工业专题研究:核裂变:从原型堆到第四代的征程.pdf

核心观点
安全是被电发展的前提,而第四代被电技术大幅革新,不仅显著提高了安全性,还施有效蠖解U-235短缺的问题。2023年,世界首座第四代核电站在中国投运,得益于中国技术领先和核电常态化审批退渐恢复,我们认为核电有望被大力推广,核电设备将显著变益,关注核离中压力客器/蒸汽发生器/阀门等设备的投责机会。我们报告核心要点加下:
核电发电稳定碳排放低,安全为发展前提,常态化审批渐进。核电站发电原理是利用铀核裂变所释放出的热能驱动汽轮机做功,具备能量密度高、功率大、发电稳定且成本低的特点,其年平均发电小时数是中国发电设备发电小时数平均值的2倍。安全是核电行业发展的前提,自日本福岛核事故以来,我国核电审批一度停滞,2016-2018连续3年没有新增审批核电机组。直到2019年中国重启核电审批,随后三年每年核准机组数量稳定在4-5台,“十四五”规划中明确提出安全稳要推动沿海核电建设。2022年和2023年我国均核准10台,较2021年数量翻倍,审批显著提速,常态化审批渐行渐近。
第四代核电技术大幅革新,安全性显著提升,中国已建成全球首座第四代核电站。第一代核电技术是试验性和原型反应堆,主要用于验证核电可行性:第二代核电技术在第一代基础上实现商业化、标准化、系列化、批量化运行,经济性大幅提升,包括压水堆、沸水堆和重水堆:受美国三哩岛和苏联切尔诺贝利核电站事故的影响,第三代核电技术采用非能动安全系统和冗余的能动安全系统提高安全性,但经济性有所降低,主要包括先进压水堆
和先进沸水堆:第四代核电技术本身具有较高的安全性,钠冷快堆和铅冷快堆使用金属冷却剂,导热性能好,可以将热量快速导出,气冷快堆、高温气冷堆和超临界水堆采用都是单相冷却剂,反应过程中不会发生相变,导热稳定:熔盐堆采用液态燃料,不存在熔毁风险。目前中国已建成全球首座高温气冷堆商业示范堆,具备固有安全性。
核电站建设周期长达5年以上,我们预计2024年核电设备市场空间将达672亿元,建议关注压力容器及核电泵闯等设备的投资机会。核电站建设过程可以划分为前期准备和施工两个阶段,其中施工阶段又分为土建施工、设备安装和系统调试三个阶段,整体建设周期
长达5年以上。在第三代核电站中,设备购置费包括核岛和常规岛内各类设备的购置费用,根据《核电项目全寿命周期成本控制研究》,设备购置费大约占建成价的37%,是核电站建设中成本占比最大的一项。在硬件设备上,关键设备大致相同,不同堆型有各自增量设备。随着核准常态化,核电设备将显著受益,我们预计2024年核电设备市场空间将达672亿元,建议关注核岛中压力容器/蒸汽发生器阀门等设备的投资机会。
与市场不同的观点
市场认为由于前两年我国核电站核准数量较多,后续核准将显著减少,持续性有限。并且在福岛核电站事故之后,核电站安全性一直是制约行业发展的重要因素,但市场并不了解
我国第三代核电站以及第四代核电站安全性如何。我们认为在安全性方面,本文从技术角
度分析,第三代和第四代核电在安全性方而较福岛的第二代核电已有显著提高,中国具备自主知识产权的华龙一号更是结合能动和非能动安全设施于一体。在电力需求不断增长,新能源装机持续增长,电网消纳压力遵渐增加的背景下,发电稳定高效的核电有望大力推广,核准有望雌持高景气。

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