核电行业运行情况分析及展望

行业研究 核电行业 行业研究|核电行业 大公国际：核电行业运行情况分析及展望 文/孙博 摘要 随着“碳达峰”、“碳中和”等政策的推进，我国电力系统将朝着清洁能源方向快速发展，其中核电作为清洁、稳定、高效的基荷电源，面临良好外部环境；我国积极安全有序发展核电，随着核电核准常态化，且近三年核准提速，核电行业迎来中长期的广阔发展空间。核电产业链上游核燃料及下游投运管理企业的专营性较强，行业集中度高，此外，中游核岛设备行业集中度也相对较高；核电装机量的快速增长将带动核电全产业链快速发展。我国核电运行机组装机容量及发电量均位居全球前列，但我国核电发电量在总发电量中占比仍较低，随着“碳达峰”、“碳中和”目标的实施，电力系统清洁低碳转型步伐进一步加快，预计我国核电发电量占比将持续提升。我国核电站投资、运营主体较少，维持寡头垄断格局；核电机组运行稳定且享有优先上网政策，核电机组利用小时数普遍高于其他类型电源且上网电价较为稳定，经营周期长，核电运营企业具有很强的盈利能力和现金流获取能力。 正文政策环境 随着“碳达峰”、“碳中和”等政策的推进，我国电力系统将朝着清洁能源方向快速发展，其中核电作为清洁、稳定、高效的基荷电源，面临良好外部环境；我国积极安全有序发展核电，随着核电核准常态化，且近三年核准提速，核电行业迎来中长期的广阔发展空间。 我国核电发展政策驱动性强，国家政策对核电审批、建设的影响显著。随着“碳达峰”、“碳中和”等政策的推进，我国电力系统将朝着清洁能源方向快速发展，其中核电作为清洁、稳定、高效的基荷电源，面临良好外部环境。 核电清洁、稳定、高效的特征，使其可作为基荷电源保障电力系统稳定安全。核电发电原理为：将核反应的能量转换为水的热能，生成蒸汽，由蒸汽推动汽轮机运转，产生电力。因此，在清洁低碳方面，核电发电过程中不产生或排放二氧化碳（CO2）、二氧化硫(SO2)、氮氧化物、颗粒物等大气污染物，对环境的影响相对较小，清洁性较高，且核电的碳排放量与化石燃料相比很低。稳定性方面，核电的电力输出的稳定性较好，根据中国电力企业联合会(以下简称“中电联”)数据，过去10年内，全国核电平均利用小时数均稳定在7,000小时以上，近几年维持在7,500小时以上，远高于其他电源；此外，相较于太阳能、风能等可再生能源，核电的发电量受天气、季节等外部因素的影响较小，除检修时间外，全天出力可维持100%。从经济性来看，虽然核电的初始投资成本较高，但由于核电的燃料能量密度高，1吨铀-235裂变产生的能量相当于270吨标准煤，且燃料费仅占发电成本的约20%～30%，因此，在运营过程中，核电的燃料费用较低，而且不受燃料市场价格波动的影响；相比水电、太阳能发电、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。从实现“双碳”目标或建设新型能源体系的角度来看，核电均为重要的能源类型之一，在未来的能源结构中，核电的地位将更加重要。 由于核电行业的特殊性，对安全性的要求极高，因此，我国核电项目均需经国务院的核准，政府的决策和监管对于行业的健康发展至关重要。由于福岛核电站事故的原因，之后的“十二五”、“十三五”都明确了要坚持安全发展核电的原则。2022年印发的《“十四五”现代能源体系规划》提出“积极安全有序发展核电”，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，到2025年，核电运行装机容量达到7,000万千瓦左右。2024年11月8日，十四届全国人大常委会第十二次会议表决通过《中华人民共和国能源法》，自2025年1月1日起施行，其中规定“国家积极安全有序发展核电”。随着双碳目标的推进以及核电技术的进步，预计未来核电发展的政策空间将逐步释放。 随着核电核准常态化，且近三年核准提速，将推动核电行业迎来中长期的广阔发展空间。