核電報告：綠電基建大時代，核電迎再次騰飛

　　4 核電產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化加速升級

　　4.1 全產(chǎn)業(yè)鏈已實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化

　　核電產(chǎn)業(yè)鏈包括從上游核燃料供應(yīng)到中游核設(shè)備生產(chǎn)制造，最后到下游核電建 造及運(yùn)營等。我國核電產(chǎn)業(yè)鏈已形成每年 8 套核電主設(shè)備制造的產(chǎn)能，建設(shè)安裝產(chǎn)能 可滿足 30 臺核電機(jī)組同時施工的要求，在世界核電市場處于領(lǐng)先地位。從盈利水平 角度來看，核燃料產(chǎn)業(yè)鏈、核島主設(shè)備制造以及核電站運(yùn)營的毛利率較高，相關(guān)企業(yè) 將收獲相對更多核電行業(yè)高景氣的紅利。

　　核電在各基荷能源類型中燃料成本占比顯著偏低。核電站具有初始投資高、燃料 費(fèi)用較低的特點(diǎn)。初始建設(shè)投資一般占電站全生命周期的比例為 45-50%，運(yùn)營成本 40-45%，其中燃料采購成本(包括鈾礦開采、鈾轉(zhuǎn)化濃縮、燃料組件制造等前段環(huán) 節(jié))僅占 10-15%。經(jīng)合組織核電站的總?cè)剂铣杀就ǔH為燃煤電廠的 1/3~1/2、為 天然氣聯(lián)合循環(huán)電廠 1/4~1/5。此外值得注意的是，核燃料的后處理成本占核電站全 生命周期成本約 5%，隨著我國核電存量裝機(jī)規(guī)模的擴(kuò)大，乏燃料后處理市場潛力不 容小覷。

　　4.2 上游核燃料循環(huán)潛力大

　　中核集團(tuán)是國內(nèi)唯一擁有完整核燃料循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè)。核燃料循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈主 要分為前端經(jīng)過鈾礦開采、轉(zhuǎn)換濃縮等環(huán)節(jié)最終完成燃料元件制造，以及后端乏燃料 和放射性廢物的后處理。中核集團(tuán)子公司中國核燃料有限公司是中國唯一的核燃料生 產(chǎn)、供應(yīng)和服務(wù)企業(yè)，并擁有在四川宜賓和內(nèi)蒙古包頭兩個核燃料生產(chǎn)基地，國內(nèi)所 有核電站所用核燃料均出自這里。 中廣核目前亦在積極發(fā)展核燃料產(chǎn)業(yè)，在哈薩克斯坦、非洲、澳大利亞等國家和 地區(qū)投資開發(fā)鈾礦。我們認(rèn)為未來隨著核電產(chǎn)業(yè)發(fā)展及核燃料需求擴(kuò)大，核燃料產(chǎn)業(yè) 發(fā)展將呈現(xiàn)更加多元化特征。

　　核電站的燃料成本占比遠(yuǎn)低于火電。一座百萬 kW 級的核電站，每年需要約 30 噸的鈾原料，同等規(guī)模的火力發(fā)電站則需要 350 萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，參考過去三年燃料價 格，百萬千萬級電站對于天然鈾、動力煤每年需求折合人民幣分別為 0.2 億元、18.3 億元，核電站的燃料成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于火電。核燃料在核電站運(yùn)行階段占總成本 34%，大 幅低于燃煤機(jī)組 78%、天然氣機(jī)組 87%的燃料占比。在核燃料循環(huán)成本結(jié)構(gòu)中，鈾 礦開采和鈾濃縮的占比較高，分別達(dá)到 41%、31%。

　　解決高放射性固體廢物處理問題是當(dāng)前重點(diǎn)。放射性廢氣和廢液經(jīng)處理后達(dá)標(biāo) 后可直接排放或重復(fù)利用，固態(tài)廢物處理相對復(fù)雜，中低放射性廢物經(jīng)過固化、貯存 后移送至區(qū)域處置場進(jìn)行地表處理;高放射性廢物，即乏燃料，有兩種處理方式：1) 開放式核燃料循環(huán)：將其作為放射性廢物直接最終處理;2)閉式核燃料循環(huán)：從中 回收的鈾、钚等加工制成核燃料組件，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，其他廢物做深地質(zhì)處理。我國 采用閉式核燃料循環(huán)方法。

