核电行业深度报告：“双碳”目标驱动，核能未来可期-东北证券.pdf

请务必阅读正文后的声明及说明 [Table_Info1] 电力 /公用事业 [Table_Date] 发布时间 2022-08-11 [Table_Invest] 优于大势 上次评级 优于大势 [Table_PicQuote] 历史收益率曲线 [Table_Trend] 涨跌幅（ ） 1M 3M 12M 绝对收益 -3 12 14 相对收益 3 6 29 [Table_Market] 行业数据 成分股数量（只） 124 总市值（亿） 8150 流通市值（亿） 4602 市盈率（倍） 45.22 市净率（倍） 0.91 成分股总营收（亿） 1264 成分股总净利润（亿） 101 成分股资产负债率（ ） 158.61 [Table_Report] 相关报告 广汇能源（ 600256）深度报告广开四路，汇 力八方，多元绿能平台蓄势而动至 --20220307 大众公用（ 600635）点评公用事业平稳发 展，金融创投多领域布局 --20220415 九丰能源（ 605090）点评一季度盈利大幅改 善，氢能源前景广阔 --20220417 [Table_Author] 证券分析师廖浩祥 执业证书编号 S0550522070001 18390955638 liaohxnesc.cn [Table_Title] 证券研究报告 / 行业深度报告 “双碳”目标驱动，核能未来可期 报告摘要 [Table_Summary] 核电行业历经几十载，中国正迈入发展快车道。 自上世纪 50 年代以来，世 界核电发展史经历了实验示范、高速推广、滞缓发展、逐渐复苏、谨慎发展 五个阶段，完成了从一代核技术向四代核技术的演化。我国核电起步于 20 世纪 80 年代，经历了起步阶段、适度发展核电阶段、积极发展阶段、安全 高效发展阶段四个阶段，截至 2022 年 7 月，我国所有在运的核电机组共 54 台，在建核电机组共 21 台。 “双碳”目标助推核电发展，行业市场空间广阔。 核电是一种低碳、高效的 清洁能源，在“碳中和”、“碳达峰”的目标下，核电发展迎来新的政策机 遇期。 2021 年 政府工作报告中明确提出“在确保安全的前提下积极有序 发展核电”，这是近十年来首次用“积极”一词来表述核电。 中国核能年度发展与展望（ 2020）中提到，预计到 2025 年，我国在运 核电装机达到 7000 万千瓦，在建核电装机达到 3000 万千瓦左右，以此为主 要依据，我们预测 2025 年核电行业市场空间有望超 3000 亿元。 三代技术日益成熟，四代技术快速发展。 我国目前两大三代技术分别是 CAP1000 和华龙一号，均是对已有核技术的融合创新，性能大幅提升。 2019 年核电审批重启以来，新批准的核电机组均采用三代以上技术。目 前在建的 21 台核电机组中，有 19 台采用的是三代核电技术，三代技术已成为我国核 电主力。我国四代核技术世界领先， 2021 年 5 月，世界首座钍基熔盐堆 甘肃武威钍盐核反应堆主体工程基本完工；同年 12 月，世界首座高温气 冷堆 石岛湾核电站 1 号反应堆首次并网成功。 核电产业链以国企垄断为主，部分细分领域民营表现亮眼。 核电产业链上游 为核燃料循环，中游为设备制造，下游为核电站运营管理。在核燃料循环领 域，中核集团作为国家授权的进行核燃料专营的唯一机构，竞争优势突出， 江苏神通、兰石重装也在积极布局乏燃料后处理业务。在设备制造 领域，上 海电气、东方电气、中国一重和哈电集团垄断反应堆压力容器、堆内构件、 蒸汽发生器等关键设备的制造，民企则布局控制棒、核级阀门、开关、配套 电机等细分领域。在核电站运营管理领域，中国广核、中国核电平分天下， 国家电力、华能集团开始兴起。 