一、 核电行业发展现状

1、核电是优质的清洁能源

核反应堆利用链式裂变反应产生能量。 1942 年 12 月，世界第一座核反应堆在美国芝加哥大学建成， 可控的链式裂变反应得到了验证。 链式裂变反应指的是原子核吸收一个中子后发生裂变，同时释放出 2-3 个中子和能量，如果这些中子再被吸收引起其他原子核裂变，就可使裂变反应持续进行下去。 核电站中的核反应堆内发生的就是可控的链式裂变反应，裂变过程释放出的能量数百万倍于煤的燃烧。

全球核反应堆中以压水堆为主。 核反应堆按照燃料、 中子能量、 慢化剂和冷却剂不同，分为多种类型。按燃料循环分为铀-钚循环和钍-铀循环； 按发生反应的中子能量分为热中子反应堆和快中子反应堆；按冷却剂分为轻水堆和重水堆；按慢化剂分为石墨堆、轻水堆和重水堆；其中，轻水堆又分为压水堆和沸水堆。

目前全球投运的核反应堆约 450个，其中使用铀 235 作为燃料，轻水作为冷却剂和慢化剂的压水堆占据绝大多数， 共计约 293 个，占比为 65.3%，其次为沸水堆共计约 75 个，占比为 16.7%。 使用重水作慢化剂， 轻水或重水作冷却剂的重水堆共计约 49 个， 占比位居第三， 占比为 10.9%。

压水堆在核反应堆中占比最高

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核电站通过机械能将核能转换为电能。 核电站利用核反应堆中核裂变所释放的能量进行发电。 核裂变反应在核电机组的压力容器中产生热能， 反应堆冷却剂通过吸收这些热量转变为高温流体， 高温冷却剂在蒸汽发生器中与给水换热后再回到压力容器中，这个通过主泵带动的循环被称为一回路。给水吸收热量后生成蒸汽，从而推动汽轮机带动发电机组发电，做功后的蒸汽通过冷凝器转化为给水再被送回到蒸汽发生器中，这个通过主给水泵带动的循环被称为二回路。 核电与常规火电站的区别仅在于进入汽轮机的蒸汽携带的能量来源不同，火电站是通过燃烧煤炭、石油、天然气等燃料产生热能，核电站则通过铀核燃料裂变产生热能 。

核电具有清洁高效、安全稳定、经济性好等特点，是一种可以承担电网基本负荷的优质清洁能源。

炭、石油、天然气等，非化石能源主要包括核能、 风能、太阳能、水能、 地热能、 海洋能等。与化石能源相比，非化石能源在利用过程中基本不产生温室气体，属于对环境友好的清洁能源， 而核电在非化石能源中又具有明显的优势。

清洁高效： 核电在电力生产过程中几乎不排放污染物。 核电站在运行的过程中只产生少量的放射性废物，并按照国家法规予以严格控制，不会对环境造成明显影响， 不产生温室气体等其他污染物。 与火电相比， 一台百万千瓦核电机组每年可减少排放二氧化碳600 万吨，二氧化硫 2.6 万吨，氮氧化物 1.4 万吨，清洁优势明显。 若考虑到建造及燃料循环的环节，核电会产生少量的排放物，从全寿期来看，温室气体的排放量与风电相当，远低于煤电等化石燃料电厂。一座核电厂全寿期的常规废物排放量，只相当于同等规模火电厂的 0.5%-4.0%。

核电是一种高效的能源。 1 千克铀 235 全部裂变， 能够释放出相当于 2700 吨标煤完全燃烧放出的能量。 一座百万千瓦级的核电站，平均每年只需补充约 25 吨的核燃料，全年只需几辆卡车运输，而同样功率的燃煤火电站每年耗煤达 300 万吨，每天需要供煤近万吨，需要上百节火车皮运输，对运输造成了极大的压力。

核电温室气体排放量极低

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核电比火电更为高效

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安全稳定： 成熟的技术使核电的安全性得到了保证。 世界各国及核电运营企业都将安全作为核电生产的第一要务，在核电建设施工及运营维护的全过程中，均制定了严格的标准和程序，同时也制定了完善的事故处理程序。 核电站在设计过程中，一般采用纵深防御来保证其安全性，提供一系列多层次的防御来防止事故，并在未能防止事故时保证提供适当的保护。纵深防御的一个典型应用是在设计中设置的多道实体屏障，将放射性物质置于多道屏障的保护之下，通常采用三道屏障，即：燃料元件包壳、反应堆冷却剂系统压力边界、安全壳。事实证明， 成熟可控采用了纵深防御等设计的核电具有很高的安全性。

