（报告出品方/作者：广发证券，代川）

一、核电几番潮起潮落，近期回暖明显

（一）核电发展概况

核能是原子核内部因结构改变而产生的能量，核能发电主要通过核裂变链式反应进行。只有一些质量大的原子核如铀、钚等才能发生核裂变并产生巨大能量。目前世界上的核能发电主要是利用铀-作为燃料，当一个铀-的原子核受到热中子轰击，原子核吸收中子，由于其内部结构不稳定，分裂成两个或多个较小的原子核并释放出2-3个中子。核裂变产生的中子将撞击周围其他铀-原子，这些铀-原子也将以倍增效应分裂并产生额外的中子，从而产生链式反应。1千克铀-全部核的裂变将产生MWh的能量，与燃烧至少吨煤释放的能量一样多，相当于一个20兆瓦的发电站运转小时。

核电站通过对核裂变能进行一系列能量转化进行发电。铀作为核燃料在反应堆内发生裂变，产生核裂变能；核裂变能通过加热冷却剂，在蒸汽发生机内产生蒸汽，核裂变能转化为热能；蒸汽压力推动汽轮机转动，热能转化成机械能；汽轮机带动发电机旋转，机械能转化成电能。在裂变过程中，中子慢化剂用于降低裂变中子的运动速度，使快中子变为热中子，增加与原子核碰撞的机会从而有效地进行可控链式反应。

核反应堆是核电站的关键装备之一，根据其反应形式、用途、中子能量分布、冷却剂和慢化剂种类等因素可建造成各种不同的结构形式。目前世界上所采用的堆形有压水堆、沸水堆、重水堆、石墨气冷堆、石墨水冷堆、快中子增殖堆等。其中，压水堆是目前在运核电站中采用的最普遍堆型。根

压水堆核电站主要由核反应堆、一回路系统、二回路系统及其他辅助系统组成。核反应堆是核电站动力装置的重要设备，装有核燃料，核燃料裂变过程中放出热能，由流经反应堆的水带出反应堆，送往蒸汽发生器。

一回路系统由核反应堆、主泵、稳压器、蒸汽发生器和连接管道、阀门及其他辅助设备组成。高压冷却水由主泵送入反应堆，吸收核燃料裂变放出的热能后，达到高温的水流入蒸汽发生器，通过蒸汽发生器将热能传递给在管外的二回路给水，使给水变成蒸汽。

二回路系统是将蒸汽的热能转化成电能的装置，由汽轮机、发电机、冷凝器、二回路循环泵等设备组成。二回路给水吸收了一回路的热量后变成蒸汽，然后进入汽轮机做功，带动发电机发电；做功后的乏汽排入凝汽器内凝结成水，然后由凝结器内凝结成水，然后送入加热器，加热后重新返回蒸汽发生器，构成二回路的密闭循环。

核电发展60多年来，核电技术经历了四代演变。第一代是20世纪五六十年代开发的原型堆和动力堆，由于核电直接从军用到商用，核电机组附加安全设计少，存在安全隐患；第二代是20世纪60年代后期，在试验性和原型核电机组基础上陆续建成发电功率在MW以上的压水堆、沸水堆、重水堆和石墨水冷堆等核电机组，二代机组专门设计了能动安全装置，而且仅供民用，提高了核电的经济性；第三代总结了核电发展的经验和教训，结合新的安全理念、安全方法和安全要求进一步提升了安全性能、运行性能以及经济性能；第四代是年美国联合其他九个有意发展核能的国家堆出第四代核能系统计划，目前仍在发展阶段，该规划预计在年左右向市场推出可以解决核能经济性、安全性、可持续性、废物处理和防止核扩散问题的核能系统。

快中子增殖堆高效的核燃料利用率将使其成为未来核电发展的新方向。快中子增殖堆内没有慢化剂，中子在撞击核燃料后，可使其裂变并产生多个中子，在维持自持式链式反应的同时实现了核燃料的增殖。例如铀在吸收中子，经二次衰变后会变成可被用作核燃料的钚，从而实现核燃料增殖。

（二）全球核能发展历程及现状

年费米在美国建成了第一个可自持链式反应的试验性反应堆后，前苏联在年建成了世界上第一座核电站——奥布宁斯克核电站（Obninsk），从此开辟了人类核能和平利用的新纪元。世界核电至今已有60多年的发展历史，可被分为四个阶段：实验示范阶段、高速发展阶段、减缓发展阶段以及开始复苏阶段。