投资建议核电设备 江苏神通 ；核电运营 中国核电 、 中国广核 风险提示核电站安全稳定运行风险；新增核电机组不及预期风险；市 场竞争加剧风险；原材料供应风险 [Table_CompanyFinance] 重点公司主要财务数据 重点公司 现价 EPS PE 评级 2021A 2022E 2023E 2021A 2022E 2023E 江苏神通 14.46 0.50 0.66 0.95 41.08 21.91 15.22 买入 中国核电 6.11 0.44 0.52 0.61 18.91 11.75 10.02 买入 中国广核 2.68 0.19 0.24 0.29 16.22 11.17 9.24 买入 -30 -20 -10 0 10 20 30 2021/8 2021/11 2022/2 2022/5 公用事业 沪深 300 请务必阅读正文后的声明及说明 2 / 34 [Table_PageTop] 公用事业 /行业深度 目 录 1. 核能原理及发展概况 5 1.1. 核电原理概述 . 5 1.1.1. 核裂变链式反应 . 5 1.1.2. 核电站组成 . 5 1.1.3. 核反应堆分类 . 6 1.2. 世界核电发展历史 . 7 1.2.1. 实验示范阶段 . 7 1.2.2. 高速推广阶段 . 7 1.2.3. 滞缓发展阶段 . 7 1.2.4. 逐渐复苏阶段 . 7 1.2.5. 谨慎发展阶段 . 7 1.3. 中国核电发展历史 . 8 1.3.1. 起步阶段 . 8 1.3.2. 适度发展核电阶段 . 8 1.3.3. 积极发展阶段 . 8 1.3.4. 安全高效发展阶段 . 9 1.4. 中国核电发展现状 . 9 2. “双碳 ”目标助推核电发展， 行业市场空间广阔 10 2.1. 核电低碳高效优势显著，渗透率有待进一步提升 . 10 2.2. “双碳 ”目标引领，多项核电政策陆续落地 12 2.3. 推进核能综合利用，打开新成长空间 . 13 2.4. 电力市场化逐步推进，交易规模持续扩大 . 15 2.5. 2025 年核电行业市场空间有望超 3000 亿元 16 3. 三代技术日益成熟，四代技术快速发展 17 3.1. CAP1400青出于蓝而胜于蓝 17 3.2. 华龙一号自主研发，首台机组已运行一年 . 18 3.3. 核电审批重启后，三代机组成为主力机型 . 19 3.4. 四代技术快速发展，有望成为未来主流 . 20 4. 核电产业链分析国企垄断为主，部分细分领域民营表现亮眼 23 4.1. 核电产业概况 . 23 4.2. 上游核燃料循环 . 23 4.3. 中游设备制造 . 26 4.3.1. 四川华都控制棒领域龙头 27 4.3.2. 江 苏神通与中核科技核级阀门供应商 28 4.3.3. 森源电气核电开关设备供应商 28 4.3.4. 远东股份与尚纬股份核电电缆供应商 29 4.4. 下游核电站运营管理 . 29 5. 风险提示 32 请务必阅读正文后的声明及说明 3 / 34 [Table_PageTop] 公用事业 /行业深度 图表目录 图 1核裂变原理 . 5 图 2核电站原理 . 6 图 3核反应堆分类 . 6 图 4 2013-2022/07 全国核电在运及在建机组数 10 图 5 2013-2022/07 全国核电在运及在建装机容量 10 图 6 2022.07 全国核电站分布情况 . 10 图 7各种发电方式二氧化碳排放量对比 11 图 8 2018-2021 年各种发电设备年均利用小时数 11 图 9度电成本对比（元 /kWh ） . 11 图 10 2013-2021 年核电发电量占比变化 . 12 图 11 2021 年各种类型电源发电量占比 . 12 图 12 2021 年我国核电发电量占比与其他国家 /地区对比 . 12 图 13核能制氢技术路线 . 14 图 14不同制氢方式成本对比（元 /kg） 14 图 15 2013-2030 年我国城市集中供热面积及预测 . 15 图 16 2016-2021 年核电市场化售电量比重 . 16 图 17 AP1000 海阳核电站 . 17 图 18 CAP1400 示范工程效果图 17 图 19福清核电 5 号机组 . 19 图 20巴基斯坦卡拉奇核电 2 号机组 . 19 图 21福岛核事故 . 19 图 22 2013-2021 年国家核准核电机组情况 . 19 图 23球形燃料元件 . 22 图 24高温气冷堆的用途示意 . 22 图 25中国实验快堆 . 22 图 26石岛湾核电站 . 22 图 27核电产业链 . 23 图 28核燃料循环 . 23 图 29核燃料成本结构 . 24 图 30中国铀生产、进口量及占 全球比重 . 