　　乏燃料處理產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)侵饕袌鲈隽俊Ｎ覈穗娬九溆卸褍?nèi)貯存池，一般設(shè)計(jì)容量 為可貯存 10 年，早期投運(yùn)已超出自身貯存容量的核電站可轉(zhuǎn)移至臨近核電站暫時貯存，或放置于離堆乏燃料貯存池，但最終仍需運(yùn)至乏燃料后處理廠進(jìn)行最終處置。隨 著審批重啟后存量機(jī)組規(guī)模的不斷擴(kuò)大，以及離堆貯存池選址需考慮后處理廠位置進(jìn) 行配套建設(shè)，對乏燃料后處理廠及相關(guān)配套設(shè)施的需求迫在眉睫。 我國乏燃料后處理產(chǎn)業(yè)已布局多年，有望即將進(jìn)入加速發(fā)展階段。2010 年我國 首座由中核 404 主導(dǎo)的動力堆乏燃料后處理中試廠投運(yùn)，乏燃料年處理能力 60 噸， 2017 年以其為基礎(chǔ)的示范工程開工，設(shè)計(jì)年處理能力 200 噸。2019 年立項(xiàng)的北山 地下實(shí)驗(yàn)室已于 2022 年 12 月動工，作為高放廢物深地質(zhì)處置的科研平臺，是我國 核燃料閉式循環(huán)科技創(chuàng)新體系的重要組成部分。一座百萬 kW 級的壓水堆核電站，每 年產(chǎn)生乏燃料約 21 噸，據(jù)此估算，2022 年底我國乏燃料累計(jì)產(chǎn)生已逾 9000 噸，遠(yuǎn) 遠(yuǎn)超過目前的乏燃料后處理能力。

　　我們根據(jù)目前已公布的在運(yùn)、在建以及核準(zhǔn)待建核電機(jī)組規(guī)模進(jìn)行估算，2025 當(dāng)年將產(chǎn)生 1330 噸乏燃料，累計(jì)乏燃料貯存量達(dá) 13099 噸;2030 年當(dāng)年將產(chǎn)生 1883 噸乏燃料，累計(jì) 21254 噸，考慮堆內(nèi)貯存池 10 年臨時貯存規(guī)模，2025 年、 2030 年新產(chǎn)生的離堆乏燃料分別為 426 噸、1024 噸;累計(jì)需要被處理的離堆乏燃 料分別達(dá)到 3121 噸、7095 噸。綜上，2030 年前國內(nèi)需建成具備年處理能力達(dá)到千 噸以上規(guī)模的乏燃料后處理廠，目前僅 60 噸/年。

　　4.3 中游設(shè)備打造大國重器

　　核能發(fā)電是將核能依次轉(zhuǎn)化為熱能、機(jī)械能、電能的過程，依賴數(shù)量龐大且復(fù)雜 的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)此過程。 按廠房布置分為核島、常規(guī)島、電廠配套設(shè)施(BOP)。 按照能量傳輸邊界分為一回路系統(tǒng)(主冷卻劑系統(tǒng))、二回路系統(tǒng)(核蒸汽 系統(tǒng))、三回路系統(tǒng)(冷卻水源系統(tǒng))。 一回路系統(tǒng)位于核島，因系統(tǒng)內(nèi)介質(zhì)直接與核燃料接觸而具有放射性，核島 設(shè)備安全性、穩(wěn)定性要求是最高的。

　　核島設(shè)備具有投資比重大、利潤率高的特征。在核電站總投資的分項(xiàng)費(fèi)用結(jié)構(gòu)中， 核電設(shè)備費(fèi)占到 50%的比例，其中核島設(shè)備占全部設(shè)備費(fèi)用的比例達(dá)到 52%。設(shè)備 國產(chǎn)化對總投資影響顯著，我們測算，目前設(shè)備國產(chǎn)化率 85%相比核電建設(shè)初期全 部依賴進(jìn)口，可以節(jié)約 40%以上設(shè)備購置成本。

　　核島承擔(dān)熱核反應(yīng)功能，是實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換、保障核電站平穩(wěn)安全運(yùn)營的核心。核 島主要設(shè)備制造難度大、制造周期長、對安全性要求高，對企業(yè)研發(fā)能力、制造加工 能力要求很高，國內(nèi)有能力參與核島主要設(shè)備制造的廠家并不多，主要供貨商有東方 電氣、上海電氣、中國一重、哈爾濱電氣等。我們認(rèn)為主要原因在于核電技術(shù)壁壘較 高，企業(yè)想要進(jìn)入該領(lǐng)域需要付出的前期研發(fā)、設(shè)備等投資費(fèi)用非常高，而已參與過 核電供貨的廠商因?yàn)榉e累了技術(shù)和制造能力，更容易拿下新項(xiàng)目訂單，從而形成了“強(qiáng) 者恒強(qiáng)”的局面。

