我国核电行业重新走上快速发展，新型技术不断迭代

我国核电批准重新上路，核准机组逐年走高

核能发电不向大气排放二氧化碳等温室气体，不排放二氧化硫、氮氧化物等有害气体，相比水电、太阳能、风电等清洁能源，核电具有占地面积较小，年发电小时数高、发电量大，对电网影响小等特点。在全球范围内，核能不仅是实现双碳战略目标的重要支柱能源，更被视为能源现代化产业的工业技术集大成者，对能源清洁低碳转型和科技转型变革具有战略性带动作用。

不同类型能源的特点

资料来源：公开资料整理

双碳战略目标下，电力系统清洁转型发展。我国火电装机占比逐步下降，风光占比逐步提升。22年火电装机占比降至52%，风光占比增至30%。

新能源占比不断提高，其间歇性、随机性、波动性特点使得系统平衡和安全问题更加突出，增加电力安全供应压力。在新能源快速发展背景下，核电清洁低碳、稳定高效，是不可替代的基荷能源，高度契合新型电力系统基本特征，能够提高系统支撑能力，是保障新型电力系统稳定的重要手段，故核电核准的节奏近年也有所加快。

资料来源：中电联，国家能源局

根据观研报告网发布的《中国核电行业现状深度研究与投资前景分析报告（2023-2030年）》显示，安全是核电产业发展的根本前提，核电对政策依赖程度大。由于核电的特殊属性，我国核电项目均需经国务院的核准，所以国内核电产业发展对政策及政府态度的依赖较大。核电安全性是影响政府政策导向的关键因素，我国最新核准的山东石岛湾、福建宁德、辽宁徐大堡核电项目要求“按照全球最高安全要求建设”、“确保万无一失”。核安全事故往往会造成世界范围内的核电发展停滞，如2011年福岛核事故致使世界多个国家暂缓核电项目建设，我国也宣布暂停所有核电项目的审批。

2022年初国家发展改革委和国家能源局印发《“十四五”现代能源体系规划》，要求积极安全有序发展核电，当年的二十大报告中延续了这一表述。根据我们统计，“十一五”规划做出“积极发展核电”的表述后，核电每年开工数量从2006年的2台增长到2010年的9台，核准数量也在2008年达到14台；2011年受到福岛核泄漏事故影响，当年的核准及开工项目均为0，此后核电发展较为平缓，尤其是2016-2018年连续3年核电项目0核准。直到2019年，核电产业再度复苏，2019-2022年不断有新的核电项目得到核准，2022年获核准的核电数量更是达到10台，为2008年以后的最高峰。

不同时期我国核电政策

资料来源：公开资料整理

资料来源：中国核能行业协会，国家原子能机构

目前我国核电装机位列世界第三，世界核电堆型以压水堆为主。全球运行核电装机前三分别是美国、法国和中国，我国占比约14%。据中国核能行业协会表示，大陆现有在建、在运机组规模已位列全球第二。《中国核能发展报告（2023）》蓝皮书显示，预计2030年前我国在运核电装机有望世界第一。此外世界范围内运行的核电堆型以压水堆为主，轻水堆（压水堆+沸水堆）合计占比约90%，其中压水堆占比约78%。

资料来源：中国核能行业协会，IAEA PRIS，观研天下数据中心整理

资料来源：中国核能行业协会，IAEA PRIS，观研天下数据中心整理

核四代研发由四大核电集团开展，核聚变规划亦稳步推进

中核、中广核联合开发三代技术“华龙一号”；国家电投自主开发三代技术“国和一号”；中核、华能在核四代技术上步伐相对较快，中核集团自主研发的“玲龙一号”是全球首个开工的陆上商用模块化小型堆。另外，除以上四家外，大唐集团在争夺第五张牌照。

目前，我国大陆在运的核电项目中绝大部分都是由中国核工业集团有限公司和中国广核集团有限公司进行运营的，从现有在运机组情况来看，中广核占比最大，在运装机达到53.63%；中核在建核准机组位列第一，占比为34.67%。

四大核电运营集团目前核三代、核四代技术进展

资料来源：公开资料整理

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。

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。

（一）第四代核电技术

（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。

（2）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。

我国第二代核电福清核电 1 号/2 号机组综合国产化率在 75%左右。我国自主研发的“华龙一号”国产化率显著提升，“华龙一号”全球首堆工程带动上下游 5300 多家企业实现了 411 台核心设备的国产化，福清核电 5 号机组设备国产化率达 85％，批量化建设后的目标是设备国产化率不低于 95%。

（二）核聚变技术

核聚变能是人类未来更理想的新能源。核聚变，又称核融合、融合反应、聚变反应或热核反应。核聚变由质量小的原子（主要是指氘或氚），在一定条件下（如超高温和高压）发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核（如氦核），并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。因此，核聚变被视为几乎无限的能量来源，洁净、安全而自持，为解决人类未来的能源展示了最好的前景。

国际热核聚变实验堆计划（ITER）是目前全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一，建造周期 20 年，计划投资 200 亿美元。ITER 装置是个能产生大规模核聚变反应的超导托卡马克装置，俗称“人造太阳”。建成后，ITER 将是全世界最大的核聚变装置，预计在 2036 年开始进行全功率核聚变实验，计划能够实现 5-10 分钟能量增益值超过 10 的运转。

2006 年中国正式加入 ITER 项目，承担了 18 个部件研制项目的制造任务，涵盖了 ITER 装置重要关键部件。目前，我国按时、高标准、高质量交付了 ITER计划有关任务，关键部件研制项目完成质量与进度均走在 ITER 参建各方前列。

供应链问题等造成了ITER 项目延误，例如，2020 年发现在韩国制造的四个真空室部件的焊接表面错位问题；2022 年发现在 ITER 的 23 千米长的管道的某些区域有裂纹等。在 2022年发现组件缺陷前，ITER 项目已面临多年的推迟和成本增加。2020 年，项目负责人首次警告，2025 年的启动日期无法实现。

我国可控核聚变研究几乎与国际同步，参加 ITER 计划以来，我国核聚变相关科研实力得到极大提升。我国自 20 世纪 90 年代开始托卡马克研究，先后建成运行合肥超环（HT-7）、中国环流器二号（HL-2A）及东方超环（EAST）等装置。2006 年中国正式加入 ITER 项目，负责完成了 ITER 装置多个重要部件的设计、制造与装配任务。根据中国磁约束聚变能发展路线图的规划，中国磁约束聚变能的开发将分为 3 个阶段：

力争在 2021 年推动中国聚变工程试验堆（CFETR）立项并开始装置建设；

到 2035 年建成中国聚变工程试验堆，调试运行并开展物理实验；

到 2050 年开始建设商业聚变示范电站。

根据相关文献，聚变能源开发难度非常大，需要长期持续攻关，乐观预计在 2050 年前后可以建成示范堆，之后再发展商用堆。（YM）