24 图 31天然铀构成 . 24 图 32 2000-2050 年我国乏燃料年产生量和累积量 . 25 图 33全国乏燃料政府性基金支出 . 25 图 34核电设备投资成本占比 . 26 图 35核岛设备投资成 本占比 . 26 图 36核电设备毛利率比较 . 27 图 37福清 5、 6 号机组控制棒驱动构件 . 28 图 38卡拉奇 K2 控制棒驱动构件 28 图 39江苏神通与 中核科技核电行业收入 . 28 图 40江苏神通与中核科技核电行业毛利率 . 28 图 41华龙一号核电 1E 级开关设备 . 29 图 42民用核安全设备设计和制造许可范围扩展 . 29 请务必阅读正文后的声明及说明 4 / 34 [Table_PageTop] 公用事业 /行业深度 图 43在运机组市场份额 . 30 图 44在建机组市场份额 . 30 图 45中国核电、中国广核收入（亿元） . 30 图 46中国核电、中国广核利润（亿元） . 30 图 47中国核电经营性现金流量净额及净现比 . 31 图 48中 国广核经营性现金流量净额及净现比 . 31 图 49中国广核、中国核电资产负债率 . 31 图 50中国广核、中国核电毛利率 . 31 表 1世界核电发展历史 . 8 表 2中国核电发展历史 . 9 表 3 2021 年以来核电政策统计 13 表 4功率为 400MWt 的不同热源环保效益比较 14 表 5核能供暖相关政策 . 15 表 6核电行业市场空间 . 16 表 7 CAP1400 与 AP1000 性能差别 . 17 表 8 ACP1000、 ACPR1000和华龙一号主要技术参数 18 表 9目前在建核电机组情况 . 20 表 10中国核电出口情况 . 20 表 11第四代核技术分类 21 表 12中国核燃料产能 . 25 表 13核电设备四大国企业务情况 . 27 表 14核电运营四大集团 2021 年经营情况 . 30 请务必阅读正文后的声明及说明 5 / 34 [Table_PageTop] 公用事业 /行业深度 1. 核能原理及发展概况 1.1. 核电原理概述 1.1.1. 核裂变链式反应 核反应有四种方式核裂变、核聚变、粒子轰击和核衰变，其中核裂变链式反应为 核能发电原理。质量较大的原子（如铀、钍、钚）的原子核在吸收一个中子后会分 裂为多个质量较小原子核、同时放出二至三个中子和巨大能量，而新产生的中子引 起新的原子核裂变，裂变反应连续不断地进行下去，同时不断产生新能量，这个过 程就是核链式核裂变反应。核裂变链 式反应即为核能发电的能量来源。 图 1核裂变原理 数据来源 红沿河核电， 东北证券 1.1.2. 核电站组成 核能发电的本质是核能 热能 机械能 电能的能量转换。为了实现这一转 换，核电站由核岛和常规岛两部分组成。 核岛部分包括 反应堆装置和一回路系统，主要作用为进行核裂变反应和产生蒸汽。 水作为冷却剂在反应堆中吸收核裂变产生的热能，成为高温高压的水，然后沿管道 进入蒸汽发生器的 U 型管内，将热量传给 U 型管外侧的汽轮机工质（水），使其 变为饱和蒸汽。被冷却后的冷却剂再由主泵打回到反应堆内重新加热，如此循环往 复，形成一个封闭的吸热和放热的循环过程，这个循环回路称为一回路系统。 常规岛部分包括汽轮发电机系统和二回路系统，主要作用为利用蒸汽推动汽轮机组 发电。汽轮机工质（水）在蒸汽发生器中被加热成蒸汽后进入汽轮机（图中所示高 压缸和低压缸）膨胀 作功，将蒸汽焓降放出的热能转变为汽轮机转子旋转的机械能。 汽轮机转子与发电机转子两轴刚性相连，因此汽轮机直接带动发电机发电，把机械 能转换为电能。作完功后的蒸汽（乏汽）被排入冷凝器，由循环冷却水（如海水） 进行冷却，凝结成水，然后由凝结水泵送入加热器预加热，再由给水泵将其输入蒸 汽发生器，从而完成了汽轮机工质的封闭循环，此回路称为二回路。 请务必阅读正文后的声明及说明 6 / 34 [Table_PageTop] 公用事业 /行业深度 图 2核电站原理 数据来源 中广核公司公告 ,东北证券 1.1.3. 核反应堆分类 核反应堆的结构形式多样，根据中子能量分布形式、冷却剂种类等因素可分成各种 不同类型的核反应堆。 若按中子能谱分类，可分为热中子堆和快中子堆。