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华龙一号开启批量化建设，未来国内能源投资增量的主力

核电行业现状与展望

• 全球核电发展概况：

  • 截至2018年底，全球有451座核反应堆在运行，55座在建，其中压水堆（PWR）占主导地位。
  • 中国核电装机容量达到45.5GW，在建12.5GW，远低于2020年目标（58GW装机、30GW在建）。
  • 2019年国务院重新批准核电站建设，推动审批加速。

• 压水堆为主流：

  • 压水堆是当前全球主流机型，占在运反应堆的66%。
  • 在建反应堆中PWR占比达82%，其中唯一一座高温气冷堆为我国第四代核反应堆试验机型。

• 二代反应堆更新换代，三代成为主力：

  • 二代堆平均运行寿命约24年，部分运行时间长达40年。
  • 二代堆更新换代势在必行，三代堆凭借更高的安全性成为主流。

• 火电占比下降，核电增长空间大：

  • 中国火电占比从2010年的71%降至2018年的60%。
  • 美国煤炭占比从37%降至27%，但天然气增长显著。
  • 核电因其稳定性和非电应用潜力，成为未来电力供应的重要来源。

各国对核电的态度

• 主要核电技术出口国：

  • 中国、俄罗斯、法国、美国、韩国等拥有第三代核电技术。
  • 中国与俄罗斯积极发展核电，法国逐步减少核电占比，美国AP1000建设进展缓慢。

• 计划继续发展核电的国家：

  • 包括阿根廷、匈牙利、巴西、印度、日本、英国等，其中印度和中国计划到2030年新增大量核反应堆。

• 准备启动核电的国家：

  • 阿联酋、白俄罗斯、孟加拉国、土耳其、埃及等国家开始建设核电站。

• 逐步减少核电的国家：

  • 德国计划在2022年前关闭所有核电站，比利时计划在2025年前逐步弃核。

华龙一号：中国自主三代核电品牌

• 发展历程：

  • 由中核与中广核联合开发，历经近20年研发。
  • 2015年福清核电站5号机组FCD，标志着华龙一号首堆开工。
  • 2015年华龙一号首个海外项目在巴基斯坦卡拉奇开工。
  • 2017年英国核设施检查局开始通用设计评估，预计2021年完成。

• 反应堆设计特点：

  • 堆芯设计：采用177个AFA3G燃料组件，热功率3050MW（中核）或3150MW（中广核），运行模式为Mode-G。
  • 安全性设计：采用能动加非能动安全系统，事故后30分钟内无需人工干预，72小时内仅需少量厂外援助。
  • 经济性设计：通过低泄漏装载、高燃耗、18个月换料周期等提升经济性，首堆国产化率超85%。

• 与AP1000对比：

  • 华龙一号在安全性上与AP1000不相上下，但成本显著低于AP1000（<2500美元/kW vs. 6200美元/kW）。
  • AP1000因技术复杂性和成本问题，建设进展缓慢，为华龙一号发展提供了机会。

核能应用方式扩大，需求带动小堆与第四代核电技术研发

• 核能非电应用：

  • 海水淡化：核能可为海水淡化提供稳定能源，如红沿河核电站二期已实现每日2万吨淡水供应。
  • 城市供热：核能供热可替代燃煤，清洁且高效，如山东海阳核能供热项目已覆盖70万平方米。
  • 工业用途：如核能制氢、高温工艺热、核能供暖等，拓展了核能的应用场景。

• 小堆发展趋势：

  • 小堆具有高安全性、小体积、多用途，适用于偏远地区和海上平台。
  • 中国“玲龙一号”成为全球首个通过国际原子能机构安全审查的小堆，计划2025年建成。
  • 俄罗斯“罗蒙诺索夫院士”号浮动核电站已投入运行，可为海上平台和岛屿供电。

• 第四代核能技术：

  • 包括钠冷快堆、高温气冷堆、铅冷快堆、熔盐堆、超临界水冷堆等。
  • 中国在第四代核能系统研发中取得重要进展，如高温气冷堆示范项目、铅冷快堆CLEAR-I首次临界、熔盐堆研发等。
  • 第四代核能系统目标：可持续性、安全性、经济性、防扩散能力。

核电行业投资逻辑与建议

• 投资逻辑：

  • 核电是电网承载基本负荷的三大基础能源之一，未来受端电源增量主要依赖核电。
  • 核电稳定性强，有助于提高电网运行性能和清洁能源消纳能力。
  • 核电在政策支持下，将成为未来十年国内能源投资的重要来源。

• 投资建议：

  • 核电设备制造：重点关注东方电气（核岛主设备）、浙富股份（控制棒驱动）、江苏神通（核级管路）、中密控股（核级泵机械密封）。
  • 核电运营与核技术应用：关注中国核电（核电站运营）、中广核技（核技术应用）。
  • 核燃料循环：关注通裕重工（乏燃料处理移动设备）、应流股份（中子吸收材料）、海默科技（乏燃料处理）。

风险提示

• 事故风险：核电站运行中可能发生的核泄漏或设备故障。
• 技术风险：核能技术的复杂性和研发周期较长。
• 政策风险：核电发展受政策调控影响较大。
• 业绩风险：核电项目投资大、周期长，可能影响企业短期业绩。

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
• 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
• 图4：在运营反应堆在役时长统计
• 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
• 图7：德国1995-2015年核电占比变化
• 图8：比利时1995-2015年核电占比变化
• 图9：在运营反应堆在役时长统计
• 图10：2019年电源投资完成额结构
• 图11：历年电源投资完成额同比增速变化

表格目录

• 表格1：第三代主流机型成本对比
• 表格2：各种电力来源优劣对比
• 表格3：各国对核电的态度
• 表格4：计划继续发展核电国家进展
• 表格5：华龙一号发展历程
• 表格6：华龙一号参数
• 表格7：华龙一号经济性策略
• 表格8：华龙一号灵活性设计
• 表格9：华龙一号安全性设计
• 表格10：核技术的广泛应用
• 表格11：我国四家核技术应用企业概况
• 表格12：小堆技术发展
• 表格13：第四代核能指标
• 表格14：第四代堆型特点及研发进展
• 表格15：核能产业链一览