　　我國核電設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈今年有望實(shí)現(xiàn) 100%國產(chǎn)化率。我國核電設(shè)備國產(chǎn)化率，從 2017 年大亞灣時 1%，已提高到防城港 3 號機(jī)組 88%，主泵、DCS、重要閥門等長 期依賴進(jìn)口的設(shè)備已逐步實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。2022 年 12 月，中核集團(tuán)首個安全級 DCS 設(shè) 備交付;2023 年 2 月國電投宣布，“國和一號”產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)盟已完成非能動余熱排出閥、 1E 級磁浮子液位計(jì)等十一項(xiàng)整機(jī)設(shè)備攻關(guān)，今年有望達(dá)到 100%國產(chǎn)化水平。我們 認(rèn)為國家裝備制造產(chǎn)能升級，會優(yōu)先選擇技術(shù)先進(jìn)、國產(chǎn)率高的領(lǐng)域，核電產(chǎn)業(yè)鏈符 合發(fā)展要求。

　　4.4 下游運(yùn)營商業(yè)模式優(yōu)異

　　核電站的建設(shè)與運(yùn)營的安全性是重中之重，具有高進(jìn)入門檻的特點(diǎn)。目前國內(nèi)擁 有核電站建設(shè)和運(yùn)營資格的企業(yè)僅有中核集團(tuán)、中廣核集團(tuán)、國電投以及華能集團(tuán) 4 家，其他電力企業(yè)可以憑借廠址資源，通過參股方式參與核電運(yùn)營。中核和中廣核牢 牢占據(jù)我國核電在運(yùn)機(jī)組規(guī)模前兩位，2022 年底兩者市占率達(dá)到 85%。國電投負(fù)責(zé) 第三代核電技術(shù) AP1000 消化吸收，并成功研發(fā)出我國首個具有自主知識產(chǎn)權(quán)的機(jī) 型 CAP1400。華能集團(tuán)布局高溫氣冷堆多年，于 2020 年控股海南昌江核電二期項(xiàng) 目正式獲得我國第四張牌照。

　　設(shè)計(jì)能力是核電站安全建設(shè)及運(yùn)營的重要保障。在核電建設(shè)的過程中，國內(nèi)核電 設(shè)計(jì)院的人員儲備不斷加強(qiáng)，技術(shù)能力大幅提升，在消化引進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)出了 具有自主知識產(chǎn)權(quán)的三代技術(shù)。我們認(rèn)為在各國均推出自主核電技術(shù)的趨勢下，未來 核電市場競爭將是知識產(chǎn)權(quán)的競爭，只有保持研發(fā)設(shè)計(jì)力量，不斷開發(fā)、改進(jìn)才能加 強(qiáng)在核電市場的領(lǐng)先地位。

　　隨著核電參與電力交易市場比例的提高，有望進(jìn)一步打開利潤增長空間。核電運(yùn) 營商收入主要來源于電力銷售，一部分采用核準(zhǔn)電價直接上網(wǎng)，另一部分參與電力交 易市場。核電市場化交易部分與煤電成交價息息相關(guān)，目前已有約 70%煤電電量通 過參與電力市場形成上網(wǎng)電價，2022 年 10 月國家發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步深化燃煤 發(fā)電上網(wǎng)電價市場化改革的通知》，有序放開全部燃煤發(fā)電電量上網(wǎng)電價，擴(kuò)大市場 交易電價上下浮動范圍。隨著電力交易總盤子擴(kuò)大，市場趨于成熟，市場交易電價有 望持續(xù)上漲。核電機(jī)組審批加速，疊加參與市場化交易比例提升，核電運(yùn)營收益將加 速增長。

　　4.5 核電產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)芤娣治?/p>

　　核電產(chǎn)業(yè)鏈上各參與方參與核電投資的時點(diǎn)存在差別。長周期主設(shè)備和土建施 工合同在項(xiàng)目開工(FCD)前較長時間就已啟動招標(biāo)，相應(yīng)承包商受益時序最靠前， 訂單執(zhí)行能最快體現(xiàn)在公司業(yè)績上。核燃料供應(yīng)商和核電站運(yùn)營商受益時序比較靠后， 一般設(shè)備承包商受益時序介于中間。