快中子堆中，裂变是由快中子（平 均能量达 0.1MeV 左右）引起的，因此堆内不能存有中子慢化剂材料。若按冷却剂 分类，可分为气冷堆、液体冷却堆和液态金属冷却堆。气冷反应堆包括二氧化碳冷 却和氦气冷却反应堆；液体冷却反应堆主要包括轻水冷却的压水堆和沸水堆，以及 重水冷却的重水反应堆；液态金属冷却的反应堆主要有钠、钠 -钾合金等冷却的反应 堆。 图 3核反应堆分类 数据来源 公开资料整理， 东北证券 请务必阅读正文后的声明及说明 7 / 34 [Table_PageTop] 公用事业 /行业深度 1.2. 世界核电发展历史 自上世纪 50 年代以来，核电经历了半个多世纪的历程。按照时间顺序，大体上可以 分为实验示范、高速推广、滞缓发展、逐渐复苏、谨慎发展五个阶段。 1.2.1. 实验示范阶段 该阶段以前苏联在 1954 年建成奥布宁斯克实验性核电机组为开端，随后美国、英国 法国、加拿大等西方国家相继建成不同类型的核电机组。这一阶段的核电机组多为 早期原型机，使用天然铀燃料和石墨慢化剂，证明了核能发电的技术可行性。不过 核电机组在设计上比较粗糙，结构松散，机组发电容量不大，一般在 30 万千瓦之 内，且在 设计中没有系统、规范、科学的安全标准作为指导和准则，因而存在许多 安全隐患，发电成本也较高。 1.2.2. 高速推广阶段 上世纪六十年代，由于西方国家对能源和电力供应的需求急剧上升，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。随着美国大规模向西欧和亚 洲出口轻水堆设备和技术，法国、日本等国的核电工业体系得以建立。到 1980 年 底，全世界核电机组的总装机容量达到 133GWe。 1966 年到 1980 年核电装机容量 的年增长率达到 26。这一阶段采用的是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，单机 组的功率水平在第一代核电技术基础上大幅提 高，达到百万千瓦级。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。 1.2.3. 滞缓发展阶段 上世纪八十年代以后，西方主要国家经济发展进入平稳期，全社会电力需求大幅度 下降，同时受 1979 年美国三里岛核事故和 1986 年前苏联切尔诺贝利事故影响，核 电建设进入滞缓发展阶段。为了振兴核电市场，美国和欧洲的核电供应商与相关机 构一起先后推出了“先进轻水堆用户要求文件”（ URD）和“欧洲用户对轻水堆核 电站的要求”（ EUR），提出了加强预防与缓解严重事故措施、改善人因工程等一 系列新要求， 第三代核技术的概念正式形成。 1.2.4. 逐渐复苏阶段 进入 21 世纪，人们对温室气体排放等环境危机越来越关注，核电作为清洁能源的优 势重新显现。同时，安全可靠性更高的第三代核电技术的研发取得重大进展。作为 唯一可大规模替代化石燃料的清洁能源，核电重新受到世界许多国家的青睐，世界 各国都制定了积极的核电发展规划。 1.2.5. 谨慎发展阶段 2011 年日本福岛核事故给刚刚复苏的世界核电造成巨大冲击，对核电安全的不信任 影响和左右了公众舆论，甚至影响了部分国家政府的决策。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。但是对 经济快速发展的国家而言， 核电是不可或缺的选择。 2016 年底，世界能源理事会（ WEC）发布第 24 版世界 能源报告，报告提到包括中国、韩国、印度、俄罗斯、美国等国家均有多台核电 机组在建。 2018 年，日本四国电力公司伊方核电站 3 号机组重启，为福岛核事故后 重启的第 10 台核电机组。这一阶段，第四代核技术逐渐发展，该技术具有提高核燃 料使用效率、显著降低核废料半衰期，提高核能使用的安全性等特点。 2021 年 12 月，全球首座采用第四代技术的石岛湾高温气冷堆核电站并网成功。 