核电行业深度系列报告：四代核电渐行渐近，可控核聚变稳步前行-20230919-德邦证券-55页_4mb

报告摘要

核电行业深度系列报告总结

核电产业稳步发展

核电作为清洁能源，对实现“双碳”目标具有重要意义。其不排放温室气体，且具有高能量密度和稳定的年发电小时数，是能源清洁低碳转型的重要支柱。我国核电项目需经国务院核准，政策导向对核电发展影响深远。2011年福岛核事故后，全球核电发展一度停滞，但近年来核电项目逐步恢复，2022年核准数量达到10台，为2008年以来的最高峰。2023年截至7月，核准数量为6台。我国核电在建机组装机容量全球第一，主要堆型设备国产化率超过90%，且核电产业布局主要集中在沿海地区。

四代核电技术发展

第四代核能系统（Gen-IV）与第三代技术有根本性差异，包括气冷快堆(GFR)、铅冷快堆(LFR)、熔盐反应堆(MSR)、钠冷快堆(SFR)、超临界水冷堆(SCWR)和超高温气冷堆(VHTR)六种候选堆型。四代核电技术以高安全性、低废物产生、更好的经济性和多用途功能为特点，目标包括可持续性、安全性、经济性和防扩散。我国作为GIF成员国，已建设多个四代堆项目，包括石岛湾20万千万高温气冷堆、霞浦钠冷快堆示范项目等，在多个技术路线保持领先。

高温气冷堆（V/HTR）

模块式高温气冷堆是新一代核能系统，采用氦气冷却，具有高出口温度和优异的固有安全性。其燃料颗粒由二氧化铀和包覆材料构成，能有效锁住放射性裂变产物，防止泄露。高温气冷堆可应用于制氢、工业供热等领域，且我国已建成HTR-10实验堆，并在石岛湾进行20万千瓦示范工程。国内高温气冷堆相关产业链发展迅速，设备国产化率高达93.4%。

超临界水冷堆（SCWR）

SCWR是唯一水冷堆型，采用超临界水作为冷却剂，具有更高的热传导效率和热电转换效率。我国自主研发的CSR1000设计在热效率和燃料利用率方面表现优异，且已开展相关研究。SCWR可继承现有轻水堆技术，有助于提高核能利用效率。

熔盐反应堆（MSR）

MSR采用熔盐作为冷却剂，能实现钍基核燃料循环利用，具有高增殖比和低放射性废料的特点。我国在2011年启动TMSR科技专项，正在推进60万千瓦级示范堆建设。熔盐堆可与钍基核燃料结合，提升核燃料利用率，同时减少核扩散风险。

钠冷快堆（SFR）

SFR以钠作为冷却剂，具有高热导率和低中子吸收率，可实现铀资源的高效利用。我国已建成实验快堆（CEFR）并启动600MW示范堆建设，积累了丰富的技术经验。SFR在燃料增殖和废料嬗变方面具有显著优势，是四代堆中技术最成熟的类型。

气冷快堆（GFR）

GFR采用气体作为冷却剂，具有高温系统的热效率优势。然而，其技术成熟度较低，尚未有国家建成真正的GFR。我国在该领域尚未系统开展工作，但未来有望借鉴其他堆型经验推进其发展。

铅冷快堆（LFR）

LFR采用铅基材料作为冷却剂，具有高热导率和良好的中子屏蔽性能。其结构简单，有望成为首个实现工业示范的第四代堆型。我国在铅基堆研究方面已有30年历史，建成多座实验装置群，包括CLEAR-0、CLEAR-S和CLEAR-V，为LFR发展奠定基础。

可控核聚变技术发展

核聚变作为未来能源，具有原料丰富、能量释放大、放射危害小和安全性高的优势。氘和氚作为主要燃料，存在于海水之中，资源充足。可控核聚变需在极端高温高压条件下实现，目前主要研究方向为热核聚变。我国在核聚变研究方面取得进展，EAST装置成功建设和实验，成为国际重要的聚变研究中心之一。中核五公司与商业公司签订全高温超导核聚变装置总装合同，标志着我国在聚变技术上的重要突破。