投资要点
　　核能的利用是军技民用的典范，我国核电从跟随走向引领。截至2022年底，全球运行核电438个机组，装机容量394GW，核电成为世界能源结构重要组成。我国核电工业起步较晚，但经过近40年发展，2022年，我国核电装机容量56GW，十年复合增速16%，发电量占比5.0%。“华龙一号”的成功代表着我国三代核电技术实现完全自主化，HTR-PM并网意味着我国四代核电引领全球。
　　三代核电核准加速，国产化率持续提升。随着我国核电在2019年结束三年“零核准”，国内在建机组数量和装机容量快速提升，“华龙一号”进入批量化建设阶段。2018年，在建机组13台，装机容量1403万千瓦；2022年，在建机组23台，装机容量2549万千瓦，较2018年增长82%。国产化率方面，二代核电的福清1/2号机组设备国产化率75%左右，“华龙一号”示范项目福清5号机组国产化率达85%，批量化建设后的目标是设备国产化率不低于95%。
　　四代核电示范工程陆续并网，重点关注高温气冷堆和钠冷快堆商运。我国高温气冷堆示范工程于2021年底并网，霞浦快堆示范工程1号机组预计2023年并网，四代核电实现中国引领。高温气冷堆具有宽用性特征，除发电外，在供汽、制氢、石化领域具有广泛应用前景；钠冷快堆可以利用贫铀和钚，是我国实现闭式燃料循环体系的关键环节。
　　国内核聚变试验稳步推进，人类终极能源的利用渐行渐近。核聚变发电具有更低的燃料成本、燃料资源充足、不会对环境造成危害以及更高的安全性等优势，被誉为“人类终极能源”。国内核聚变领域，西南物理研究院和中科院等离子体研究所核聚变实验装置陆续升级、新建，民企能量奇点和星环聚能纷纷入局，核聚变从实验走向工程稳步推进。
　　建议关注受益于三代核电建设加速和国产替代的中核科技、江苏神通、久立特材；受益于四代核电高温气冷堆项目增长的佳电股份、科新机电；受益于核聚变项目推进的国光电气；受益于核燃料循环产业发展的景业智能；受益于核电装机增长的中国核电和中国广核等。
　　风险提示
　　电力需求增长不及预期；核电政策转向保守；四代核电发展不及预期等。
　　

研究报告全文：证券研究报告国防军工深度报告2023年10月23日行业投资评级核电行业深度军技民用的典范三代核电为建造强于大市维持主流四代核电呈加速发展行业基本情况投资要点收盘点位13424152周最高165207核能的利用是军技民用的典范我国核电从跟随走向引领截至2022年底全球运行核电438个机组装机容量394GW核电成为世52周最低134241界能源结构重要组成我国核电工业起步较晚但经过近40年发展行业相对指数表现相对值2022年我国核电装机容量56GW十年复合增速16发电量占比国防军工沪深30050华龙一号的成功代表着我国三代核电技术实现完全自主化1613HTR-PM并网意味着我国四代核电引领全球1074三代核电核准加速国产化率持续提升随着我国核电在2019年1-2结束三年零核准国内在建机组数量和装机容量快速提升华龙-5-8一号进入批量化建设阶段2018年在建机组13台装机容量1403-11万千瓦2022年在建机组23台装机容量2549万千瓦较2018-14-172022-102023-012023-032023-052023-082023-10年增长82国产化率方面二代核电的福清12号机组设备国产化率75左右华龙一号示范项目福清5号机组国产化率达85资料来源聚源中邮证券研究所批量化建设后的目标是设备国产化率不低于95研究所四代核电示范工程陆续并网重点关注高温气冷堆和钠冷快堆商分析师鲍学博运我国高温气冷堆示范工程于2021年底并网霞浦快堆示范工程SAC登记编号S1340523020002Emailbaoxuebocnpseccom1号机组预计2023年并网四代核电实现中国引领高温气冷堆具有分析师马强宽用性特征除发电外在供汽制氢石化领域具有广泛应用前景SAC登记编号S1340523080002钠冷快堆可以利用贫铀和钚是我国实现闭式燃料循环体系的关键环Emailmaqiangcnpseccom节近期研究报告国内核聚变试验稳步推进人类终极能源的利用渐行渐近核聚中邮军工8月月报2023H1军工行变发电具有更低的燃料成本燃料资源充足不会对环境造成危害以业保持稳定增长建议关注两条投资及更高的安全性等优势被誉为人类终极能源国内核聚变领域主线-20230904西南物理研究院和中科院等离子体研究所核聚