请务必阅读正文后的声明及说明 8 / 34 [Table_PageTop] 公用事业 /行业深度 表 1世界核电发展历史 时间 阶段 主要使用技术 类别 国家 /地区 重要事件 1954- 1966 实验示范 阶段 第一代核技术 前苏联 1954 年建成奥布宁斯克实验性核电机组 美国 1957-1960 年，建成 60MW 希平港压水堆核电机组和 197MW 德累斯顿沸水堆核电机组 英国 1959 年建成天然铀石墨气冷堆核电厂 法国 1962 年建成天然铀石墨气冷堆核电厂 加拿大 1962 年建成利用天然铀发电的重水堆原型核电机组 1966- 1980 高速推广 阶段 第二代核技术 美国 1966-1973 年签约的核电建造合同的规模就达到 170GWe 法国 先后建成 34 座 900MW 及 20 座 1300MW 压水堆机组 日本 1970-1980 年间建成 21 台核电机组 1981- 2001 滞缓发展 阶段 第二代核技术 为主，第三代 核技术发展 美国 1979 年发生三里岛核事故 前苏联 1986 年发生切尔诺贝利事故 2001- 2011 逐步复苏 阶段 第三代核技术 美国 把扩大核能作为国家能源政策的重要组成部分，并提 出鼓励和促进核能发展的具体措施 日本 把核电作为本国重要的基础能源 韩国 把核电作为电力工业的主要支柱 2011- 至今 谨慎发展 阶段 第三代核技术 为主，第四代 核技术发展 日本 2011 年福岛核事故 中国台湾 2018 年， 中国 台湾第二核能发电站 2 号机组重启 日本 2018 年，日本四国电力公司伊方核电站 3 号机组重启，为福岛核事故后重启的第 10 台核电机组 中国 2021 年 12 月，全球首座采用第四代技术的石岛湾高 温气冷堆核电站并网成功 数据来源 中广核公司公告，中国核能行业协会， 东北证券 1.3. 中国核电发展历史 我国核电起步于 20 世纪 80 年代，迄今为止经历了起步阶段、适度发展核电阶段、 积极发展阶段、安全高效发展阶段四个阶段。 1.3.1. 起步阶段 1985年 3月 20日我国自主设计建造的第一座 30万千瓦压水堆核电站在浙江秦山开 工建设， 1991 年 12 月 15 日成功并网发电，结束了中国大陆无核电的历史，被誉为 “国之光荣”。 1994 年 5 月 6 日引进国外技术、利用外资建设的大亚湾核电站并网 发电。以秦山一期和大亚湾核电站为的两条道路都取得了成功，为我国核电后续发 展积累了十分宝贵的经验。 1.3.2. 适度发展核电阶段 20 世纪 90 年代中后期，国家确立了“适度发展核电”的方针，国务院先后批准了 浙江秦山二期、广东岭澳一期、浙江秦山三期和江苏田湾一期共 8 台核电机组的建 设，把我国核电发展推上小批量建设的新台阶。 1.3.3. 积极发展阶段 2005 年 10 月，根据中共中央关于“十一五”规划的建议，我国核电的发展方针由 “适度发展”转变为“积极发展”。 2006 年 12 月，在继续建设二代 改进型核电机 组的同时，我国做出了引进世界先进第三代核电技术的决策，开启了三代核电自主 请务必阅读正文后的声明及说明 9 / 34 [Table_PageTop] 公用事业 /行业深度 化进程。在“积极发展核电”方针的指引下，我国 2005-2010 年新开工核电机组累 计达到 30 台。 1.3.4. 安全高效发展阶段 2011 年 3 月的日本福岛核事故给刚刚复苏的世界核电造成巨大冲击。 2012 年 5 月 国务院常务会议听取了安全大检查情况的汇报，认为中国核设施选址对地震、洪 水等外部事件进行了充分论证，对核电厂设计、制造、建设、运行各环节均进行了 有效管理，总体质量受控。同年 10 月 24 日，调整后的核电中长期发展规划（ 2011- 2020 年）将发展目标调整为到 2020 年，运行核电装机达到 5800 万千瓦，在建 达到 3000 万千瓦左右。 2020 年 11 月 27 日，华龙一号全球首堆 中核集团福清 核电 5 号机组首次并网成功。 2021 年 1 月 30 日，全球第一台“华龙一号”核电机 组 中核集团福建福清核电 5 号机组投入商业运行。 2021 年 5 月 20 日 1 时 15 分，“华龙一号”海外首堆工程 巴基斯坦卡拉奇 2 号机组正式投入商业运行， 标志着中国三代核技术走向成熟。 2021 年 12 月，全球首座采用第四代技术的石岛 湾高温气冷堆核电站并网成功，中国四代核技术已迈入发展的快车 道。 