核電報(bào)告：綠電基建大時(shí)代，核電迎再次騰飛

　　3 全球核電發(fā)展進(jìn)入新時(shí)代

　　3.1 世界核電發(fā)展面臨的三大問題

　　核電從誕生至今經(jīng)歷了 70 多年歷程，過程波折但堅(jiān)定前行，發(fā)展過程中有 3 個(gè) 無(wú)法回避、必須面對(duì)的問題，為了解決這些問題行業(yè)付諸了巨大努力：

　　1)核電安全性。歷史上發(fā)生過三次重大核事故，分別是 1979 年美國(guó)三哩島核 事故、1986 年蘇聯(lián)切爾諾貝利核事故、2011 年日本福島核事故，這三次事故對(duì)核電 行業(yè)產(chǎn)生了巨大沖擊，促使行業(yè)不斷提升核電站安全性，將事故概率降低到極低。針 對(duì)每次事故的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，核電技術(shù)不斷提升，從二代一直進(jìn)化到四代，目前仍在繼 續(xù)升級(jí)之中。

　　2)核電經(jīng)濟(jì)性。核電作為主力電源，對(duì)每個(gè)國(guó)家電力成本有著巨大的影響，而 早期由于核電設(shè)備制造復(fù)雜、工期長(zhǎng)，核電未體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)，制約了項(xiàng)目數(shù)量增 長(zhǎng)。通過規(guī)模化，以及產(chǎn)業(yè)鏈培育，核電成熟度不斷提升，設(shè)備、施工造價(jià)持續(xù)下降， 相對(duì)其他電源也體現(xiàn)出了經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)，從而在多個(gè)國(guó)家和地區(qū)獲得快速推廣，成為全 球發(fā)電占比達(dá)到 11%的基荷能源。

　　3)乏燃料處置問題。核電站雖然擁有低碳、綠色屬性，但每臺(tái)百萬(wàn)千瓦機(jī)組每 年仍會(huì)產(chǎn)生約 21 噸乏燃料，如何安全、清潔處理乏燃料，是每個(gè)有核國(guó)家面臨的難 題。全球已有法國(guó)阿格 1700 噸/年乏燃料后處理廠等設(shè)施建成運(yùn)行，我國(guó)也已經(jīng)掌握 乏燃料后處理技術(shù)，正在建設(shè)乏燃料處理工業(yè)示范廠項(xiàng)目，未來處理能力將逐步增加， 以應(yīng)對(duì)逐漸增長(zhǎng)的乏燃料處置需求。

　　當(dāng)前全球都處在能源轉(zhuǎn)型的重要時(shí)期，核電作為清潔基荷能源的屬性得到重視。 美國(guó)、法國(guó)、日本、俄羅斯等曾經(jīng)在歷史上暫緩核電建設(shè)甚至退核的國(guó)家，均開始重 啟核電建設(shè)，并制定實(shí)施一系列關(guān)于核能發(fā)展的戰(zhàn)略、措施和行動(dòng)，紛紛提出更加積 極的發(fā)展目標(biāo)。 目前全球核電裝機(jī) 393GW，規(guī)模排名前五的國(guó)家分別為美國(guó)(95GW)、法國(guó) (61GW)、中國(guó)(57GW)、日本(32GW)、俄羅斯(28GW)，德國(guó)(4GW)作為 曾經(jīng)的核電大國(guó)目前正處于全面退核狀態(tài)，印度(7GW)隨著國(guó)際貿(mào)易環(huán)境改善占比 有望逐漸提高。

　　3.2 美國(guó)：核電安全與技術(shù)創(chuàng)新是未來重點(diǎn)