变实验装置陆续升级新建民企能量奇点和星环聚能纷纷入局核聚变从实验走向工程稳步推进建议关注受益于三代核电建设加速和国产替代的中核科技江苏神通久立特材受益于四代核电高温气冷堆项目增长的佳电股份科新机电受益于核聚变项目推进的国光电气受益于核燃料循环产业发展的景业智能受益于核电装机增长的中国核电和中国广核等风险提示电力需求增长不及预期核电政策转向保守四代核电发展不及预期等市场有风险投资需谨慎请务必阅读正文之后的免责条款部分目录1核电军技民用的典范我国核电从跟随走向引领511军技民用的典范核电已成为世界主要能源512核电具有良好的清洁能源属性压水堆是世界核电主要堆型713事故造成核电发展短期停滞核电技术不断升级1014我国核电从跟随走向引领华龙一号进入批量化建造122三代核电现阶段主要产业化核电技术华龙一号为国内主要批建类型1521三代核电具有更高的安全性和经济性我国自主研发三代核电华龙一号技术1622华龙一号单个机组投建金额150-200亿元设备支出约65亿元1823十四五三代核电核准投建加速国产化率持续提升193四代核电中国引领高温气冷堆和钠冷快堆先行2331高温气冷堆示范工程成功并网宽用性拓展核能应用领域2332钠冷快堆我国核能发展三步走战略重要环节与压水堆匹配发展构成闭式燃料循环体系264核聚变发电国内核聚变试验稳步推进人类终极能源的利用渐行渐近2841核聚变人类终极能源以托卡马克装置最成熟2842从ITER项目到HelionEnergy核聚变发电厂国际核聚变发电热度不减2943国内核聚变试验稳步推进实验装置陆续开建325相关标的3451中核科技国内核电阀门领域的领军企业受益于高端阀门国产替代3452江苏神通受益于核电建设加速乏燃料后处理厂配套产品贡献新增量3553佳电股份特种电机供应商受益于高温气冷堆商运推广3654久立特材蒸发器U型管核心供应商海外石油领域新签大订单3755科新机电压力容器过程装备制造商受益于高温气冷堆和核燃料运输产业发展3856国光电气微波电真空器件领军企业核工业产品市场空间广阔3957景业智能核工业智能装备核心供应商乏燃料后处理市场前景广阔4058中国核电和中国广核国内主要核电运营商受益于核电装机容量提升416风险提示42请务必阅读正文之后的免责条款部分2图表目录图表12021年全球发电量十亿千瓦时及占比6图表2全球核电现状2022年7图表3不同发电方式温室气体排放量对比8图表4世界核电站使用的主要堆型9图表5全球核电堆型情况9图表6压水堆示意图10图表7主要核事故11图表8核电技术发展历程12图表9全国核电装机容量及增速14图表10全国核电发电量及增速14图表11核能技术发展线路图15图表12福清核电站18图表13防城港3号4号机组初设概算19图表14核电细分设备市场规模19图表15国内核电机组核准情况20图表16近几年我国在建核电机组数量20图表17近几年我国在建核电机组装机容量20图表18近几年国内核电新建机组情况21图表19中核项目CNPM310改综合国产化率22图表20中广核CPR1000项目综合国产化率22图表21进口与国产阀门数量及金额对比福清核电一期22图表22四代核电堆型及核电工程23图表23球形燃料元件示意图24图表24高温气冷堆示范电站单模块示意图24图表25高温气冷堆用途示意25图表26钠冷快堆泳池式反应系统示意图26图表27快堆闭式核燃料循环示意27图表28我国快堆核能系统发展总体目标设想28图表29托卡马克结构示意图29图表30ITER主体托卡马克装置示意图30图表31ITER项目时间表31图表32中国磁约束聚变能发展路线图33图表33快堆闭式核燃料循环示意34图表34中核科技营业收入及毛利率35图表35中核科技归母净利润及净利率35请务必阅读正文之后的免责条款部分3图表36江苏神通营业收入及毛利率36图表37江苏神通归母净利润及净利率36图表38佳电股份营业收入及毛利率37图表39佳电股份归母净利润及净利率37图表40久立特材营业收入及毛利率38图表41久立特材归母净利润及净利率38图表42科新机电营业收入及毛利率39图表43科新机电归母净利润及净利率39图表44国光电气营业收入及毛利率40图表45国光电气归母净利润及净利率40图表46景业智能营业收入及毛利率41图表47景业智能归母净利润及净利率41图表48我国四大核电集团装机情况41图表49中国广核营业收入及毛利率42图表50中国广核