受2011年日本福岛核电站重大核安全事故影响，2011～2018年我国核电核准处于相对停滞阶段；随着2019年国家重启对新增核电机组的审批，核电核准常态化，2019～2023年，我国新增核准核电机组数量分别为4台、4台、5台、10台和10台；2024年8月19日，国务院常务会议一次性核准11台机组，2022～2024年连续三年核准10台以上机组，核准提速将推动核电行业进入更为积极的发展时期。 核电产业链情况 核电产业链上游核燃料及下游投运管理企业的专营性较强，行业集中度高，此外，中游核岛设备行业集中度也相对较高；核电装机量的快速增长将带动核电全产业链快速发展。 核电产业链以核电站为中心，上游主要是核燃料及核材料，中游为核电设备制造产业，下游为核电站建设运营，主要通过电网公司向终端用户售电。 其中，上游核燃料环节受到国家专营限制。目前，中国核工业集团有限公司（“中核集团”）下属的中国原子能工业有限公司是国内唯一的核燃料生产、供应及贸易服务商，对核燃料、铀产品的生产经营和进出口实行专营，在核电产业链的上游拥有了较高的市场份额；在碳素及其他核电材料方面，我国也有方大炭素新材料科技股份有限公司、宝鸡钛业股份有限公司等上市公司提供相应的材料。 中游核电站设备，主要分为核岛设备、常规岛设备及辅助设备，其中核岛设备由于制造难度大，建设周期长，技术壁垒高，行业集中度也相对较高。目前我国的核电主设备制造业主要为大型国有企业垄断，如上海电气、东方电气以及哈尔滨电气等大型核电设备制造商在压力容器、蒸汽发生器等主要核岛设备的市场中市场占有率很高。部分企业如江苏神通阀门股份有限公司、苏州海陆重工股份有限公司等也在特定的核电设备如核电阀门、核电压力容器等设备行业中占据了一席之地。核电企业的设备投资占比高，设备购置费占初期投资比例约28%～35%。 核电站的下游为建设及投运管理等，目前只有中核集团、国家电力投资集团有限公司（以下简称“国家电投”）、中国广核集团有限公司（以下简称“中广核”）、中国华能集团有限公司（以下简称“华能集团”）四家核电公司持有核电运营牌照，其中，中广核以及中核集团是我国最主要的核电运营商，由于寡头垄断而形成行业高度集中。大唐国际发电股份有限公司、浙江浙能电力股份有限公司、申能股份有限公司、华能国际电力股 份有限公司等公司也投资/控股了不同的核电站项目。 总体而言，核电产业链上游核燃料及下游投运管理企业专营性较强，行业集中度高，此外，由于高技术壁垒，中游核岛设备行业集中度也较高；核电装机量的快速增长将带动核电全产业链快速发展。 供需情况 我国核电运行机组装机容量及发电量均位居全球前列，但我国核电发电量在总发电量中占比仍较低，随着“碳达峰”、“碳中和”目标的实施，电力系统清洁低碳转型步伐进一步加快，预计我国核电发电量占比将持续提升。 我国用电需求水平整体受宏观经济环境影响较大，与宏观经济走势趋同。根据中电联数据，2023年，受上年较低基数以及国民经济持续恢复推动电力消费持续增长影响，全社会用电量同比增长6.7%，一至四季度全社会用电量同比增速逐季提高；三次产业和城乡居民生活用电量增速分别为11.5%、6.5%、12.2%和0.9%。2024年1～11月，全国全社会用电量8.97万亿千瓦时，同比增长7.1%，增速同比提高0.8个百分点。随着我国经济恢复向好，高质量发展持续推进及经济结构持续转型，预计未来我国全社会用电需求增速将保持稳定增长。 根据中国核能行业协会数据，截至2023年末，我国装料运行核电机组共55台，总装机容量为5,703.33万千瓦，总运行堆年为577.37堆年，运行机组数量及装机容量均列世界第三位。2023年，我国核电发电量位居全球第二，达到4,333.71亿千瓦时，同比增长3.98%，占全国发电量的4.86%；其中，福建、辽宁、海南省核电发电量占比超过20%。2023年，我国核电上网电量4,067.09亿千瓦时，同比增长4.05%。与燃煤发电相比，2023年我国核能发电相当于减少燃烧标准煤1.23亿吨，减少排放二氧化碳3.23亿吨、二氧化硫104.89万吨、氮氧化物91.31万吨。