　　美國(guó)是世界上最大的核電生產(chǎn)國(guó)，占全球核電發(fā)電量的 30%以上。2022 年底美 國(guó)在運(yùn)核電機(jī)組規(guī)模 94.7GW，同比減少 0.8%，在建 2.4GW。2021 年核電發(fā)電量 7780 億 kWh，同步下降 1.5%，占總發(fā)電量比例 19%，同比基本持平，占清潔能源 發(fā)電量比例 55%。 1967-1990 年是美國(guó)核電裝機(jī)快速增長(zhǎng)時(shí)期，90 年代至今裝機(jī)規(guī)?；颈３址€(wěn) 定。1977-2013 年間沒有新機(jī)組開工，但得益于 1977 年前核準(zhǔn)的 47 個(gè)待建項(xiàng)目， 此期間核電裝機(jī)仍在快速增長(zhǎng)。

　　縱觀美國(guó)核電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程，整體呈現(xiàn)出穩(wěn)定與波動(dòng)并行、技術(shù)與市場(chǎng)并重的 特點(diǎn)。

　　核電發(fā)電量占比穩(wěn)定。在美國(guó)發(fā)電結(jié)構(gòu)中，1990年以來核電一直維持在20% 左右水平。天然氣發(fā)電成本相對(duì)較低，21 世紀(jì)頁(yè)巖氣革命再度夯實(shí)天然氣 成本優(yōu)勢(shì)，天然氣發(fā)電比例快速增長(zhǎng)。近年來天然氣價(jià)格波動(dòng)明顯，以及電 源清潔型的重視程度提升，光伏風(fēng)電成本的快速下降，其占比逐漸提升。

　　美國(guó)核電發(fā)展波動(dòng)主要來自經(jīng)濟(jì)性和安全性兩方面。美國(guó)核電開工停滯時(shí) 期普遍認(rèn)為天然氣發(fā)電經(jīng)濟(jì)性更具有優(yōu)勢(shì)，后來 1979 年三哩島核電站事故 又引起的公眾對(duì)核電的安全質(zhì)疑。2013 年核電重啟后，由于政策變動(dòng)導(dǎo)致 需要額外建設(shè)成本、電力交易市場(chǎng)中缺乏競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)等原因，至今美國(guó)共有 11.1GW 核電站提前退役。

　　核電發(fā)電效率提升。1980-2000 年，電站容量系數(shù)由 1980 年的 60%，提升 到 1991 年的 70%，2000 年以后基本保持在 90%以上。同時(shí)停堆換料時(shí)間 大幅縮短，由 1990 年的 107 天下降至 2000 年的 40 天，目前平均為 30-35 天。

　　核電產(chǎn)業(yè)整合，規(guī)模效益凸顯。2000 年以后，由于核電規(guī)模效應(yīng)逐漸顯現(xiàn) 以及電力市場(chǎng)化程度提升，美國(guó)核電產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了整合浪潮，運(yùn)營(yíng)商數(shù)量由 1995 年的 45 家下降到 2020 年的 30 家，集中度顯著提升。

　　安全監(jiān)察與科技創(chuàng)新并重，美國(guó)對(duì)核電重視程度提高。三哩島事故后安全性被放 到了更高的位置。美國(guó)成立核電運(yùn)行研究所(INPO)，建立可以定期檢測(cè)每個(gè)電廠運(yùn) 行表現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)，通常每 18-24 個(gè)月進(jìn)行一次檢查。1990 年，針對(duì)公眾對(duì)核電安全性、 經(jīng)濟(jì)性的疑慮，美國(guó)電力研究院制定《電力公司要求文件(utility requirement document，URD)》，對(duì)新建核電站的安全性、經(jīng)濟(jì)性和先進(jìn)性做出明確量化要求。 2022 年 3 月，拜登政府在 2022 財(cái)年預(yù)算中撥付 18 億美元用于發(fā)展核能，同比 增加 50%，同年 4 月?lián)芨?60 億元用于援助面臨關(guān)停風(fēng)險(xiǎn)的核電站。美國(guó)能源部部長(zhǎng) 格蘭霍姆表示，美國(guó)非?？春孟冗M(jìn)核反應(yīng)堆的前景，尤其重點(diǎn)發(fā)展新興的小型模塊化 反應(yīng)堆技術(shù)。同年 11 月，美國(guó)能源部投入 1.5 億美元用于生產(chǎn)高純度低濃鈾燃料 (HALEU)，滿足美國(guó)先進(jìn)反應(yīng)堆的核燃料需求。