归母净利润及净利率42图表51中国核电营业收入及毛利率42图表52中国核电归母净利润及净利率42请务必阅读正文之后的免责条款部分41核电军技民用的典范我国核电从跟随走向引领11军技民用的典范核电已成为世界主要能源核能的利用是上世纪年代初期首先在军事领域开始的核电工业是从核能的军事利用转移而来最早发展核电站的国家所采用的反应堆堆型都是在军用生产堆和军用船舶动力堆的技术基础上发展起来的1938年德国物理化学家哈恩和施特拉斯曼在研究中子与铀核作用所产生的放射性现象中意外地发现铀-235的裂变现象裂变过程同时释放出巨大能量1942年在美国芝加哥大学的一个网球厅建成了世界上第一座核反应堆成功地实现了可控的核裂变链式反应1951年在美国爱达荷州首次利用核能进行发电的尝试1954年世界上第一座核电站在苏联建成发电电功率5000kW回溯历史世界核电发展大体上经历了实验示范高速推广滞缓发展逐渐复苏四个阶段1实验示范阶段1954-1966年第二次世界大战结束以后美国政府在继续发展核武器核潜艇核航母的同时开始了核能利用的军转民工作1957-1960年美国分别建成了60MW希平港压水堆核电机组和197MW德累斯顿沸水堆核电机组成为日后核电发展的主要类型前苏联在1954年建成奥布宁斯克实验性核电机组RBMK英国法国分别于1959年和1962年建成天然铀石墨气冷堆核电厂加拿大在1962年建成利用天然铀发电的重水堆原型核电机组这一阶段世界核电的发展百花齐放不同类型核电机组的成功运行2高速推广阶段1966-1980年20世纪六十年代西方国家进入经济快速增长阶段对能源和电力供应的需求急剧上升1973年和1979年的两次世界性石油危机造成石油价格的大幅上涨核能发电作为一种经济安全的清洁能源受到许多国家的大力追捧美国在1966-1973年签约的核电建造合同规模达170GWe法国日本等国通过引进美国技术逐步建立起本国的核电工业体系从1974年到1983年法国先后建成34座900MW及20座1300MW压水堆机组成为全球核电比例最高的国家日本在1970-1980年间建成21台核电机组成为请务必阅读正文之后的免责条款部分5世界第三大核电国家至1980年底全世界核电机组的总装机容量达到133GWe1966年到1980年核电装机容量的年增长率达到263滞缓发展阶段1981-2001年上世纪八十年代以后西方主要国家经济发展进入平稳期由于产业结构调整及节能措施大量采用全社会电力需求大幅度下降许多已经计划的电力建设项目被搁置或者取消1979年美国发生三里岛核事故后各国普遍加强了核安全监管提高了核电项目审管要求致使核电建设工期拉长造价提高另外发电成本相对低廉的天然气兴起核电建设进入滞缓发展阶段4逐步复苏阶段2001年至今21世纪以来世界各国对环境问题关注加强作为唯一可大规模替代化石燃料的清洁能源核电重新受到青睐2007年以后包括法国芬兰中国印度俄罗斯以及新兴经济体国家的一批核电新项目相继开工或者获批世界核电迎来了新的发展期2011年日本福岛核事故给世界核电造成巨大冲击但在短暂低迷后包括日本在内的世界大多数国家仍然认为在应对人口增长电力需求增加气候变化等复杂而艰难的问题面前核能仍然是解决能源安全的重要选项之一近十年核电占全球总发电量的比例在10左右是世界能源结构中的重要组成根据BP世界能源统计年鉴20222021年核能在全球发电总量中的占比为984图表12021年全球发电量十亿千瓦时及占比其他973342核电2800煤电102449843599可再生能源36571285水电42741501天然气65192290资料来源BP中邮证券研究所请务必阅读正文之后的免责条款部分6根据IAEA数据截至2022年底全球运行核电站有438个机组包括处于暂停使用状态的27个机组装机容量达394GW在建核电58个机组装机容量达59GW美国是核电机组数量和装机容量最多的国家截至2022年底在运核电机组数量达92座装机容量达95GW法国是核电发电量占比最高的国家2022年核能发电282TWh占比达63我国是在建核电机组装机容量最大的国家在建反应堆20座合计装机容量20GW占全球的34图表2全球核电现状2022年在运机组在建机组国家全国核能发电占比数量装机容量MW数量装机容量MW中国5452181202028450美国929471822234182法国566137011630626俄罗斯372772732700196韩国252