表 2中国核电发展历史 时间 阶段 主要使用技 术类别 重要事件 1985-1995 起步阶段 第一、二代 核技术 1991 年，自主设计建造的秦山一期核电站并网发电 1994 年，采用法国 M310 型二代压水堆技术建设的大亚湾核电 站并网发电 1996-2004 适度发展核电阶段 第二代核技 术 90 年代中后期，国务院先后批准了浙江秦山二期、广东岭澳一期、浙江秦山三期和江苏田湾一期共 8 台核电机组的建设 2005-2010 积极发展 阶段 第二、三代 核技术 2006 年，引进美国西屋公司 AP1000 技术和法国 EPR 技术，并 开工建设 4 台 AP1000 机组（浙江三门一期 2 台、山东海阳一 期 2 台）作为自主化依托项目，另建设 2 台 EPR 机组（广东台 山核电站） 2011-至今 安全高效发展阶段 第三、四代 核技术 2012 年，核电中长期发展规划（ 2011-2020 年）将发展目 标调整为到 2020 年，运行核电装机达到 5800 万千瓦，在建 达到 3000 万千瓦左右 2020 年，中国具有完全自主知识产权的三代核电技术“国和一 号”完成研发 2021 年 1 月，全球第一台“华龙一号”核电机组 中核集团 福建福清核电 5 号机组投入商业运行； 5 月，“华龙一号”海外 首堆程 巴基斯坦卡拉奇 2 号机组正式投入商业运行 2021 年 12 月，全球首座采用第四代技术的石岛湾高温气冷堆核 电站并网成功 数据来源 中国核能发展报告 2019，百度百科，中国核能行业协会， 东北证券 1.4. 中国核电发展现状 中国大陆地区在运机组 54 台，在建机组 21 台。 截至 2022 年 7 月，我国所有在运 的核电机组共 54 台，装机容量约 52150 兆瓦，在建核电机组共 21 台，总装机容量 约 23511 兆瓦。其中， 21 台在建机组中有 10 台采用的是华龙一号。目前国内在运 及在建核电机组均位于沿海地区。 请务必阅读正文后的声明及说明 10 / 34 [Table_PageTop] 公用事业 /行业深度 图 4 2013-2022/07 全国核电在运及在建机组数 图 5 2013-2022/07 全国核电在运及在建装机容量 数据来源 世界核协会， 东北证券 数据来源 世界核协会， 东北证券 图 6 2022.07 全国核电站分布情况 数据来源 世界核协会， 东北证券 2. “双碳”目标助推核电发展，行业市场空间广阔 2.1. 核电低碳高效优势显著，渗透率有待进一步提升 核电是一种低碳、高效的清洁能源。 核电可明显减少温室气体排放。核电的二氧化 碳排放量为 12g/kWh，和风能的排放量接近，远远低于传统能源的二氧化碳排放量。 核电的利用效率也是所有发电设备中最高的。 2018-2021 年中国核电年均利用小时 均在 7000 小时以上，而各种发电设备的年均利用小时的平均值不超过 4000 小时， 显著低于核电的利用效率。在几种清洁能源中，相较于风电、太阳能，核电发电不 受季节、环境的影响，可以全年发电；相较于水 电，虽然核电的成本略高，但对地 理位置不存在要求，综合来看，核电是优质的清洁能源。 18 22 30 35 37 45 47 49 52 54 29 26 21 20 20 13 12 14 19 21 0 10 20 30 40 50 60 70 80 在运机组数（台） 在建机组数（台） -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 0 10 , 00 0 20, 00 0 30, 00 0 40, 00 0 50, 00 0 60, 00 0 在运装机容量（ MW ） 在建装机容量（ MW ） y oy y oy 请务必阅读正文后的声明及说明 11 / 34 [Table_PageTop] 公用事业 /行业深度 图 7各种发电方式二氧化碳排放量对比 图 8 2018-2021 年各种发电设备年均利用小时数 数据来源 世界核协会， 东北证券 数据来源 wind， 东北证券 图 9度电成本对比（元 /kWh ） 数据来源 中国核电、长江电力、华能国际公司公告， 东北证券 核电渗透率仍存在提升空间。 