　　3.3 法國(guó)：能源安全推動(dòng)核電大規(guī)模重啟

　　法國(guó)是世界上最大的電力凈出口國(guó)，核電對(duì)其形成綜合發(fā)電成本較低的優(yōu)勢(shì)功 不可沒。2022 年底法國(guó)在運(yùn)核電機(jī)組規(guī)模 61.4GW，同比持平，在建 1.6GW。2021 年法國(guó)核電發(fā)電量 3794 億 kWh，占總發(fā)電量比例 68%，凈出口 45 億 kWh，主要出 口到英國(guó)和意大利。

　　法國(guó)約 70%電力來自核電，在法國(guó)能源獨(dú)立之路上發(fā)揮重要作用。法國(guó)大規(guī)模 發(fā)展核電之前，大部分年份都是電力凈進(jìn)口狀態(tài)。1974 年第一次石油危機(jī)后，法國(guó) 決定引進(jìn)西屋的核電技術(shù)，重點(diǎn)發(fā)展核電產(chǎn)業(yè)，以達(dá)到保障能源安全的長(zhǎng)期政策目的。 隨著核電安全性和環(huán)境友好性引發(fā)公眾質(zhì)疑，以及光伏風(fēng)電等可再生能源發(fā)電成本下 降，2014 年法國(guó)政府制定到 2025 年要將本國(guó)核能發(fā)電份額降至 50%的目標(biāo)，后被 推遲至 2035 年實(shí)現(xiàn)。部分核電站開始陸續(xù)關(guān)停，核電發(fā)電比例有所下降。

　　法國(guó)核電立場(chǎng)兩極轉(zhuǎn)變，新政府重申核能重要性。隨著歐洲能源危機(jī)擴(kuò)大，2021 年 11 月，馬克龍宣布法國(guó)將重啟核電。2022 年 2 月，馬克龍宣布了 2050 年前新建 6-14 座反應(yīng)堆的計(jì)劃，其中 6 座第二代歐洲壓水反應(yīng)堆(EPR2)為確定計(jì)劃，預(yù)計(jì)新建設(shè)的反應(yīng)堆將于 2035-37 年開始投運(yùn);以及另外 8 座為其他技術(shù)方向，與“法 國(guó) 2030 投資計(jì)劃”相輔相成。該計(jì)劃于 2021 年啟動(dòng)，總投資規(guī)模 300 億歐元，旨 在推動(dòng)本國(guó)重要工業(yè)領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新，其中提到的十大目標(biāo)里包括模塊化小型核反應(yīng)堆 (SMR)。同年 4 月馬克龍連任，確定未來三十年法國(guó)將重點(diǎn)發(fā)展核電。2023 年 1 月，法國(guó)議會(huì)通過法案，正式宣布取消 2035 年將核電比例下降至 50%的目標(biāo)，替換 為直到 2050 年核電比例需保持在 50%以上。

　　3.4 德國(guó)：退核步伐暫緩但趨勢(shì)不改

　　在過去十年德國(guó)核電站大量退役。2022 年底德國(guó)在運(yùn)核電機(jī)組規(guī)模 4.1GW，同 比持平，無(wú)在建機(jī)組。2021 年德國(guó)核電發(fā)電量 691 億 kWh，同比增長(zhǎng) 7.4%，占總 發(fā)電量比例 12%。德國(guó)核電出口主要銷往奧地利、荷蘭、波蘭和捷克共和國(guó)，同時(shí)從 法國(guó)進(jìn)口核電。