448934020304印度1962908602831加拿大191362400129日本1094862265361英国9588323260142资料来源IAEA中邮证券研究所展望未来核电仍将保持较快增长根据国际能源署2023年电力市场报告能源危机使人们重新关注核电在促进能源安全和降低碳排放方面的作用预计2023-2025年全球核电年均增长率将达到近4至2025年核发电量每年将增加约1000亿千瓦时相当于目前美国核电发电量的八分之一到2025年全球核发电增量的一半以上将主要源自中国印度日本和韩国四个国家其中中国在绝对增量方面领先新增580亿千瓦时12核电具有良好的清洁能源属性压水堆是世界核电主要堆型核能包括裂变能和聚变能裂变能已可以成熟应用聚变能的应用技术研究加快推进核电利用铀核裂变所释放出的热能进行发电在核裂变过程中中子撞击铀原子核发生受控的链式反应产生热能生成蒸汽从而推动汽轮机运转产生电力请务必阅读正文之后的免责条款部分7与煤电气电相比核电为低碳清洁能源可减少温室气体的排放核电不直接排放温室气体单位千瓦时核电发电排放温室气体的量仅相当于煤电温室气体排放量的16也低于水电光伏和风电因此受全球不断增长的电力需求不断加强的环保意识以及石化燃料价格及供应波动影响核电是全球具有竞争力的重要能源选择之一2018年在第九届世界清洁能源部长级会议上明确将核电定位为清洁能源并且倡议关注核电用于基荷电力以及用于未来新的低碳复合能源系统建设图表3不同发电方式温室气体排放量对比单位克等效二氧化碳千瓦时120010171000800575600400289280236200113480000210煤电气电水电光伏风电核电直接排放量间接排放量资料来源中国广核招股书中邮证券研究所核反应堆是装配核燃料以实现大规模可控制裂变链式反应的装置是核电站的核心装置商用核电反应堆可以根据反应堆冷却剂慢化剂和中子能分类反应堆冷却剂将热量由核反应堆堆芯转移至发电机及外部环境中子慢化剂降低快中子的速度生成可维持核链式反应的热中子按照冷却剂慢化剂的不同反应堆一般可分为轻水堆包括压水堆和沸水堆等重水堆及气冷堆按照所用的中子能量反应堆一般可分为热中子堆或快中子堆目前世界核电站使用的主要反应堆类型包括压水堆沸水堆重水堆石墨慢化水冷堆石墨慢化气冷堆和快堆请务必阅读正文之后的免责条款部分8图表4世界核电站使用的主要堆型类型名称燃料冷却剂慢化剂原理及技术特点一回路系统中使用加压水吸收热量在二回路系统中降低气压释放压水堆浓缩UO2水水热量在反应堆压力容器内直接产生饱和蒸汽沸水堆与压水堆同属轻水沸水堆浓缩UO2水水堆都具有结构紧凑安全可靠建造费用低和负荷跟随能力强等优点能高效充分的利用核燃料但体积比轻水堆大建造费用高重重水堆天然UO2重水重水热堆水昂贵发电成本比较高石墨慢CO2或氦用石墨慢化二氧化碳或氦气冷却的反应堆近期关注重点在氦化气冷天然UO2石墨气气冷却的高温气冷堆HTGR上堆石墨慢化水冷浓缩UO2水石墨堆芯和循环回路庞大难以设置安全屏障运行比较复杂堆快中子引起链式裂变反应的反应堆快堆在反应中既消耗裂变材快中子天然UO2快堆钠料又生产新裂变材料而且所产可多于所耗能实现核裂变材料增殖堆MOX的增殖资料来源中国广核招股书中邮证券研究所压水堆是当前世界核电主要堆型根据IAEA数据当前全球在运的437台核电机组中压水堆307台沸水堆60台重水堆48台石墨慢化水冷堆11台石墨慢化气冷堆8台快堆2台以及高温气冷堆1台图表5全球核电堆型情况350307300250200150100604850118210压水堆沸水堆重水堆石墨水冷堆石墨气冷堆快堆高温气冷堆资料来源IAEA中邮证券研究所请务必阅读正文之后的免责条款部分9我国目前商业运行的核电机组除秦山三期外全部为压水堆我国秦山三期12号机组采用的是加拿大坎杜型CANDU压力管式重水堆除秦山三期外我国目前商业运行的核电机组全部为压水堆重水堆核电站是发展较早的核电站以重水作慢化剂主要优点是可以直接利用天然铀作核燃料同时采用不停堆换料方式但也有体积比轻水堆大建造费用高重水昂贵发电成本也比较高等缺陷压水堆是技术十分成熟的堆型与其他堆型相比具有结构紧凑基建费用低建设周期短轻水价格便宜等优势此外压水堆将有放射性的一回路与二回路分开带有放射性的冷却剂不会进入二回路污染汽轮机机组运行维护方便图表6压水堆示意图资料来源烟台核电研发中心中邮证券研究所13事故造成核电发展短期停滞