2023年，全国核电机组平均设备利用小时数为7,661.08小时，同比增长1.50%，核电设备平均利用小时数约为风电的3.45倍、火电的1.72倍、光伏的5.96倍,近三年均保持在7,500小时以上。 截至2024年9月末，我国运行核电机组共56台，装机容量为58GW。2024年1～9月，全国累计发电量为70,563亿千瓦时，运行核电机组累计发电量为3,278.09亿千瓦时，同比增长1.55%，占全国累计发电量的 4.65%。 台 53 55 55 49 45 47 36 38 31 2424 23 24 20 18 16 19 11 13 14 60 50 40 30 20 10 0 2014 2015 2016 2017 2018 在运机组 2019 在建机组 2020 2021 2022 2023 图12014～2023年我国大陆在运和在建核电机组数量统计图 数据来源：中国核能行业协会，大公国际整理 2023年，由于项目审批开工提速，我国新增5台核电机组开工建设，分别为三门核电厂4号机组、海阳核电厂4号机组、陆丰核电厂6号机组、廉江核电厂1号机组、徐大堡核电厂1号机组。核电工程建设投资完成额949亿元，创近5年最高水平。截至2023年末，我国在建核电机组共24台，总装机容量为2,905.14万千瓦，在建机组数量及装机容量继续保持世界第一。区域分布方面，我国核电站主要分布在沿海8个省区，从北至南分别为辽宁省、山东省、江苏省、浙江省、福建省、广东省、广西壮族自治区和海南省。 5,473 5,7035,703 4,600 4,884 5,112 3,482 3,703 2,644 2,261 2,979 2,613 2,905 2,340 2,119 2,281 1,621 1,887 1,222 1,486 万千瓦 6,000 5,000 4,000 3,000 2,000 1,000 - 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 在运机组在建机组 图22014～2023年我国大陆在运和在建核电机组装机容量统计图 数据来源：中国核能行业协会，大公国际整理 中长期来看，我国核电装机容量仍存在较大发展空间。尽管中国拥有的核电站数量已经位居世界前列，但从发电量在电力系统中占比来看，2023年，我国核电发电量在总发电量中占比不到5%，远低于发达国家水平，如法国核电发电量占比达63%，美国核电发电量占比超过18%。随着我国核电核准持续，尤其近三年核准提速，仍有充裕的储备机组。根据中国核能行业协会数据，截至2024年8月末，我国核电在建及核准装机达57GW，接近在运装机容量，综合多家机构的研究成果，预计到2035年，我国核电发电量在总发电量中的占比将达到10%左右，相比2023年将翻倍；到2060年，核电发电量占比达到18%左右。随着“碳达峰”、“碳中和”目标的实施，电力系统清洁低碳转型步伐进一步加快，核电在全社会发电量中占比将有所提升，在我国能源结构中 将发挥更重要的作用，未来我国核电拥有广阔发展空间。 经过数十年的技术以及经验的积累，我国已经形成了较为完整的核电体系，研制成功了以华龙一号、玲珑一号为代表的核电机组以及核电设备，我国核电站主要核电堆型设备国产化率达90%以上，核电装备自主化和国产能力持续提高。根据世界核电运营者协会（WANO）发布的2023年第四季度核电机组WANO业绩指标数据，我国满足WANO单项业绩指标(滚动年度值)统计要求的54台机组共753项有效WANO单项业绩指标中，达到WANO优秀值(1/10位值)水平的指标有574项，占比76.23%，达到WANO先进值(1/4位值)水平的指标有592项，占比78.62%，达到WANO中值(1/2位值)水平的指标有659项，占比87.52%，三项达标占比均高于其他世界主要核电国