1.实验示范阶段（-）

这个时期核电站主要集中在美、苏、英、法和加拿大少数发达国家中，全世界有38个核电机组投入运行，单机容量为5-MW，均属于早期原型反应堆。典型的核电机组堆型包括：年英国及年法国分别建造的“镁诺克斯”（Magnox）天然铀石墨气冷堆（GCR）；年美国在希平港建造的MW原型压水堆（PWR）；年加拿大建造的25MW重水堆（HWR）等。

2.高速发展阶段（-）

根据上海核电办公司，-年间世界共有个机组投入运行，均属于第二代核电站，核电的高速发展主要得益于石油危机影响以及被看好的核电经济性。在此期间，美国成批建造了-MW的压水堆（PWR）、沸水堆（BWR）并出口；苏联建造了MW石墨堆和MW、MWVVER型压水堆；日本、法国引进美国的压水堆和沸水堆技术。法国核电发电量增加20.4倍，核电占比从3.7%提升到40%以上；日本核电发电量增加21.8倍，核电占比提升至20%。

3.减缓发展阶段（-）

在此阶段，各国采取节约能源以及调整能源结构的措施，全球经济发展减缓导致用电需求量下降。年美国三哩岛核泄漏事件以及年前苏联的切尔诺贝利核电站事故在此基础上雪上加霜，导致全球进入核电发展停滞阶段。世界各国开始重新评估核电站的安全性及经济性，并制定更加严格的核电政策以确保核电站的安全可靠性。据《世界核电发展的历史、现状与新趋势》，美国在-年间取消67座核电站建设，其他国家也放慢了核电发展的步伐。

4.开始复苏阶段（-）

自21世纪以来，世界经济开始复苏，越来越严重的能源危机和燃烧化石能源导致全球气候变暖使核能的清洁优势重新显现。年至年，全球核电装机量总体呈缓慢上升趋势，平均年增长率为1%。

年日本福岛核电站事故引起全球对核电安全性的思考和担忧，各国均开展了对在运核电站安全性的全面评估，比利时取消了对3座最老反应堆的运行寿命延长10年的计划，德国、瑞士下令逐步淘汰现有的核电站，美国、中国的核电发展计划陷入停滞，这一系列举措导致全球核电总装机量急剧下降。

年3月，英国、法国、西班牙等12个欧盟国家联合签署部长级会议宣言，表示将核电继续作为重要的低碳能源之一。美国前总统奥巴马要求核监管委员会对美国的核电站进行全面的安全检查，并吸取日本的经验教训，将其运用于设计和建造新一代核电站上。年9月联合国可持续峰会通过的“可持续发展目标”，呼吁所有国家在年前消除一切形式的贫困，减少不平等并应对气候变化，使每个人都能获得负担得起的、可靠和可持续的现代能源。核电在缓解气候变化，实现可持续发展方面的优势随之凸显，为应对能源危机及《巴黎协定》相关承诺，许多国家开始重新发展核电，全球核电装机量有了明显提升。年，日本政府公布福岛核电事故后的“第5次能源基本计划”，将在安全前提下继续推进核电重启，全球核电行业逐渐回温。

IAEAPRIS（国际原子能机构动力堆信息系统，下同）最新数据显示，截至年1月18日，全球共32个国家拥有核电站，在运核电反应堆个，总装机容量为.6GW（包括中国台湾3个反应堆，2.GW），较年增长12%；在建核反应堆52个，总装机容量55.01GW。核能占美国全国无碳清洁电力的50%以上，年有88个获得延长20年寿命的批准，目前共有在运、在建核反应堆95个，合计装机容量97.76GW；作为世界第二大核电生产国，中国目前拥有世界上最多的在建核反应堆，14个，通过审批筹建中的机组有21个。

年核能发电量.61Twh，约占世界总发电量的10%，占世界低碳发电量的三分之一。从各国的情况来看，法国核电占总发电量的71%，瑞士核电占比33%，俄罗斯核电占比21%，美国核电占比20%，英国占比15%。中国核电仅占比4%，低于世界平均水平，还有较大的上升空间。

