǎn)業(yè)的上游包括核電設(shè)備、核燃料及核材料的供應(yīng)等；中游包括核電站的建設(shè)、運營；下游主要涉及核電發(fā)電、維修和乏燃料后處理市場。

“雙碳”背景下能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的迫切需要，自主研發(fā)、擁有完整知識產(chǎn)權(quán)的三代核電技術(shù)成熟落地，“一帶一路”倡議推動核電“走出去”的機(jī)遇，核能多用途發(fā)展契機(jī)，以及乏燃料后處理市場的蓬勃興起，我國核電發(fā)展迎來新局面。

（1）政策支持下的穩(wěn)健發(fā)展

近年來，國家陸續(xù)出臺了多項政策積極引導(dǎo)和推進(jìn)核電高質(zhì)量發(fā)展。2021年的《政府工作報告》中核電發(fā)展方針已由 2018 年的“穩(wěn)妥推進(jìn)核電發(fā)展”轉(zhuǎn)變?yōu)椤霸诖_保安全的前提下積極有序發(fā)展核電”。

同時，《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和 2035 年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》明確提出“積極有序推動沿海核電建設(shè)”的規(guī)劃。核電行業(yè)作為受政策影響較大的行業(yè)，預(yù)期穩(wěn)定的積極政策為我國核電項目的批量化建設(shè)鋪平了道路。2022 年以來，我國已批準(zhǔn)建設(shè) 10 臺核電機(jī)組，核電發(fā)展速度顯著增快。

在核電安全運行的前提下，我國核電裝機(jī)數(shù)量及裝機(jī)容量均呈現(xiàn)較為明顯的增長趨勢。根據(jù)國家能源局的數(shù)據(jù)，2017 年-2021 年，我國核電裝機(jī)容量從 3,582萬千瓦增長至 5,326 萬千瓦，年復(fù)合增長率為 8.27%。此外，對核安全的重視程度不斷提升，使得核安全相關(guān)各類設(shè)備、系統(tǒng)的需求不斷提升。中國核能行業(yè)協(xié)會在《中國核能發(fā)展報告（2021）》中預(yù)計，我國自主三代核電會按照每年 6-8 臺機(jī)組的核準(zhǔn)節(jié)奏，實現(xiàn)規(guī)?；?、批量化發(fā)展。預(yù)計到 2025年，我國核電在運裝機(jī)容量達(dá)到 7,000 萬千瓦左右；到 2030 年，核電在運裝機(jī)容量達(dá)到 1.2 億千瓦左右，核電發(fā)電量約占全國發(fā)電量的 8%。

（2）實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)現(xiàn)實的戰(zhàn)略選擇

從能源結(jié)構(gòu)來看，核電是保障我國能源安全的“壓艙石”。隨著全球氣候變暖、不可再生的化石能源不斷消耗等因素影響，全球能源消費結(jié)構(gòu)正加快向低碳化轉(zhuǎn)型。發(fā)展核能是實現(xiàn)雙碳目標(biāo)現(xiàn)實的戰(zhàn)略選擇。核能是清潔、低碳、高效、可靠的能源，具有能量密度高、占地規(guī)模小、長期運行成本低等獨特優(yōu)勢。

國家發(fā)改委和國家能源局在聯(lián)合印發(fā)的《能源生產(chǎn)和消費革命戰(zhàn)略（2016-2030）》中明確，2021-2030 年，可再生能源、天然氣和核能利用持續(xù)增長，高碳化石能源利用大幅減少。根據(jù)中國核能行業(yè)協(xié)會發(fā)布的數(shù)據(jù)，2021 年1-12 月，全國運行核電機(jī)組累計發(fā)電量為 4,071.41 億千瓦時，占全國累計發(fā)電量的 5.02%，較 2020 年同期上升了 11.17%，但仍遠(yuǎn)低于世界平均水平（10%）。隨著我國碳減排和環(huán)保的需求日益強烈，發(fā)展核電改善能源結(jié)構(gòu)、確保能源安全是必然選擇，未來我國核電發(fā)電量占全國累計發(fā)電量的比率預(yù)計將持續(xù)上升。

