下面是小编为大家整理的核能行业深度报告:华龙一号开启批量化建设,未来国内能源投资增量主力,供大家参考。
正 文 目录
一、核电行业现状与展望
................................................................................................................. 5 1.1. 全球在运行、在建以及计划建设反应堆数量概况
.............................................................. 5 1.2. 压水堆仍是目前主流机型
...................................................................................................... 5 1.3. 二代反应堆迎来更新换代,三代机型将成为主力
.............................................................. 6 1.4. 一次能源结构中,火电占比收缩明显,核电空间大成长可期
........................................... 7 二、各国对于发展核电的态度
......................................................................................................... 8 2.1. 主要核电技术出口国
8 2.2. 其他国家
9 2.2.1. 计划继续发展核电的国家
9 2.2.2. 准备启动核电的国家
10 2.2.3. 逐步减少核电的国家
10 三、中国自主的三代核电品牌华龙一号
....................................................................................... 11 3.1. 华龙一号的发展历程
11 3.2. 反应堆设计
12 3.2.1. 堆芯设计核心参数
12 3.2.2. 华龙一号的设计特点
13 3.2.3. 安全性设计
13 3.3. 各项参数对标 AP-1000,性价比更优 ................................................................................ 15 3.3.1. 安全性难分伯仲
15 3.3.2. 华龙一号经济性领先
15 3.3.3. AP1000 推进持续低于预期,华龙一号潜力巨大
..................................................... 16 四、应用广泛,需求带动小堆、第四代核电技术研发
............................................................... 17 4.1. 核技术在各领域均有广泛应用
............................................................................................ 17 4.1.1 核能的新型应用扩展反应堆功能
................................................................................. 17 4.1.2 核技术应用龙头
19 4.2. 核能应用需求扩大,堆型小型化趋势明显
........................................................................ 20 4.2.1 核电小型堆简介
20 4.2.2 各国小型堆发展
20 4.2.3 浮动核电站解决海上供能
21
4.3. 经济性和安全性需求推动第四代核电加速发展
................................................................ 22
五、核电行业投资逻辑和建议
....................................................................................................... 25 5.1. 投资逻辑
25 5.1.1 核电是电网承载基本电力负荷的三大基础能源之一,未来的受端电源增量主要靠核电,是未来十年国内电源投资的最重要来源
....................................................................... 25 5.1.2 核能应用方式扩大,有助于满足多样性能源需求
..................................................... 26 5.1.3 中国核电将是中国未来高端制造代表的新名片之一
................................................. 27 5.2. 投资建议与投资标的
28 5.2.1 核能产业链概况
28 5.2.2 行业投资建议和标的
.................................................................................................... 28 风险提示
.......................................................................................................................................... 30
图表 目录
图 1:
截止 2018 年底各国在运、在建、计划建造核反应堆数量
........................................... 5 图 2:
2018 年底全球在运行反应堆类型
................................................................................... 6 图 3:
2018 年底全球在建反应堆类型
....................................................................................... 6 图 4:
在运营反应堆在役时长统计
............................................................................................ 6 图 5:
2010-2018 中国电力发电量来源占比变化 ...................................................................... 7 图 6:
2010-2018 美国电力发电量来源占比变化 ...................................................................... 7 图 7:
德国 1995-2015 年核电占比变化
.................................................................................. 10 图 8:
比利时 1995-2015 核电占比变化
.................................................................................. 10 图 9:
在运营反应堆在役时长统计
.......................................................................................... 14 图 10:
2019 年电源投资完成额结构
..................................................................................... 26 图 11:
历年电源投资完成额同比增速变化
.......................................................................... 26
表格 1.
第三代主流机型成本对比
................................................................................................ 7 表格 2.
各种电力来源优劣对比
.................................................................................................... 8 表格 3.
各国对核电的态度
............................................................................................................ 8 表格 4.
计划继续发展核电国家进展
............................................................................................ 9 表格 5.
华龙一号发展历程
.......................................................................................................... 11 表格 6.
华龙一号参数
.................................................................................................................. 13 表格 7.
华龙一号经济性策略
...................................................................................................... 13 表格 8.
华龙一号灵活性设计
...................................................................................................... 13 表格 9.
华龙一号安全性设计
...................................................................................................... 14 表格 10.
核技术的广泛应用
.......................................................................................................... 17 表格 11.
我国四家核技术应用企业概况
...................................................................................... 19 表格 12.
小堆技术发展
.................................................................................................................. 20 表格 13.
第四代核能指标
.............................................................................................................. 22 表格 14.
第四代堆型特点及研发进展
.......................................................................................... 23 表格 15.
核能产业链一览
.............................................................................................................. 28
一、核电行业现状与展望
1.1.