　　核事故安全問題引發(fā)民眾反對(duì)態(tài)度，德國(guó)核電走出倒 U 型曲線。同樣受到 1974 年能源危機(jī)影響，能源獨(dú)立問題受到關(guān)注，德國(guó)大力發(fā)展核電，直到 1989 年前德國(guó) 核電裝機(jī)都處于快速增長(zhǎng)狀態(tài)。1986 年切爾諾貝利事故后，德國(guó)核電發(fā)展陷入停滯， 最后一座新核電站于 1989 年投入使用。 2011 年福島核事故后，德國(guó)走上了堅(jiān)定退核的道路。到 2011 年初，德國(guó) 17 座 核電機(jī)組規(guī)模 21.5GW，占總電源裝機(jī)容量的 15%，核電發(fā)電量比例接近 30%。2011 年 12 月福島核電站事故后，德國(guó)多臺(tái)核電機(jī)組關(guān)停，2011 年底核電在運(yùn)規(guī)模驟降至12.1GW，2022 年底僅余 3 臺(tái)機(jī)組。規(guī)模 4.1GW。受俄烏事件和北溪管道事故影響， 德國(guó)宣布暫緩核電退出計(jì)劃，推遲關(guān)停原定 2022 年內(nèi)退役的 3 座核電站。

　　3.5 日本：核電建設(shè)正在穩(wěn)步恢復(fù)

　　日本的一次能源需求約 90%依賴進(jìn)口，核電是其能源安全戰(zhàn)略的重要組成。2022 年底日本在運(yùn)核電機(jī)組規(guī)模 31.7GW，同比持平，在建 2.7GW。2021 年日本核電發(fā) 電量 708 億 kWh，同比增長(zhǎng) 82.7%，占總發(fā)電量比例 7%。1973-2011 年，核電作為 日本能源安全戰(zhàn)略的重點(diǎn)，快速發(fā)展。

　　核事故后日本核電經(jīng)歷了短暫的滯緩階段，在本土能源短缺背景下核電快速重 啟。福島核事故后日本核電發(fā)展暫緩，2013-15 年是日本核電發(fā)電低點(diǎn)，在發(fā)電結(jié)構(gòu)中占比僅 1%。

　　2011 年日本核電發(fā)電量約占其總發(fā)電量的 30%，按照原計(jì)劃 2017 年該比 例將達(dá)到 40%，2030 年達(dá)到 50%。然而福島核事故打亂了這一規(guī)劃，2011 年 12 月起日本陸續(xù)關(guān)停大量核電機(jī)組。截至 2018 年，日本核電站累計(jì)關(guān) 閉 17.1GW，此后至今沒有核電站關(guān)停。

　　2014 年日本發(fā)布第四次能源基本計(jì)劃，重新確立核電作為清潔基荷能源的 重要地位，將核電發(fā)電量占比目標(biāo)調(diào)整為，通過新建和重啟停運(yùn)機(jī)組，使該 比例于 2030 年達(dá)到 20%以上。

　　2022 年 6 月，日本首相岸田文雄發(fā)布日本新“清潔能源戰(zhàn)略”，其中提到要 最大限度地利用核能，并被列入岸田文雄的新資本主義行動(dòng)計(jì)劃草案，并獲 得內(nèi)閣會(huì)議批準(zhǔn)。

　　2022 年 11 月，日本政府正式啟動(dòng)核能法規(guī)修訂，延長(zhǎng)在運(yùn)核電站的運(yùn)行壽 命，并在原址進(jìn)行擴(kuò)建。同年 12 月，日本核管理局批準(zhǔn)一項(xiàng)新法規(guī)草案， 允許核反應(yīng)堆運(yùn)行壽命超過目前的 60 年期限，并計(jì)劃到 2030 年重啟 27 座 反應(yīng)堆，將核電發(fā)電量占比提升至 22%。

　　3.6 俄羅斯：核電產(chǎn)業(yè)海內(nèi)外同步穩(wěn)定發(fā)展

　　俄羅斯正處于核電的穩(wěn)步發(fā)展期，包括新技術(shù)研發(fā)以及產(chǎn)品出口。2022 年底俄 羅斯核電在運(yùn)機(jī)組 27.7GW，同比持平，在建 2.7GW。2020 年俄羅斯核電發(fā)電量 2157 億 kWh，占總發(fā)電量比例 20%。除本土建設(shè)外，核電產(chǎn)品以及服務(wù)的出口是俄羅斯的重要政策和經(jīng)濟(jì)目標(biāo)，20 多座核電反應(yīng)堆已確認(rèn)或計(jì)劃出口建設(shè)。

