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全球核电复苏,设备投资盛宴来临:深度解析核电设备行业前景
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更新于2024-06-25
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中泰证券的这份行业深度报告《核电设备行业:核电重回景气周期,设备投资大潮将至》分析了核电行业的最新动态和发展趋势。报告指出,核电行业正处于一个重要的转折点,即从二代向三代乃至四代核电技术的升级过程中。三代核电技术自上世纪90年代起逐渐被采用,因其更高的安全性和经济性,已经成为全球主要的核电解决方案。随着技术进步,四代核电技术展现出诸多优点,如资源利用率提升、废物处理更为高效、运营成本降低和安全性增强,这些都是对三代核电技术存在的问题的有效改进。 报告强调了政策层面的变化对行业的影响,政策导向转向推动了核电项目的核准速度加快,预示着核电行业即将进入一个新的上行周期。中国作为核电大国,不仅在三代核电方面取得了显著成就,还在国内积极布局四代核电技术的研发与小型堆建设,如高温气冷堆和钠冷快堆,这将进一步推动国内核电设备行业的发展。 报告还列出了部分核电设备上市公司的基本信息,如景业智能被分析师冯胜给予“增持”评级,因其在核工业智能化领域的领先地位。其他公司如江苏神通、科新机电、兰石重装、中核科技和应流股份等也各有特点,但评级各异,反映了市场对公司未来盈利能力的不同预期。 投资者在阅读此报告时,可以了解到当前核电设备行业的基本面、技术趋势以及政策环境对行业投资价值的影响,这对于评估相关企业的投资机会和制定投资策略具有重要意义。报告的发布日期为2023年6月8日,数据选取自当天的股市行情,为决策者提供了及时和有价值的信息。
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行业深度报告
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臵,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。
图表
4
:压水堆核电站主要构成
来源:中国核电招股说明书、中泰证券研究所
复盘核电技术发展 70 余年历史,核电技术经历了四代演变。整体看,
历代核电技术的更新迭代不外乎围绕安全性、经济性两个主题。
第一代:核工业早期发展阶段。1970 年前投入运行的各种原型堆
和试验堆核电站称为第一代核电站,当时尚未掌握铀浓缩工业技术,
当时开发了一批天然铀石墨反应堆核电站。核电机组附加安全设计
少,存在安全隐患。
第二代:核电开始广泛商用。是 20 世纪 60 年代后期,一些国家
意识到化石能源市场的紧张局势,希望通过发展核能,减少对能源
进口的依赖性,因而开始了批量建设。主要堆型包括压水堆、沸水
堆、重水堆和石墨水冷堆等,二代机组专门设计了能动安全装臵,
而且仅供民用,提高了核电的经济性和安全性。
第三代:安全性、经济性、使用寿命较二代显著提升。鉴于美国
三里岛、切尔诺贝利、福岛核电站等人类历史上重大核安全事故,
三代核电在结合新的安全理念、安全方法和安全要求进一步提升了
核电站的安全性能、运行性能以及经济性能。另外 3 代核电站普遍
设计寿命为 60 年,2 代普遍为 40 年。
第四代:可持续发展性更强。在反应堆和燃料循环方面有重大创新
的核电站称为第四代核电站。第四代核电站其安全性和经济性更加
优越、废物量极少、无需厂外应急、具有防核扩散能力。是在可持
续发展、安全可靠性、经济性、防扩散和实体保卫等有竞争性的目
标方面具有显著特点的新一代核能系统。
图表
5
:核电技术发展进程
仅供内部参考,请勿外传
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行业深度报告
核电系统
时间
技术特征描述
第一代核电技
术
二十世纪五六十年
代
主要集中在美国、前苏联、英国、法国等少数几个国家。第一代核电站目前基本已退役,它们有以下
一些共同点:建于核电开发期,设计比较粗糙,结构松散,机组发电容量一般在 30 万千瓦之内;设
计中没有系统、规范、科学的安全标准作为指导和准则,存在许多安全隐患;发电成本较高。
第二代核电技
术
二十世纪七十年代
按照比较完备的核安全法规和标准以及确定论的方法考虑设计基准事故的要求而设计,主要有压水
堆、沸水堆、重水堆、石墨水冷堆和改进型气冷堆等。目前全世界范围正在运行的绝大部分商用核电
站均采用第二代核电技术。
第三代核电技
术
二十世纪九十年代
在第二代核电技术设计和运行经验反馈的基础上,结合技术工业的发展,提出新的安全理念、安全方
法和安全要求,开发了一批具有更高安全性、更好经济性的第三代核电技术堆型。第三代核电技术的
设计目标要求比第二代核电技术具有更好的安全性和经济性,尤其是非能动安全系统和严重事故 应
对措施, 可减缓严重事故的风险,从而使堆芯熔化和放射性物质大量释放的概率进一步降低。 目前,
第三代核电技术堆型在安全、设计上已趋成熟,未来较长一段时期将是第三代核电技术和第二代核电
技术并存时期。
第四代核能系
统
二十一世纪后
2000 年,美国首次提出了第四代反应堆计划,即规划在 2030 年左右投入市场的新一代核能系统。在
经济性、安全性、核废物处理和防止核扩散方面有重大的进展,将成为未来核能复兴的主要技术。
来源:中国核电招股说明书、中泰证券研究所
全球核电技术目前处于“坐三望四”阶段,全球三代核电技术已经较
为成熟。具备代表性的三代技术为美国西屋电气公司的 AP1000、法国
阿海珐公司 EPR、美国通用电气公司的 ABWR 和 ESBWR、日本三菱
公司的 APWR、韩国电力工程公司的 APR1400 及我国自主设计的“华
龙一号”等。
四代核电技术可能将成为大国竞争的下一重点,核电强国积极布局四
代核能系统研发应用。第四代核能系统的概念首先由美国能源部提出,
主要目标体现在可持续性、安全性、经济性、防核扩散性四个方面,代
表了先进核能系统的发展趋势和技术前沿。 后来,由包括中国在内的
十几个第四代核能系统国际论坛成员国一致认可,确定钠冷快堆、超高
温气冷堆、熔盐堆、铅冷快堆、气冷快堆、超临界水冷堆等六种第四
代反应堆系统。
目前我国建成及在建四代核电机站共有两座,分别是山东石岛湾
的高温气冷堆和福建霞浦钠冷快堆。2021 年 12 月,全球首座四
代核电石岛湾高温气冷堆并网发电;霞浦钠冷快堆 60 万千瓦示范
工程已于 2017 年开工,预计 2023 年建成。
钠冷快堆:目前全世界所有钠冷快堆的累计运行年数已经超过了 430
堆年,技术成熟性已通过较长时间工程验证,是四代核电技术中有望率
先实现规模化商用的堆型。
特点一:铀资源利用率高。可将天然铀资源利用率从目前的约 1%
提高至 60%以上。钠冷快堆使用的是钚 -239 作为能源,同时在钚
-239 的外围再生区里放臵铀 -238。快中子会在钚 -239 发生裂变
反应时产生,产生之后被外围的铀-238 吸收,而随着铀 -239 的不
断衰化就会有钚 -239 的不断产生,即增殖效应。
特点二:具有本征安全性。金属钠在热物性上的优点在于熔点低,
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