2023年核電產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及技術(shù)前景展望

• 李基錦 2023年12月5日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 1430 94
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核電是一種清潔能源。核裂變和核聚變均會產(chǎn)生大量的能量，目前的核電站是利用鈾核裂變所釋放出的熱能進(jìn)行發(fā)電。在核裂變過程中，中子撞擊鈾原子核，發(fā)生受控的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，產(chǎn)生熱能，生成蒸汽，從而推動汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)生電力。相較于傳統(tǒng)化石燃料發(fā)電站，核電站排放量低，

核電是一種清潔能源。核裂變和核聚變均會產(chǎn)生大量的能量，目前的核電站是利用鈾核裂變所釋放出的熱能進(jìn)行發(fā)電。在核裂變過程中，中子撞擊鈾原子核，發(fā)生受控的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，產(chǎn)生熱能，生成蒸汽，從而推動汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)生電力。相較于傳統(tǒng)化石燃料發(fā)電站，核電站排放量低，不會產(chǎn)生溫室氣體和大氣污染物，在世界范圍內(nèi)被廣泛應(yīng)用。

核電是電網(wǎng)基荷的重要選項(xiàng)，亦是實(shí)現(xiàn)“碳中和”的重要方式。核電有助于增強(qiáng)電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，推動風(fēng)電、光伏等新能源的部署。2021 年，火電、水電、風(fēng)電、光伏、核電裝機(jī)結(jié)構(gòu)占比分別為 54.6%、16.5%、13.82%、12.9%、2.2%，較 2012 年，火電發(fā)電占比顯著降低 16.9 個百分點(diǎn)，其中光伏和風(fēng)電占比顯著增加 12.6 和 8.5 個百分點(diǎn)。除供電外，核能還可用于區(qū)域供暖、工業(yè)供熱、海水淡化、制氫、合成燃料等，有助于推進(jìn)電力以外難以減排行業(yè)的脫碳。

核電產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

我國核電近年新建機(jī)組均為三代機(jī)組。截止 2023 年 3 月，我國運(yùn)行核電機(jī)組 55 臺，裝機(jī)量 5676 萬千瓦，除 M310、EPR 等直接海外引進(jìn)的機(jī)組之外，目前在運(yùn)多數(shù)機(jī)組均為中國吸收國外技術(shù)并加以研發(fā)改進(jìn)，包括 CNP650、CPR1000 等。

7 月 31 日，國家又核準(zhǔn)了 6 臺機(jī)組共計 750 萬千瓦，包括福建寧德核電項(xiàng)目 5、6 號機(jī)組，華能山東石島灣核電廠擴(kuò)建項(xiàng)目 1、2 號機(jī)組，徐大堡核電項(xiàng)目 1、2 號機(jī)組。本次寧德核電站 5、6 號機(jī)組、山東石島灣 1、2 號機(jī)組均采用我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的三代核電技術(shù)華龍一號，所有核電站均規(guī)劃在沿海地區(qū)。

核能發(fā)電不向大氣排放二氧化碳等溫室氣體，不排放二氧化硫、氮氧化物等有害氣體，相比水電、太陽能、風(fēng)電等清潔能源，核電具有占地面積較小，年發(fā)電小時數(shù)高、發(fā)電量大，對電網(wǎng)影響小等特點(diǎn)。在全球范圍內(nèi)，核能不僅是實(shí)現(xiàn)雙碳戰(zhàn)略目標(biāo)的重要支柱能源，更被視為能源現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)的工業(yè)技術(shù)集大成者，對能源清潔低碳轉(zhuǎn)型和科技轉(zhuǎn)型變革具有戰(zhàn)略性帶動作用。

雙碳戰(zhàn)略目標(biāo)下，電力系統(tǒng)清潔轉(zhuǎn)型發(fā)展。我國火電裝機(jī)占比逐步下降，風(fēng)光占比逐步提升。22年火電裝機(jī)占比降至52%，風(fēng)光占比增至30%。

新能源占比不斷提高，其間歇性、隨機(jī)性、波動性特點(diǎn)使得系統(tǒng)平衡和安全問題更加突出，增加電力安全供應(yīng)壓力。在新能源快速發(fā)展背景下，核電清潔低碳、穩(wěn)定高效，是不可替代的基荷能源，高度契合新型電力系統(tǒng)基本特征，能夠提高系統(tǒng)支撐能力，是保障新型電力系統(tǒng)穩(wěn)定的重要手段，故核電核準(zhǔn)的節(jié)奏近年也有所加快。