核电技术不断升级核电从20世纪中叶开始迅猛发展但由于人因失误设备不可靠设计缺陷等因素历史上发生了一些核电事故4级以上核事故15起其中7级核事故2起6级核事故2起5级核事故3起两起7级核电事故是前苏联切尔诺贝利核事故和日本福岛核事故1986年切尔诺贝利核电站4号机组突然爆炸大量强放射性物质泄漏酿成人类和平利用核能史上最严重的事故之一切尔诺贝利核事故直接污染核电站周围6万多平方公里土地320多万人受到核辐射侵害切尔诺贝利核电站事故之后世界核电发展进入停滞阶段但由于能源危机等因素21世纪初世界核电又迎来了发展的第二个春天请务必阅读正文之后的免责条款部分102011年日本东北发生90级地震和海啸导致福岛核电站出现严重事故1号反应堆过热发生氢气爆炸2号和3号反应堆也全部熔毁大量放射性物质外泄福岛核事故后德国瑞士等提出了弃核的主张日本也一度提出零核电的主张但是在经历了短暂低迷后包括日本在内的世界大多数国家仍然认为在应对人口增长电力需求增加气候变化等复杂而艰难的问题面前核能仍然是解决能源安全的重要选项之一对经济快速发展的国家而言核电是不可或缺的选择图表7主要核事故时间事故地点级别概述事故主要原因加拿大恰克由于机械故障以及人为失误导致功率骤增堆芯损毁从而引发反应堆中人因失误设备19525级河反应堆的氢气爆炸反应堆容器顶盖被炸飞4500t放射性水汇集在底层不可靠前苏联乌拉尔南部的克什特姆镇附近的放射性废物储物罐的冷却系统失灵前苏联乌拉液体废物逐渐变干剩下的硝酸铵和醋酸盐发生了剧烈爆炸1m厚的混凝土19576级2设备不可靠尔顶盖被炸开大量放射性物质外泄波及面积达2万km1周后约1万名群众被疏散英国温茨凯尔1号反应堆发生火灾释放了大量放射性元素随后周边英国温德斯人因失误设计19575级500km2地区1个月内出产的牛奶被销毁参与清理工作的人员受到的辐射剂凯尔反应堆量最大但2000年的一项研究指出没有发现其长期健康受到了损害缺陷三里岛核事故是美国历史上最严重的核事故控制缺陷及人为失误造成安全美国三里岛阀卡住致使成吨的反应堆冷却剂外溢从而导致反应堆部分熔毁40000人因失误设备19795级核电站加仑的受污染的废水外溢入宾州哈里斯堡附近的萨斯奎汉纳河里但没有造不可靠成太严重的辐射美国俄克拉美国俄克拉荷马一座核电站因错误加热发生爆炸结果造成1名工人死亡19866级人因失误荷马核电站100人住院周边地区共有约3万多km2的土地遭受了严重污染确诊为不同程度急性放前苏联切诺人因失误设计19867级射病者134人有28人在数周内死亡另有2人死于化学爆炸和烧伤有贝利核电站14人在10年内死亡缺陷日本东北发生毁灭性的90级地震和海啸后地震引起的断电导致反应堆冷日本福岛核却剂泵停止工作备用柴油发电机也在地震引发的海啸中严重受损1号反外部自然灾害20117级电站应堆过热导致氢气爆炸安全壳的屋顶被掀翻2号和3号反应堆也全部熔管理失误毁大量放射性物质外泄资料来源核电事故分析及思考-熊厚华等中邮证券研究所核电事故造成了核电发展的短期停滞但同时也促进了核电技术升级每次核电事故发生后都是核电安全提升一个新台阶的开始最终促使核电趋向越来越安全第三代核电技术成为全球当前技术成熟度最高可大规模商业部署的核电技术相关技术已经实现了批量化建设如我国的华龙一号技术欧洲的EPR美国的AP1000等请务必阅读正文之后的免责条款部分11图表8核电技术发展历程技术类别起始时间主要特点主要堆型多为早期原型机使用天然铀燃料和石墨慢化剂证明了核美国希平港核电站德累斯顿核电20世纪50年电技术可行性具有研究探索的试验原型堆性质设计上比站英国卡德霍尔生产发电两用的第一代核电代至60年代较粗糙结构松散机组发电容量不大一般在30万千瓦石墨气冷堆核电厂前苏联APS-1中期之内体积较大在设计中没有系统规范科学的安全压力管式石墨水冷堆核电站加拿标准作为指导和准则存在许多安全隐患发电成本较高大NPD天然铀重水堆核电站等较为成熟的商业化反应堆使用浓缩铀燃料以水作为冷却剂和慢化剂堆芯熔化概率和大规模释放放射性物质概率分压水堆PWR沸水堆BWR加压20世纪60年别为10-4和10-5量级反应堆寿命约40年实现了商业化第二代核电重水堆PHWR石墨气冷堆GCR代至90年代标准化等单机组的功率水平大幅提高达到百万千瓦级及石墨水冷堆LWGR等目前全世界在运核电机组大多数使用第二代技术或其改进型第三代核电技术指满足美国先进轻水堆型用户要求文件URD和