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核电是利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的电能生产方式。在核裂变过程中,快中子经慢化后变为慢中子,撞击原子核,发生受控的链式反应,产生热能,生成蒸汽,从而推动汽轮机运转。核电站与我们常见的燃煤、燃气等火电站一样,均通过使用燃料生成的高温蒸汽推动汽轮机旋转,带动发电机进行发电。两者的不同之处主要在于蒸汽供应系统,火电厂依靠燃烧化石燃料(煤、石油或者天然气)释放的化学能将水变成蒸汽,核电站则依靠核燃料的核裂变反应释放的辐射能将水变成蒸汽。除反应堆外,核电站兵他系统的发电原理与常规火电站类似。
我国一次能源以煤炭为主,据统计,2018年,我国火电发电量占总发电量的71%。然而煤炭会向环境排放大量的污染物,这与当代所提倡的绿色经济明显向背。随着经济发展对电力需求的不断增长,大量燃煤发电对环境的影响也越来越大,寻找一个更为清洁的能源作为基电成为当务之急。核电是一种技术成熟的清洁能源,没有火电生产过程中的二氧化硫、烟尘、氮氧化物和二氧化碳排放。以核电替代部分煤电,是电力工业污染物减排的有效途径。2017年3月5日,李克强总理在两会上作政府工作报告时指出要“扎实有效去产能”,要求煤电行业2017年淘汰、停建、缓建煤电产能5000万千瓦以上。2017年7月26日,国家发改委、能源局等十六部委联合发布《关于推进供给侧结构性改革化解煤电产能过剩风险的意见》,提出到2020年,全国煤电装机规模控制在11亿千瓦以内。在中央政府的高压控制下,2017年,中国火电与水电电源工程投资额明显下降。据中金企信国际咨询公布的《2020-2026年中国核电行业市场发展现状研究及投资战略咨询报告》统计数据显示:2017年,中国火电电源工程投资增速为-33.87%,水电投资增速为0.16%;2018年,火电电源投资额继续下降,水电投资额开始上涨。国家多项政策如《能源发展战略行动计划(2014-2020年)》、《电力发展“十三五”规划》及《“十三五”核工业发展规划》等为我国核电发展提出了明确的发展目标,其中《“十三五”核工业发展规划》明确提出到2020年我国核电装机容量力争达到5800万千瓦,新开工机组装机容量达到3000万千瓦,在政策指引下,我国核电建设稳步推进。但是受到福岛核电站事故的影响,我国核电建设虽然处在高速发展期,但是保持着以“稳”为主的基调,新开工机组数量较少,核电工程投资额有所下滑。根据中电联数据显示,2018年我国核电电源工程投资完成额437亿元,较2017年减少17亿元。2019年上半年,我国核电电源工程投资完成额143亿元,同比下降30.2%。虽然近年来受国家核电批复减少以及新建投资额的降低的影响,我国核电主要企业电源项目在建规模有所缩小,但是随着项目的完工,我国核电装机规模不断扩大,发电量同步提高。根据中电联数据显示,2018年我国核电装机量达到4466万千瓦,发电量2944亿千瓦时;及至2019年上半年,核电装机规模以达到了4591万千瓦时,发电量1600亿千瓦时,同比均有明显提高。2017年2月10日,国家能源局印发《2017年能源工作指导意见》(国能规划[2017]46号),提出2017年的能源重大工程包括:积极推进已开工核电项目建设,年内计划建成三门1号机组、福清4号机组、阳江4号机组、海阳1号机组、台山1号机组等项目,新增装机规模641万千瓦;积极推进其备条件项目的核准建设,年内计划开工8台机组;扎实推进三门3、4号机组,宁德5、6号机组,漳州1、2号机组,惠州1、2号机组等项目前期工作,项目规模986万千瓦。截止2015年底,在运核电装机容量2717万千瓦,在建装机容量3054万千瓦。《能源发展“十事五”规划》的投产目标实际达成率不足七成,另外三成仍处于建设状态。不过投产加在建的总装机容量目标尚算基本达成规划预期,而《电力发展“十三五”规划》的进度就更不容乐观。而到了2017年12月底,国内在运核电机组37台,合计装机容量3581万千瓦;在建机组19台,合计装机2207万千瓦。按照“十三五”规划,2018-2020年,年均投产736万千瓦,年均批复并开工1000万千瓦。2018年全年我国核能发电量接近3000亿千瓦时。据统计数据显示,2017年全年中国核能发电量为2480.7亿千瓦时,累计增长16.3%。截止至2018年12月我国核能发电量达305.9亿千瓦时,同比增长37.9%。2018年1-12月我国核能发电量累计值为2943.6亿千瓦时,累计增长18.7%。据世界核能协会数据显示,截至2018年6月,我国在运核电机组达39台,世界排名第四,前三分别为美国99台、法国58台、日本42台。在建核电机组19台,居世界第一,并远超其他国家,第二的俄罗斯在建核电机组为6台。处于提议规划状态的核电机组有41台,亦居世界第一。我国核电利用率维持高位,远优于其他能源。核电具备基荷电源属性,高效、稳定、环保。2018年我国核电机组利用小时数高达 7184小时。根据“十三五”能源规划,到2020年我国将实现5800万千瓦投运、3000万千瓦在建的目标,根据中电联最新数据显示,目前我国核电装机量为4591万千瓦,尚有1200万千瓦的缺口;核电在建工程在建规模约为1800万千瓦,距离2020年目标3000万千瓦有着较大缺口。2019年7月26日,国核电发布公告称,截至2019年6月底,中国核电旗下福建漳州核电项目已获得核准,该项目将建设两台我国自主知识产权的“华龙一号”核电机组。山东荣成、福建漳州和广东太平岭核电项目目前均已核准开工,标志着自2015年12月以来核电项目“零审批”正式结束。作为稳基建的重要抓手,2019-2020年国内核电建设进度加快是大概率事件,未来几年我国核电建设或将进一步迎来加速时代。
核电设备的国产化是核电设备行业发展的一大趋势,目前我国在建核电站的国产化率平均达到70%左右。在核电设备部件中,反应堆压力容器、蒸汽发生器、对内构件控制杆燃料装卸料设备、一体化安全壳顶盖等均已实现100%国产化,国内厂商的核电设备制造能力大幅提升。为加速我国核电自主化进程,在高起点上实现自主创新,国家成立国家核电技术公司并引进国外先进的第三代核电技术,未来我国三代核电站的建设更多的倾向于运用AP1000系统。我国目前正在实行《AP1000设备国产化实施方案》,通过引进技术的消化吸收以及依托目前四台机组的制造,全面掌握AP1000设备的设计和制造技术,从第五台机组开始,我国AP1000设备可以基本实现国产化,未来3-5年将是我国核电设备国产化的黄金期。