　　俄羅斯核電發(fā)電占比逐年穩(wěn)定攀升，目前是俄羅斯發(fā)電結(jié)構(gòu)中占比最高的清潔 能源。1986 年切爾諾貝利核電站事故后，俄羅斯核電發(fā)展趨緩，蘇聯(lián)解體后核電相 關(guān)資金短缺，直到 1990 年代開始向中國(guó)、伊朗、印度等國(guó)出口反應(yīng)堆，資金緊張情 況得到緩解，俄羅斯核電產(chǎn)業(yè)重新回到穩(wěn)定發(fā)展軌道。核電發(fā)電量占比由 1990 年的 11%，提升至 2020 年 20%。 2022 年 2 月，俄羅斯政府宣布將為新核能發(fā)展計(jì)劃撥款約 1000 億盧布(約 13 億美元)，用以建造小型核電廠、建立閉式燃料循環(huán)技術(shù)平臺(tái)、研發(fā)新型核燃料等。 同年 8 月，俄羅斯國(guó)家原子能公司 Rosatom 宣布計(jì)劃設(shè)計(jì)并建設(shè)一種新型高溫堆， 主要目的在于擴(kuò)大制氫規(guī)模，計(jì)劃在 2030 年左右建成。

　　3.7 印度：核電之路道阻且長(zhǎng)但方向堅(jiān)定

　　印度核電產(chǎn)業(yè)具有起步早但發(fā)展較慢的特點(diǎn)。2022 年底印度在運(yùn)核電機(jī)組 6.87GW，同比持平，在建 6.0GW。印度發(fā)展核電較早，但發(fā)展速度較為緩慢。由于 印度的武器計(jì)劃，沒有簽署《核不擴(kuò)散條約》，因此長(zhǎng)期以來被排除在國(guó)際核電站和 核材料貿(mào)易之外，嚴(yán)重阻礙本土核電發(fā)展。2006 年美國(guó)與印度簽訂《民用核能合作 協(xié)議》，受到國(guó)際社會(huì)長(zhǎng)期孤立的局面被打破，可以公開從美國(guó)進(jìn)口核燃料并引進(jìn)核 技術(shù)，核電事業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期。

　　印度油氣資源短缺，能源結(jié)構(gòu)以煤炭為主，機(jī)遇能源安全以及降碳減排目的，印 度將發(fā)展核電作為其重要戰(zhàn)略部署。2020 年印度核電發(fā)電量 430 億 kWh，占總發(fā)電 量比例 2.8%，由于近年來印度社會(huì)用電量快速增長(zhǎng)，核電占比多年來基本保持穩(wěn)定。 印度煤炭資源豐富，但品質(zhì)相對(duì)較低，在可再生能源重視程度不斷提高的國(guó)際大背景 下，印度將核電作為未來重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域，發(fā)電量占比有望提升。

　　印度政府將核電行業(yè)視作重點(diǎn)發(fā)展目標(biāo)。為了推動(dòng)核電產(chǎn)業(yè)發(fā)展，印度政府向印 度核電公司(NPCIL)以外的國(guó)有企業(yè)開放核產(chǎn)業(yè)。2022 年 8 月，印度國(guó)家電力集 團(tuán)(NTPC)計(jì)劃新建 4 臺(tái)反應(yīng)堆。印度政府發(fā)布未來 10 年國(guó)內(nèi)核電站數(shù)量實(shí)現(xiàn)雙 倍增長(zhǎng)的目標(biāo)。2022 年 11 月，在第 27 屆聯(lián)合國(guó)氣候變化大會(huì)(COP27)上發(fā)布 “印度長(zhǎng)期低排放發(fā)展戰(zhàn)略”(LT-LEDS)，計(jì)劃到 2032 年印度將核電裝機(jī)規(guī)模增加 至目前的 3 倍(即 20GW 以上)，可為印度提供約 3%的發(fā)電量，并將研究部署模塊 化小堆的可行性。