欧洲用户对轻水堆核电站的要求EUR的压先进沸水堆ABWR非能动先进压20世纪90年第三代核电水堆型技术核电机组是具有更高安全性更高功率的新一水堆AP600AP1000欧洲压水堆代至今代先进核电站其堆芯熔化概率和大规模释放放射性物质概EPR及华龙一号等率分别为10-7和10-8量级反应堆寿命约60年2000年美国首次提出了第四代核反应堆计划规划在2030年后投入市场推广建设目标是满足安全经济可持续发超高温气冷堆钠冷快堆钍基熔第四代核电21世纪展极少的废物生成燃料增殖的风险低防止核扩散等基盐堆等本要求资料来源中国广核招股书中邮证券研究所第三代核电已进入批量化建设阶段2022年全球开工的核电机组全部为第三代核电机组2022年全球有8台核电机组实现核岛浇筑第一罐混凝土正式开工建设全部采用第三代核电技术总装机容量8637万千瓦2022年新开工的8台机组分别是我国田湾8号机组徐大堡4号机组三门3号机组海阳3号机组和陆丰5号机组土耳其阿库尤4号机组埃及埃尔达巴1号和2号机组第三代核电技术将成为全球未来一段时间内开工建设的主要技术14我国核电从跟随走向引领华龙一号进入批量化建造与世界核能大国相比我国核电工业起步较晚核能从军事利用到民用的转移速度也相对较慢从第一座军用生产反应堆建成至第一座核电站运行美国为12年1944-1956苏联为2年1952-1954英国为6年1956-1962法国为8年1956-1964我国为25年1966-1991请务必阅读正文之后的免责条款部分12我国核电站的建设始于19世纪80年代核电站建设大致可分为三个阶段第一阶段1985-1994我国自1985年开始了秦山核电站的建造工作秦山一期是我国第一座自行设计的30万千瓦核电站1994年我国完成了大亚湾核电站的建设并投入运行大亚湾核电站建设有2台90万千瓦机组技术从法国引进此阶段是我国完成两座核电站三台机组的建设合计具备了210万千瓦的装机容量是我国核电建设初期自主研发和引进商业堆两种模式并行第二阶段1995-2004从1996年开始秦山二期核电站的建设该阶段共有8台核电机组开工建设截至2004年底我国新建成了秦山二期2台自主设计压水堆机组岭澳一期2台法国压水堆机组秦山三期2台加拿大压水堆机组共6台机组建成并网发电装机容量为4746万千瓦初步形成广东大亚湾浙江秦山两大核电基地这一阶段我国电力供应相对充裕核电被定位为我国能源的补充第三阶段2005年至今随着我国经济快速发展能源电力供给日益成为我国经济社会发展的瓶颈核电的重要地位逐渐凸显2006年国务院常务会议审议通过了核电中长期发展规划2005-2020年明确指出积极推进核电建设确立了核电在我国经济与能源可持续发展中的战略地位根据中国核能发展报告2021到2030年我国核电规模将达到105-117GW经过近40年的发展特别是2005年以来的发展我国核电装机容量及发电量实现快速增长2022年全国核电装机容量达56GW2013-2022年复合增速为16全国核电发电量4178亿千瓦时2013-2022年复合增速为16约占全国发电量的5根据中国核能发展报告2023预计2035年我国核能发电量占比总发电量将达10左右核电在我国能源结构中的重要性持续提升请务必阅读正文之后的免责条款部分13图表9全国核电装机容量及增速图表10全国核电发电量及增速6000556140500040375329498740754178500048733044654000366230293487304000273581295033632530002424813000264320192021321619182031200017142000133214831011151110910001000674523000020132014201520162017201820192020202120222013201420152016201720182019202020212022装机容量万千瓦同比增速发电量亿千瓦时同比增速资料来源中核战略规划研究总院中邮证券研究所资料来源中核战略规划研究总院中邮证券研究所国内自主研发三代核电技术包括华龙一号和国和一号华龙一号进入批量化建造2013年在国家能源局组织协调下中广核和中核就第三代核电技术融合达成一致双方同意在ACPR1000和ACP1000基础上联合开发华龙一号核电技术2019年福建漳州和广东太平岭核电项目核准开工标志着三年零核准后国内新建核电已