全球 在 运 行 、 在 建以 及 计 划 建 设 反 应堆 数量 概况
根据 IAEA 公布的数据,截止 2018 年底,在全球仍有 450 座核反应堆在正常工作,55 座新反应堆在建设中。而纵观整个 2019 年,有 6 座反应堆开始运行,新增核电机组的国家有俄罗斯(三座)、中国(两座)以及韩国(一座)。2010- 2019 年,总共有 63 座反应堆投入运行,其中中国占 59 (37 座);同时期关停 的 55 座反应堆则无一来自于中国。在中国以外,全球的反应堆总量持续减少, 十年间共有 26 座反应堆并网,比同时期关停的数量(55)少了 29 座。目前在 建反应堆的数量为 49 座,继 2013 年的 68 座以来,这个数字已经连续六年下降或者较前一年不变。
中国的核反应堆建设审批在 2016 年至 2019 年三年间曾暂停,导致目前的进度远远没有达到 2016-2020 五年规划的水平。目前全国装机总容量为 45.5GW,在建的总量为 12.5GW 左右;而当初制定的目标位 2020 年达到 58GW 并且有 30GW 在建。但自 2019 年国务院重新批准核电站建设以后,中国核电站审批有望加速。
图
1 :
截止
2018
年底各国在运、在建、计划建造核反 应 堆数量
资料来源:IAEA,
1.2.
压水 堆 仍 是 目 前 主流 机型
自从核电站问世以来,在实际应用上成熟的发电堆主要有以下三种:轻水堆、重水堆和石墨气冷堆。它们相应地被用到三种不同的核电站中,形成了现代核发电的主体。
热中子堆中的大多数是用轻水慢化和冷却的所谓轻水堆。轻水堆又分为压水堆
和沸水堆。压水堆核电站使用轻水作为冷却剂和慢化剂。主要由核蒸汽供应系统(即一回路系统)、汽轮发电机系统(即二回路系统)及其他辅助系统组成。冷却剂在堆芯吸收核燃料裂变释放的热能后,通过蒸汽发生器再把热量传递给二回路产生蒸汽,然后进入汽轮机做功,带动发电机发电。
图
2 :
2018
年底全球在运行反应堆类型
图
3 :
2018
年底全球在建反应堆类型
资料来源:IAEA,
资料来源:IAEA,
截止 2018 年底,全球共有 451 座核反应堆在运营,其中压水堆(PWR)占到了 66 ,轻水石墨堆(LWGR)则是俄罗斯独有的老旧机型(切尔诺贝利正是该堆型)。而目前在建的 55 座反应堆中 PWR 更是占到了 82 ,其中值得注意的是唯一一座在建的高温气冷堆(HTGR)将是中国研发第四代核反应堆的试验机型。
1.3.
二代 反 应 堆 迎 来 更新 换 代 , 三 代 机 型将 成为 主力
通过对 171 座永久关停反应堆的寿命进行统计,目前在运行的以第二代为主的 核反应堆的平均寿命在 24 年左右(建造时预计使用时间为 30 年)。剔除掉因 为政策或意外事故等原因退役的核电站,大多数反应堆的商业运行时间在 20- 40 年之间,最长的为美国的 US-219,自 1969 年投入商业运行至 2018 年退役, 总共运行了 49 年。而通过对目前在运行的反应堆的在役时长进行统计,可以 看到高达 202 座反应堆的运行时间在 30-39 年之间,超过 40 年的更是达到了 93 座,这些反应堆的更新换代势在必行。
图
4 :
在运营反应堆在役时长统计
资料来源:IAEA,
虽然第二代核电反应堆证明了核电在经济性上可以和其他能源相竞争,但是在经历了前苏联切尔诺贝利核电事故和美国三哩岛事故以后,各国对于核电的应用显得更加保守,而具有更高安全性的第三代反应堆则是提供了解决方案。三代堆面临的问题主要来源于成本方面,无论是在芬兰建设的 EPR 还是在美国本土建设的 AP1000,都先后由于超支等问题被延期或者叫停。目前国际上最主流的机型为俄罗斯的第三代 VVER,其占据了大部分国际市场。而我国的中核与中广核联合推出的华龙一号,拥有着更低的成本,可以保持在 2500 美元/kw 以内,远低于 AP1000 的 6200 美元/kw、EPR 和 VVER 的 4000 美元/kw。
表格
1. 第三代主流机型成本对比
华龙一号 <2500 AP1000
6200 EPR
4000 VVER
4000 资料来源:北极星核电网,
1.4.
一次 能 源 结 构 中 , 火 电 占 比 收 缩 明 显, 核 电 空 间 大 成 长 可期
图
5 :
2010- - 2018
中国电力发电量来源占比变化
图
6 :
2010- - 2018
美国电力发电量来源 占 比变化
资料来源:国家能源局官网,
资料来源:Wind,
自 2010 年至 2018 年,中国火力发电占比从 71 降至 60 ,同期美国电力净发电量中煤炭的占比从 37 降至 27 ,但是在这段时间受到福岛核电站事故影响,核能的占比却变化不大。在美国发电量占比增长明显的是天然气,虽然天然气是清洁能源,但是发电成本却相当高,接近煤炭的两倍,因此预计不会成为国际市场中,特别是在发展中国家中同核电形成竞争的主力。值得关注的是风能在美国能源结构中的占比从 3.48 升至 6.53 ,从 140.82 亿千瓦时增至近翻倍 的的 272.67 亿千瓦时,太阳能更是激增 15 倍。在未来,以风能、太阳能光伏 为主的可再生能源将与核能形成激烈竞争。但是值得注意的是与核能对比,太 阳能和风能的劣势主要在于其发电量不稳定,并且输电困难,...