我国核电发电量占总发电量的比重由 2013 年的 2.1 升至 2021 年的 5.0，虽然呈现逐年增加的趋势，但占比仍低于火电、水电、风电 的占比，且显著低于许多发达国家和发展中国家的水平，核电行业的渗透率有望进 一步提升。 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 排放量 g/ k W h 0 100 0 200 0 300 0 400 0 50 0 0 600 0 700 0 800 0 900 0 201 8 201 9 202 0 202 1 风电 水电 火电 核电 太阳能 平均 0. 00 0. 05 0. 10 0. 15 0. 20 0. 25 0. 30 0. 35 0. 40 0. 45 0. 50 201 8 201 9 202 0 202 1 核电 水电 火电 请务必阅读正文后的声明及说明 12 / 34 [Table_PageTop] 公用事业 /行业深度 图 10 2013-2021 年核电发电量占比变化 图 11 2021 年各种类型电源发电量占比 数据来源 wind， 东北证券 数据来源 wind， 东北证券 图 12 2021 年我国核电发电量占比与其他国家 /地区对比 数据来源 世界核协会， 东北证券 2.2. “双碳”目标引领，多项核电政策陆续落地 “双碳”背景促进能源体系转型。 最近 20 年，全球变暖、冰川融化、海平面上升、 雾霾等一系列极端天气现象表明温室效应带来的气候变化正严重影响着人类的生 存环境。 2016 年正式实施的巴黎协定提出要将全球平均气温较前工业化时期的 上升幅度控制在 2℃以内。在此背景下， 2020 年 9 月 22 日，国家主席习近平在第七 十五届联合国大会上宣布，中国力争 2030 年前二氧化碳排放达到峰值，努力争取 2060 年前实现碳中和目标。“双碳”战略倡导绿色、环保、低碳的生活方式，有利 于引导绿色技术创新，加快推进产业结构和能源结构调整。 核电发展 迎来新的政策机遇期。 2021 年政府工作报告中明确提出“在确保安全 的前提下积极有序发展核电”，这是近十年来首次用“积极”一词来表述核电。中 共中央国务院关于准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作意见中，再次 提及“积极安全有序发展核电”和“积极稳妥推进核电余热供暖”。此后涉及核电 领域的一系列政策相继发布。 0 1 2 3 4 5 6 201 3 201 4 201 5 201 6 201 7 201 8 201 9 202 0 202 1 核电发电量占比 5 7 15 71 2 核电 风电 水电 火电 太阳能 0 10 20 30 40 50 60 70 80 法国 乌克兰 斯洛伐克 比利时 匈牙利 斯洛文尼 捷克 保加利亚 芬兰 瑞典 瑞士 韩国 亚美尼亚 西班牙 俄罗斯 美国 罗马尼亚 英国 加拿大 白俄罗斯 德国 中国台湾 巴基斯坦 日本 阿联酋 南非 墨西哥 中国大陆 请务必阅读正文后的声明及说明 13 / 34 [Table_PageTop] 公用事业 /行业深度 表 3 2021 年以来核电政策统计 时间 政策 内容 2021/3/5 2021 年国务院政府工作报告 优化产业结构和能源结构。推动煤炭清洁高效利用，大 力发展新能源，在确保安全的前提下积极有序发展核 电。 2021/3/13 国民经济和社会发展第十四个五年 规划和 2035 年远景目标纲要 “十四五”时期我国将建成华龙一号、国和一号、高温 气冷堆示范工程，积极有序推进沿海三代核电建设。核 电运行装机容量达到 7000 万千瓦。 2021/10/24 中共中央国务院关于完整准确全面 贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工 作的意见 积极发展非化石能源。实施可再生能源替代行动，大力 发展风能、太阳能、生物质能、海洋能、地热能等，积 极安全有序发展核电，积极稳妥推进核电余热供暖。 2021/10/24 国务院关于印发 2030 年前碳达峰行动方案的通知 合理确定核电站布局和开发时序，在确保安全的前提下 有序发展核电，保持平稳建设节奏。加快关键技术装备 攻关，培育高端核电装备制造产业集群。 