重启自主三代核电华龙一号进入批量化建设阶段除华龙一号外国电投自主研发的国和一号也已正式发布例如山东荣城石岛湾的CAP1400示范项目采用了国和一号技术高温气冷堆成功并网四代核电中国引领2021年华能石岛湾高温气冷堆核电站示范工程1号反应堆首次并网成功标志着全球首座具有第四代先进核能系统特征的球床模块式高温气冷堆实现了从实验室到工程应用的飞跃我国实现了高温气冷堆核电技术的中国引领此外我国四代核电钠冷快堆发展迅速霞浦示范快堆600MW项目1号机组有望于2023年临界展望未来压水堆是2030年我国前核电发展的主力第四代堆是核能下一步的发展方向聚变能是未来理想的战略能源之一1压水堆是2030年前我国核电发展的主力总体发展方向是围绕核能利用的长期安全稳定及效能最大化安全性仍然是核电发展的前提实现安全性与经济性的优化平衡是第三代核电发展面临的现实挑战此外压水堆乏燃料的干式储存运输后处理高水平放射性废物处置进展较为迅速请务必阅读正文之后的免责条款部分142第四代堆是核能下一步的发展方向预计2030年前后将有部分成熟第四代堆推向市场之后逐渐扩大规模第四代堆包含多种堆型高温气冷堆和钠冷快堆发展相对成熟3聚变能是未来理想的战略能源之一在磁约束聚变领域托卡马克的研究目前处于领先地位我国正式参加了ITER项目的建设和研究同时正在自主设计研发中国聚变工程试验堆CFETR实现聚变能的应用目前尚未有任何捷径但国际关注度持续提升根据国家原子能机构转引杜祥琬院士等核能技术方向研究及发展路线图在2020-2030年间处于产业化阶段的仍然是轻水堆核电持续改进和批量建设处于示范推广阶段的包括模块化小型压水堆多用途利用钠冷快堆的60万千瓦MOX示范快堆嬗变堆适当推广高温气冷堆的20万千瓦示范堆60万千瓦群堆示范小规模推广燃料循环中的湿法后处理厂高放射性废物处理等图表11核能技术发展线路图资料来源核能技术方向研究及发展路线图-杜祥琬等中邮证券研究所2三代核电现阶段主要产业化核电技术华龙一号为国内主要批建类型请务必阅读正文之后的免责条款部分1521三代核电具有更高的安全性和经济性我国自主研发三代核电华龙一号技术20世纪90年代开始人们逐渐加大了对化学燃料发电引起的环境污染特别是对温室效应引起的全球变暖的关注使得核能发电重新提上仪事日程同时各核工业发达国家从80年代末到90年代初陆续开始积极为核电的复苏而努力着手制订以更安全更经济为目标的设计标准规范理顺核电厂的安全审批程序其中美国率先制订了先进轻水堆核电厂的电力公司要求文件URD西欧国家相继制订了欧洲电力公司要求文件EURURD和EUR提出了加强预防于缓解严重事故措施改善人因工程等一系列新要求以进一步提高核电厂的安全可靠性和经济性国际上将满足URDEUR要求的核电技术称为第三代核电技术而把在此前建设的以及继续用原有技术建造的核电站称为第二代核电技术核电站统观各国已提出的设计方案有下列特点1在安全性上满足URD文件的要求主要包括堆芯熔化事故概率1010-5堆年大量放射性释放到环境的事故概率1010-6堆年应有预防和缓解严重事故的设施核燃料热工安全余量152在经济性上要求能与联合循环的天然气电厂相竞争机组可利用率87设计寿命为60年建设周期不大于54个月3采用非能动安全系统即利用物质的重力流体的对流扩散等天然原理设计不需要专设动力源驱动的安全系统以适应在应急情况下冷却和带走堆芯余热的需要这样既使系统简化设备减少又提高了安全度和经济性4单机容量进一步大型化轻水堆核电站的单位千瓦比投资是随单机容量千瓦数的加大而减少的欧洲法马通德国电站联盟联合设计的EPR机组的电功率为160万-170万千瓦美国西屋公司和燃烧公司也在原单机容量为65万千瓦的AP-600型的基础上改进设计出单机电功率为110120万千瓦的AP-1000型机组请务必阅读正文之后的免责条款部分165采用整体数字化控制系统采用数字化仪表控制系统可显著提高可靠性改善人因工程避免误操作世界各国核电设计和机组供应商提出的第三代核电机组无一例外地均采用整体数字化仪表控制系统6施工建设模块化以缩短工期以设计标准化和设备制造模块化的方式尽可能在制造厂内条件较工地好组装好减少现场施工量以缩短工期第三代核电技术以压水堆核电为主例如美国的AP-1000欧洲的ERP和我国自主研发的华龙一号华龙一号设计全面平衡地贯彻了核安全纵深防御原则和设计可靠性原则设置多道屏障增加安全系数以确保生产活动均置于防御措施的保