核电设备利用小时数高居第一。 此外与其他所有能源相比，核电可以保持长时间稳定运行， 且间隔 12-18 个月才更换一次核燃料和检修，所以核电可以连续运行很长的时间。同时核电单机容量较大， 最高可达近 180 万千瓦，是理想的承担电网基本负荷的电源。核电设备年运行小时数为 7108 小时，在所有发电类型中高居第一，远高于发电设备平均利用小时（3786）。

核电设备利用小时数高居第一

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经济性好： 核电的发电成本主要由运行费、 折旧费和燃料费三部分组成，其中运行费用占比约为 20%-25%， 折旧费占比较高，约占 45%-50%，而核电燃料费占比较低，约为20%-25%。核电站一般可以运行近 60 年， 而目前最长折旧年限一般为 30-40 年，折旧完成后，核电的发电成本将大幅下降。国家对核电采取优先上网政策，核电利用小时高且稳定，这种高固定成本、低变动成本的成本结构使得核电具备较好的经济性。与常规能源相比， 核电还具有最低的外部成本。 发电厂并不是孤立存在的，发电厂排放的各种污染物、噪音等对公众的损害，以及对地球气候变暖等环境生态影响等因素产生的成本可以作为外部成本，将其包括在内对现有的发电技术经济性分析进行全面研究。

多个研究结果表明，与其他常规能相比， 核能的外部成本最低。外部成本最高的是常规能源煤炭和石油，为核电的 10 倍以上， 作为洁净能源的天然气发电，外部成本也约为核电的 3-6 倍。

核电外部成本最低

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核电是优质的清洁能源。 总体来看， 可以带电网基本负荷的电源中，火电在生产过程中存在较为严重的污染，未来的发展已逐渐放缓； 水电对区域位置要求高导致可开发容量有限且存在消纳障碍，而且水电过度开发对生态环境有一定影响。新能源中， 风电和太阳能负荷都不稳定，不能承担电网基本负荷， 且同样存在消纳障碍。而核电清洁高效、安全稳定、经济性好，是优质的清洁能源。

2、我国核电技术分析

目前全球在建核电机组以第三代为主。 从世界范围来看，目前全球在建核电机组 56台，第三代机组约 41 台，其中我国在建机组 19 台，第三代机组 10 台。 与第二代核电相比， 第三代核电具有更高的安全性和经济性。第三代核电技术遵循国际原子能机构最新核安全标准，设计基准对严重事故有切实措施进行预防和缓解，堆芯损坏概率降低一个数量级； 同时第三代核电厂设计采用了大量成熟技术和工程经验，有效降低了造价和建设及维护成本。以 AP1000 技术为例，其运用了非能动性安全理念，系统、设备都得到了简化， 与第二代技术 CPR1000 相比，核安全级水泵、阀门分别减少了 92.3%、80.4%，安全构筑物混凝土量减少了 57.4%。基于安全性和经济性的考虑， 第三代核电技术是未来世界核电发展的主要方向之一，在第四代核电技术得到验证之前，新建机组也将以第三代机组为主。

全球在建核电以第三代为主

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我国在建核电机组位居全球第一

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我国三代压水堆核电技术主要参数对比

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3、核电未来发展空间广阔

我国核电发电量占比较低。 2016 年全球核电发电量平均占比约 16%， 而我国核电发电量占比约 3.6%，远低于全球平均水平，在全球排名比较靠后。与世界主要国家相比，我国差距明显，还有很大的提升空间。其中，美国、 韩国、俄罗斯核电发电量占比分别为 20%、 30%、 17%，法国最高，核电发电量占比达到了 72%。 日本在福岛事故发生以前，核电发电量占比达 30%，福岛事故发生以后，大部分核电机组关停，核电发电量占比降为 2%。

我国核电发电量占比在全球处于较低水平

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若要完成规划，未来三年每年需新审批 6-8 台机组。 截止目前，我国投运核电机组 38台， 共约 3690 万千瓦，在建 19 台机组，共约 2100 万千瓦。在建的 19 台机组将有望在 2018 到 2022 年之间陆续投产，预计到 2020 年在运机组可达 5200 万千瓦，与规划中要求的 5800 万千瓦差距不大。就目前审批的机组计算，到 2020 年在建机组仅约 600万，与规划中要求的 3000 万千瓦差距较大，若要完成规划只要求， 则 2018-2020 年，每年需新审批 6-8 台核电机组。 与此同时，三大核电集团也积极开展核电项目前期工作，储备了一批适合发展核电项目的厂址， 其中， 部分项目已获准开展前期工作。

我国在运及在建核电机组分布

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