（3）核電發(fā)展技術(shù)基礎(chǔ)已穩(wěn)固

我國核電站自主設(shè)計、建造水平已居世界前列。我國目前擁有華龍一號和CAP1400（國和一號）兩大三代核電技術(shù)。第四代核電技術(shù)包括高溫氣冷堆、鈉冷快堆、超臨界水冷堆、鉛冷快堆和熔鹽堆五種堆型的研究開發(fā)也取得了一系列重要成果。此外，我國小型反應(yīng)堆發(fā)展取得重要進(jìn)展。海南昌江多用途模塊式小型堆科技示范工程開工建設(shè)，海上小堆研發(fā)取得突破，氣冷微堆總體技術(shù)方案已完成固化，多種供熱堆型號都在積極推進(jìn)示范工程項目落地。

（4）核電“走出去”步伐加速

核電“走出去”上升為國家戰(zhàn)略，成為國家實施“一帶一路”倡議等重大發(fā)展戰(zhàn)略的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。2021 年 5 月，巴基斯坦卡拉奇 2 號核電機(jī)組正式投入商業(yè)運行，意味著“華龍一號”走出國門，正式落地巴基斯坦。中巴核能項目的合作，為后續(xù)項目落地實施提供了良好基礎(chǔ)，進(jìn)一步增強“華龍一號”等我國自主掌握的核電技術(shù)在國際的影響力和競爭力。

（5）核能多用途發(fā)展迎來新契機(jī)

除傳統(tǒng)供電外，核電供暖、高溫蒸汽、制氫、動力等新場景不斷涌現(xiàn)。高溫氣冷堆被認(rèn)為是目前最適合核能制氫的堆型，利用高溫氣冷堆蒸汽品質(zhì)好、固有安全性高的特點將高溫氣冷堆與熱化學(xué)循環(huán)制氫技術(shù)耦合，可以大量生產(chǎn)氫氣，逐步開拓儲氫、運氫、氫燃料電池中下游產(chǎn)業(yè)。此外，核能供熱項目從核電機(jī)組抽取高壓缸排汽作為熱源，在物理隔絕的情況下，進(jìn)行多次熱量交換，最終通過市政供熱管網(wǎng)將熱量送到用戶家中。同時，小型反應(yīng)堆作為分布式清潔能源可用作城市供暖、制氫、偏遠(yuǎn)地區(qū)供電、海水淡化、深海開發(fā)、破冰船能源供給等用途。

（6）乏燃料后處理市場迎來了新的發(fā)展機(jī)遇

乏燃料后處理為核電產(chǎn)業(yè)鏈中核燃料循環(huán)產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，早在上世紀(jì) 80年代，我國就確定了核燃料“閉式循環(huán)”和“核能發(fā)展必須相應(yīng)發(fā)展后處理的技術(shù)路線”。一方面，我國為貧鈾國，鈾資源對外依存度高，根據(jù)世界核協(xié)會數(shù)據(jù)，我國鈾資源對外依存度常年維持在 70%以上。目前，我國反應(yīng)堆技術(shù)的鈾使用率較低，乏燃料中仍可提取大量鈾及钚資源循環(huán)利用，因此建立乏燃料后處理的閉式循環(huán)對提升我國鈾資源利用率，保障能源安全等意義重大。

另一方面，乏燃料中含有裂變產(chǎn)物，具有強放射性，需要妥善處置。據(jù)相關(guān)資料預(yù)測，到 2030 年，我國每年將產(chǎn)生乏燃料近 2,637 噸，累積產(chǎn)生乏燃料約 28,285 噸，而目前我國乏燃料處理能力僅為 50 噸/年，在建處理能力僅為 200 噸/年，未形成規(guī)?；θ剂虾筇幚砟芰?，離堆貯存能力也已基本飽和，無法滿足未來乏燃料的處理需求。

發(fā)改委、國家能源局共同印發(fā)的《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計劃（2016-2030年）》明確提出，把“乏燃料后處理與高放廢物安全處理處置技術(shù)創(chuàng)新”作為重點任務(wù)之一，在 2030 年要建成完善的先進(jìn)水法后處理技術(shù)研發(fā)平臺體系，基本建成我國首座 800 噸大型商用乏燃料后處理廠。合理處理乏燃料是我國核電實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的前提和基礎(chǔ)，提高鈾資源的利用率和盡量減少核廢物的危害也是核電可持續(xù)發(fā)展的保障。核燃料的循環(huán)利用是有效解決這兩個問題的根本途徑，未來乏燃料后處理市場需求將不斷提升，市場前景廣闊。