在过去十年间，核电发电量呈持续增长趋势，自年以来上升6%以上。IAEA预测，在高值情景下，年核能装机量将较今年实现82%的增长，至GW，贡献全球电力的约12%。

（三）中国核能发展历程及现状

中国在20世纪50年代就开始建立核工业系统，并取得了以“两弹一星”为代表的辉煌成绩。但在民用核电方面，中国走的道路漫长而曲折，从20世纪60年代中期第一颗原子弹到年首座商用核电站投入商用，中国用了30多年；20世纪70年代，全球核能开始规模化发展，除英、美、法、苏等国外，不断有新国家开展核电发展，因为综合国力薄弱和计划经济束缚，以及长期受到西方国际技术封锁，中国核电发展缓慢。总体来看，中国的核电发展主要经历了核电起步阶段、适度发展阶段、积极发展阶段和安全高效发展阶段。

1.核电起步阶段（-）

20世纪70年代初，我国决定发展核电。年我国确定了发展压水堆的技术路线，由此奠定了中国核电发展的基本方向；年第一座自主设计和建造，利用中核集团研发的CNP-压水堆技术的秦山核电站破土动工年12月15日成功并网发电，结束了中国无核电历史。中国成为继美国、英国、法国、前苏联、加拿大、瑞典之后世界上第七个能够自行设计、建造核电站的国家。

根据《中国核电产业国产化发展分析》，秦山一期工程的国产化率高达70%，除了反应堆压力容器外，其他的汽轮机、蒸汽发生器、控制棒组件等大型主设备都由我国的上海电气制造。大亚湾核电厂是我国第一座百万千瓦级别的大型商用核电厂，拥有2台MW的压水堆核电机组，年12月国务院批准建设，年5月建成投入商业运行。大亚湾核电厂引进法国M二代核电技术和英国的常规岛技术装备进行建造和管理，并由一家美国公司提供质量保证，作为改革开放以后中外合作的典范工程，成功实现了中国核电建设跨越式发展、后发追赶国际先进水平的目标，为中国核电事业发展奠定了基础。

2.适度发展阶段（-）

受切尔诺贝利核电站事故的影响，以及我国电力供应相对充足，国家将核电定位为补充能源，发展方针为“适度发展”。年，我国开始建造秦山二期2台MW压水堆机组，引进法国M技术并参考大亚湾核电站进行“翻版和改进”。

3.积极发展阶段（-）

随着我国经济快速发展，能源电力需求不断攀升，电力供给日益成为我国经济及社会发展的难题，因此核电的重要地位逐渐凸显。年3月国务院常务会议审议通过了《核电中长期发展规划（-年）》，明确指出“积极推进核电建设”，并设定到年建成核电装机容量40GW，在建18GW的核电发展目标，确立了核电在我国经济与能源可持续发展中的战略地位。自此，我国核电进入规模化发展的新阶段。根据中国政府网，“十一五”期间，我国先后核准13个核电项目，共34台机组、37.02GW。在建核电机组28台、30.97GW，在建规模占全球的40%以上。浙江三门、山东海阳和广东台山率先建设世界上首批三代核电机组。在这期间，中国引进欧美国家第三代核电技术，并以该技术为基础进行消化吸收和再创新，形成具自主知识产权的第三代先进压水堆技术。

4.安全高效发展阶段（-）

年日本福岛核泄漏事件后，中国核电项目审批进入停滞状态，中国核电产业呈缓慢发展趋势。在至年间，仅年和年通过了3台、8台机组核准。此外，为攻克AP屏蔽主泵试验时出现轻微裂痕的难题，确保核电运作安全性，核电审批再一次延缓。

年我国核电审批重新启动，结束了三年的“零审批”状态，审批通过了中国核工业集团漳州核电一期项目1号、2号机组以及中国广核集团惠州太平岭核电一期项目1号、2号机组，年和年先后分别有4、5台机组通过审批。年3月的《政府工作报告》近十年来首次提出“在确保安全的前提下积极有序发展核电”。年核电基础建设投资额达到近十年来新高，为亿元，同比增加41.80%。据中国核能行业协会《中国核能发展与展望()》，我国自主三代核电有望按照每年6-8台机组的核准节奏稳步推进。

近日，核电在我国各省的发展规划中也释放出了回暖信号。辽宁、山东、江苏、浙江、广东、福建、广西和海南等地的地方政府工作报告相继出炉，核电不仅被写入当地经济发展规划，亦被列为年工作重点之一。