护之下创新性地采用能动与非能动相结合的安全设计理念使得核电站能够在极端情况下维持系统运行大幅提升抗震能力更好地保证安全华龙一号在安全性经济性和性能指标上达到或超过了国际三代核电用户需求华龙一号特有多重安全保障双层安全壳可以抵御大飞机撞击在设计上提高抗震标准进一步增强电厂固有安全能力专设安全系统主要包括安全注入系统安全壳喷淋系统蒸汽发生器辅助给水系统和大气排放系统等实现了针对各类不同严重程度的事故都有充分可靠的安全措施多重安全手段结合在一起极大地提高了核电站运行的安全性和事故预防的可靠性此外电站设计寿期从40年提高到60年堆芯换料期从通常的12个月延长到18个月提高了电厂可用率2015年5月华龙一号落地福建福清2021年1月华龙一号全球首堆示范工程福清5号机组投入商业运行从核岛浇灌第一罐混凝土到商业运行仅用了687个月是唯一按期完成的全球三代核电首堆2023年5月华龙一号全球首堆示范工程福清核电56号机组正式通过竣工验收标志着我国核电技术水平和综合实力跻身世界第一方阵华龙一号成为当前核电市场上接受度最高的三代核电机型之一请务必阅读正文之后的免责条款部分17图表12福清核电站资料来源福建日报中邮证券研究所22华龙一号单个机组投建金额150-200亿元设备支出约65亿元华龙一号具有经济性优势且仍有提升空间根据华龙一号经济性优化路径研究华龙一号核电机组单位千瓦造价约为16万元-17万元国和一号核电机组单位千瓦造价约为15万元-16万元引进俄罗斯VVER技术的核电机组单位千瓦造价约为18万元-19万元华龙一号机组国内单位千瓦造价相较于进口机组存在明显的经济性优势但受制于规模效应相较于国和一号华龙一号的经济性方面仍有提升的空间华龙一号单个机组投建金额150-200亿元设备支出约65亿元根据中国广核招股书采用华龙一号技术的防城港3号4号机组的项目初步设计概算建成价为375亿元单个机组造价约188亿元两台华龙一号机组合计设备采购支出预算12990亿元平均单个机组的设备采购费用6495亿元请务必阅读正文之后的免责条款部分18图表13防城港3号4号机组初设概算项目初设概算亿元1工程费用2925111购置设备的支出1299012购置土地的支出11013采购技术的支出262014其他支出135322首炉燃料费12073基本预备费15734价差预备费8695建设期财务费用4590资料来源中国广核招股书中邮证券研究所压水堆核电站由核岛和常规岛组成核岛中的大型设备主要包括蒸发器稳压器主泵等是核电站的核心装置常规岛主要包括汽轮机组及二回路其他辅助系统与常规火电厂类似一般情况下压水堆核电站核岛常规岛和辅助设备三部分分别占设备投资的5228和20图表14核电细分设备市场规模占比2018-2020年资料来源观研报告网中国核电设备行业现状深度研究与未来前景预测报告2022-2029年中邮证券研究所23十四五三代核电核准投建加速国产化率持续提升请务必阅读正文之后的免责条款部分19当前国内核电产业呈现出积极安全有序发展的态势从2019年至目前我国陆续核准16个核电项目合计31台核电机组2019年福建漳州和广东太平岭核电项目核准开工标志着三年零核准后国内新建核电已重启而自主三代核电华龙一号也进入了批量化建设阶段2022年全国核准核电项目机组达10台创历史新高2023年7月山东石岛湾核电厂扩建一期工程项目12号机组福建宁德核电项目56号机组及辽宁徐大堡核电项目12号机组共3个核电项目的6台机组获得核准图表15国内核电机组核准情况1210108866544200000201420152016201720182019202020212022机组数量台资料来源电线电缆网中邮证券研究所随着核电重启新项目机组开工建设国内在建机组数量和装机容量快速提升2018年我国在建核电机组13台装机容量1403万千瓦2022年我国在建机组23台装机容量2549万千瓦较2018年增长82图表16近几年我国在建核电机组数量图表17近几年我国在建核电机组装机容量253000232549250020201721429200018531513131500140313871010005500002018201920202021202220182019202020212022在建机组数量台在建机组总装机容量万千瓦资料来源中国核能行业协会中邮证券研究所资料来源中国核能行业协会中邮证券研究所请务必阅读正文之后的免责条款部分20