2021/11/29 “十四五”能源领域科技创新规 划 三代大型压水堆装备自主化水平进一步提升，建立标准 化型号和型号谱系。小型模块化反应堆、（超）高温气 冷 堆、熔盐堆、海洋核动力平台等先进核能系统研发和 示范有序推进。乏燃料后处理、核电站延寿等技术研究 取得阶段性突破。 2022/1/29 “十四五”现代能源体系规划 在确保安全的前提下，积极有序推动沿海核电项目建 设，保持平稳建设节奏，合理布局新增沿海核电项目。 开展核能综合利用示范，积极推动高温气冷堆、快堆、 模块化小型堆、海上浮动堆等先进堆型示范工程，推动 核能在清洁供暖、工业供热、海水淡化等领域的综合利 用。 2022/3/17 2022 年能源工作指导意见 有序推进水电核电重大工程建设。建成投运福清 6 号、 红沿河 6 号、防城港 3 号和高温气冷堆示范工程等核电 机组，在确保安全的前提下，积极有序推动新的沿海核 电项目核准建设。 2022/5/14 关于促进新时代新能源高质量发展 实施方案的通知 稳妥推进新能源参与电力市场交易。支持新能源项目与 用户开展直接交易，鼓励签订长期购售电协议，电网企 业应采取有效措施确保协议执行。 数据来源 中国政府网， 东北证券 2.3. 推进核能综合利用，打开新成长空间 随着“双碳”战略的推进和核能技术的不断发展，“核电 ”将成为一种核能应用的 新发展模式。核能将不仅仅扮演提供电力的角色，在核能制氢、区域供热、海水淡 化等多种非电综合利用领域都将发挥功能，这些领域将成为核能行业的新蓝海。 核能制氢技术成熟，综合优势明显。 核能制氢主要有传统电解水制氢、高温蒸汽电 解制氢和高温热化学循环工艺制氢 3 类。电解水制氢的效率仅有 30左右，并不适 用于规模化制氢。高温热化学循环制氢和高温蒸汽电解制氢比普通电解耗能更少、 效率更高，需要用到高温气冷堆。而高温气冷堆目前在我国已有较好的研发基础， 适合 大规模制氢。相较于其他新能源制氢方式，核能高温气冷堆制氢的成本是 20 元 /kg，处于较低水平；相较于传统化石能源制氢方式，核能高温气冷堆制氢的成本虽 然略高，但碳排放强度在 1 kgCO2/kgH 以下，低于化石能源制氢的碳排放强度 10 请务必阅读正文后的声明及说明 14 / 34 [Table_PageTop] 公用事业 /行业深度 kgCO2/kgH。综合来看，核能制氢优势明显。 图 13核能制氢技术路线 图 14不同制氢方式成本对比（元 /kg） 数据来源 中国高温气冷堆制氢发展战略研究，东北证券 数据来源 清华大学， 东北证券 核能供热可显著提升环境质量。 我国大部分地区冬季受到雾霾困扰 ,而北方地区取暖 使用能源以燃煤为主 ,燃煤排放物是导致雾霾严重的重要原因。核能供热不会产生二 氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、烟尘、灰渣等排放物，仅会产微量的放射性物质。 以功率为 400MWt 的热源为例，核能供热将产生 0.005 毫希 /人年的放射性物质， 远低于燃煤锅炉产生的 0.013 毫希 /人年的放射性物质。 表 4功率为 400MWt 的不同热源环保效益比较 热源类型 二氧化碳 （吨 /年） 二氧化硫 （吨 /年） 氮氧化物 （吨 /年） 烟尘（吨 / 年） 灰渣（吨 / 年） 放射性（毫希 /人年） 燃煤锅炉 640000 5000 1600 5000 50000 0.013 燃气锅炉 204600 - 807 31 - - 核供热堆 0 0 0 0 0 0.005 数据来源 中核战略规划研究总院， 东北证券 政策加持，核能供热面临重大机遇。 2016 年 ,国家发展改革委和国家能源局联合发布 的能源技术革命创新行动计划（ 2016-2030 年）指出 ,到 2050 年 ,核能供热具备规 模建设条件。此后，一系列支持核能供热的政策相继出台，核能供热的步伐加快。 城市建筑集中供暖面积的持续增加，也为核能供热提供了良好的用户环境。 2013 年， 我国城市建筑集中供暖面积为 57 亿平方米， 2021 年，这一数值升至 99 亿平方米， 年均复合增长率达 8。根据中核战略规划研究总院的预测， 2030 年我国城市建筑 集中供暖面积将达到 150 亿平方米，若增长面积的 10的面积由核能来供热 ,核能供 热面积将达