核電產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策背景

安全是核電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的根本前提，核電對政策依賴程度大。由于核電的特殊屬性，我國核電項(xiàng)目均需經(jīng)國務(wù)院的核準(zhǔn)，所以國內(nèi)核電產(chǎn)業(yè)發(fā)展對政策及政府態(tài)度的依賴較大。核電安全性是影響政府政策導(dǎo)向的關(guān)鍵因素，我國最新核準(zhǔn)的山東石島灣、福建寧德、遼寧徐大堡核電項(xiàng)目要求“按照全球最高安全要求建設(shè)”、“確保萬無一失”。核安全事故往往會造成世界范圍內(nèi)的核電發(fā)展停滯，如2011年福島核事故致使世界多個國家暫緩核電項(xiàng)目建設(shè)，我國也宣布暫停所有核電項(xiàng)目的審批。

2022年初國家發(fā)展改革委和國家能源局印發(fā)《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》，要求積極安全有序發(fā)展核電，當(dāng)年的二十大報告中延續(xù)了這一表述。根據(jù)我們統(tǒng)計，“十一五”規(guī)劃做出“積極發(fā)展核電”的表述后，核電每年開工數(shù)量從2006年的2臺增長到2010年的9臺，核準(zhǔn)數(shù)量也在2008年達(dá)到14臺;2011年受到福島核泄漏事故影響，當(dāng)年的核準(zhǔn)及開工項(xiàng)目均為0，此后核電發(fā)展較為平緩，尤其是2016-2018年連續(xù)3年核電項(xiàng)目0核準(zhǔn)。直到2019年，核電產(chǎn)業(yè)再度復(fù)蘇，2019-2022年不斷有新的核電項(xiàng)目得到核準(zhǔn)，2022年獲核準(zhǔn)的核電數(shù)量更是達(dá)到10臺，為2008年以后的最高峰。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年核電行業(yè)市場深度分析及發(fā)展規(guī)劃綜合研究報告》分析

我國具備核電出口能力，產(chǎn)業(yè)核心競爭力顯著提升

核電出海有望撬動萬億市場空間，產(chǎn)業(yè)核心競爭力顯著提升。隨著“一帶一路”全面推進(jìn)，核電“走出去”迎來了重要?dú)v史機(jī)遇。“一帶一路”沿線國家核能需求大，市場空間廣闊，有 28個國家計劃發(fā)展核電，規(guī)劃機(jī)組 126 臺，總規(guī)模約 1.5 億千瓦。以三代機(jī)組平均造價 1.6 萬元/千瓦預(yù)估，市場總量約 2.4 萬億元。

“華龍一號”海外首堆在巴基斯坦卡拉奇順利運(yùn)營，標(biāo)志我國具備核電出口能力。巴基斯坦卡拉奇 2、3號機(jī)組采用“華龍一號”技術(shù)，由中核集團(tuán)中國中原對外工程有限公司承建。K-2 機(jī)組于 2015 年 8 月 20日開工建設(shè)，2021 年 3 月完成首次并網(wǎng);K-3 機(jī)組于 2016 年 5 月開工，2022 年投入商業(yè)運(yùn)行。每臺機(jī)組建成后年發(fā)電量約 90 億千瓦時，能夠滿足巴基斯坦當(dāng)?shù)爻^ 400 萬戶家庭全年用電需求。

核聚變技術(shù)前景展望

核聚變能是人類未來更理想的新能源。核聚變，又稱核融合、融合反應(yīng)、聚變反應(yīng)或熱核反應(yīng)。核聚變由質(zhì)量小的原子(主要是指氘或氚)，在一定條件下(如超高溫和高壓)發(fā)生原子核互相聚合作用，生成新的質(zhì)量更重的原子核(如氦核)，并伴隨著巨大的能量釋放的一種核反應(yīng)形式。因此，核聚變被視為幾乎無限的能量來源，潔凈、安全而自持，為解決人類未來的能源展示了最好的前景。

國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆計劃(ITER)是目前全球規(guī)模最大、影響最深遠(yuǎn)的國際科研合作項(xiàng)目之一，建造周期 20 年，計劃投資 200 億美元。ITER 裝置是個能產(chǎn)生大規(guī)模核聚變反應(yīng)的超導(dǎo)托卡馬克裝置，俗稱“人造太陽”。建成后，ITER 將是全世界最大的核聚變裝置，預(yù)計在 2036 年開始進(jìn)行全功率核聚變實(shí)驗(yàn)，計劃能夠?qū)崿F(xiàn) 5-10 分鐘能量增益值超過 10 的運(yùn)轉(zhuǎn)。我國可控核聚變研究幾乎與國際同步，參加 ITER 計劃以來，我國核聚變相關(guān)科研實(shí)力得到極大提升。

了解更多本行業(yè)研究分析詳見中研普華產(chǎn)業(yè)研究院《2023-2028年核電行業(yè)市場深度分析及發(fā)展規(guī)劃綜合研究報告》。同時, 中研普華產(chǎn)業(yè)研究院還提供產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)、產(chǎn)業(yè)研究報告、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、園區(qū)規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)招商、產(chǎn)業(yè)圖譜、智慧招商系統(tǒng)、IPO募投可研、IPO業(yè)務(wù)與技術(shù)撰寫、IPO工作底稿咨詢等解決方案。

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