到年，山东规划在建核电装机量1万千瓦，浙江省计划核电装机容量达到万千瓦，福建省的核电装机容量目标是达到万千瓦以上。单从这三个省份的规划装机容量计算，到年的我国在运、在建核电装机总容量就至少达到GW。目前核电装机总容量为97.76GW，这意味着在近5年内，核电装机总容量还将提升至少6.24GW。

此外，其他省份积极发展核电的规划也将在此基础上，进一步提升我国的核电装机总容量。年8个省份将核电列入政府工作报告，而去年仅4个省份。2月24日，国家能源局表示将目前河北省海兴核电项目已被列入《京津冀协同发展规划纲要》重点项目。海兴核电项目于年建立并较为详细地透露选址、技术选择、投资以及计划开工和建设时间等信息，再经历漫长等待后，目前已正式重启论证工作。由此可以看出，在我国极有序安全发展核电已经成为全面落实碳达峰碳中的关键，以及扩大有效投资、经济稳增长的必要手段。

根据《“十四五”现代能源体系规划》指出，规划在年前，我国核电装机量达到万千瓦左右，较“十三五”期间同比增长40%。此外，在全面掌握第三代核电技术的同时，我国还将发展先进的技术核能，包括三代核电关键技术优化升级示范应用，模块式小型堆、（超）高温气冷堆、低温供热堆、快堆、熔盐堆、海上浮动式核动力平台等技术攻关及示范应用，为受控核聚变的前期研发提供支持并积极开展国际合作。

年1月30日，全球第一台“华龙一号”核电机组福建福清核电5号机组已完成满功率连续运行考核，投入商业运行，这标志我国在第三代核电技术领域跻身世界前列，成为全球少数自主掌握三代核电技术的国家之一。“华龙一号”由中国核工业集团及中国广核集团联合研发，是两个集团分别研制的ACP与ACPR+两种三代核电技术融合的结果。“华龙一号”机组的所有核心设备均已实现国产，所有设备国产化率高达88%，完全具备批量化建设能力。7月13日，中核集团“玲龙一号”（ACP）全球首个陆上商用模块化小堆在海南昌江开工，代表了我国继“华龙一号”后的又一自主创新重大成果。12月20日，全球首座四代核电石岛湾高温气冷堆并网发电，根据人民网，此示范工程设备国产化率达到93.4%，象征着我国已成为世界核电技术的领跑者。

二、欧洲电网的启示：核电是电网基荷的重要选项

（一）欧洲各国电力结构、进出口情况

在资源自然匮乏，且冬季气候寒冷对电力的需求大的综合背景下，欧洲的能源转型一直走在世界前端，叠加“碳中和”的大背景，欧洲各国近年来大力发展水、风、光等可再生能源。

通过分析欧洲部分国家近十年的电力结构以及电力的净出口情况，发现法国作为电力出口大国，核电贡献了约70%的电力生产，并存在大量的电力出口；德国和英国的电力结构较为相似，火电为主核电为辅，太阳能发电占比较小，不到10%，德国同时存在着大量的电力进口和出口，靠其他国家的电力来平抑新能源发电的波动，而英国则大量进口电力来弥补本国的电力不足；瑞典、瑞士作为欧洲出口电力排名前五的国家，他们的主要电力构成均为核电和水电；挪威主要依靠水电，占比超过90%；

意大利是欧洲最大的电力进口国，也是没有核电的国家之一，其电力主要来自火电和进口；丹麦近年来的能源转型主要由火电转向风电，目前风电占比超全能发电量的50%，但依旧需要从邻国进口电力。基于上述讨论，火电、水电、风电占比较高的国家例如意大利、丹麦、德国等，应对能源需求、价格波动以及气候变化的能力较弱，实现能源独立的难度较大；而使用大量核电的法国，在相同情况下受到的能源影响较小，同时作为拥有稳定电力供应的国家，法国还将核电出口给周边各国，创造收入的同时作为电力调度。

1.法国：核电占据绝对主力，并大量出口邻国

法国的煤炭、石油、天然气等能源都相对匮乏，化石能源不及世界总储量的0.02%，天然气和石油的开采量只能满足全国3%的能源需求，为应对能源危机，法国从上二十世纪60年代开始大力发展核电，是全球堆核能依赖度最高的国家。自年起，法国每年约70%的发电量来自核能,近10年来，水电占比10%左右，风光占比逐渐提升，年分别占比约7%、2%。法国通过核电实现了能源独立，也成为世界最大电力出口国，不仅满足本国需求，还向比利时、德国、意大利、英国等国出口电力，年净出口电力44.81TWh。

由于核电发电成本低且稳定，不受天然气价格波动和风光上网电价影响，根据远川出海研究所奥特快谈，年法国出口电力获得了35亿左右的收入，其中出口总电力的24.4%给意大利，西班牙占16.6%，德国占17.9%，英国占16.8%，瑞士占16.3%，比利时占7.66%。受新冠疫情影响，法国对核电站的维修工作暂停导致电力生产下降，需从意大利进口火电满足其在寒冷冬季较高的电力需求。

2.德国：火力发电仍为主力，风光上升明显，通过大量进出口电力平抑供需波动

德国的低碳能源占比较低，目前仅53.9%的电力来自于低碳能源，火电占比超过40%。受年福岛核电事故影响，德国宣布于年全面弃核，因此核电占总发电量比例在近10年来明显下降，年为11%，其他低碳能源占比逐渐提升，年风电占比24%，太阳能发电占比9%。

为支持可再生能源的发展，推动德国的能源转型，德国企业和家庭被政府强制缴纳一定比例的绿色电力附加费，这直接推动了德国电价的快速大幅上涨。同时，随着风电和太阳能发电的增加，其对应的成本也有所增加，H1德国家庭和小型企业的平均电价为0.32欧元/KWh，是欧洲最高的，这导致德国供电者会从法国进口更便宜的电力，年德国进口电力48.05TWh。由于德国为于欧洲地理中心，享有欧洲电网优势，与荷兰、瑞士、奥地利、波兰、丹麦、捷克和卢森堡进行电力交易，让德国在天气条件理想的情况下赚取大量顺差。

3.英国：风力发电占比上升，核电占比下降，持续进口电力来满足国内需求

年英国低碳能源发电量占比首次超过60%，同比增长9.7%。其中，风电是主力能源，占比约25%。核电占比近十年来逐渐下降，年核电发电量下降10%，达到四年来最低水平，仅为46TWh，不到的峰值一半，随着反应堆按计划退役，英国现有核电站的发电量将进一步下降，除萨福克郡的SizewellB外，所有核电站都将于年关闭。但由于飙升的天然气价格、世界范围内的能源短缺以及到实现净零碳的目标，英国首相鲍里斯-约翰逊表明将重启核电，增加清洁能源的生产。英国政府还表示通过未来核授权基金（FutureNuclearEnablingFund）提供1.2亿英镑用于发展核能项目。

4.瑞士：水电为主，通过进出口电力来平抑降水年内波动

瑞士有96%的电力来自低碳能源，其中水电为主力占59%，核电占比约33%以及4%的太阳能发电。根据LowCarbonPower，瑞士发电的平均碳排放为38.9-60.3gCO2eq/KWh。瑞士全国的电力需求较为稳定，近十年来保持在61-64TWh左右。其全年总产电量可自给自足，但夏季剩余电力较多，冬季却无法满足用电需求，因此在冬季需要依赖进口石油、天然气、甚至欧洲其他国家的电力，尤其是法国的核电及德国的传统火电。年瑞士进口电力26.99TWh，净出口5.56TWh，主要出口到意大利。为确保冬季电力供应安全，瑞士跟法国电力EDF溢价签署了2MW核电供电合同。

Axpo的一项调查显示，如果天气转冷，多云，无风时，瑞士邻国的电力出口能力会大受影响，导致瑞士暂时出现电力短缺。因为多云和无风的天气意味着风力涡轮机和光伏装置只能产生最少量的电力；当天气转冷、多云和无风时，尤其是在冬季需要供暖，电力需求旺盛时，如果瑞士或法国额外的核电容量在这样的平静阶段无法提供足够的电力就会使瑞士出现能源短缺的情况。

（二）欧洲整体情况总结：核电为电网基荷的重要选项

纵观欧洲几个重要国家的电力生产结构及进口情况，可以发现水电为大部分国家的主要低碳电力来源，风电占比在近年来也有所提升，值得注意的是，德国、意大利、英国等国存在着大量的电力进口，而进口的电力以核电、火电为主，在“碳中和”以及能源独立的大背景下，核电预计将成为欧洲电网基荷的重要选项；受福岛核电事故影响，使用核电的国家都有意下调核电占比，甚至逐步淘汰核电，但是近期法国、英国等国对核电的态度转变值得

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