2017年,我国能源发展布局将更加优化合理;风电向中东部和南方地区转移;海上风电及乏燃料后处理技术不断创新突破;风电、光伏发电消纳难题有望缓解;分布式与多能互补发展模式大规模启动;沿海核电建设及核电“走出去”进程稳步推进。
(4)核电全周期成本较高,技术进步是降成本的关键
仅考虑生产环节,目前我国核电上网电价低于风电和光伏,成本相对较低,铀价目前处于大周期底部是主要原因。但从整个生命周期考虑,核电成本相对较高:首先,由于未来采用三代核电技术,在提升安全性的同时,也推高了新增核电项目的建设成本;第二,核电建设周期长,延期问题屡见不鲜,建设投入随之增加,如三门核电站由于工程延误,一期工程规划投资408.26亿,可能出现20%的上浮;第三,我国乏燃料处理设施目前接近饱和,乏燃料后处理大厂建设已经迫在眉睫,但其投资强度均超过普通核电站,建设周期超过十年,投资额达到数千亿元;第四,电站退役成本较高,国际原子能机构的报告显示,在未来25年关闭老化核电站的成本将超过1000亿美元,同时由于在核电退役方面缺乏经验,其成本有可能被低估。
未来降低核电成本的关键在于技术进步。以我国核电设备生产为例,我国百万千瓦级核电机组虽然有85%实现国产化,但剩余15%均为主泵、燃料组件、核级仪表等关键核心设备和零部件,这些设备和零部件直接拉高工程造价,对核电项目成本产生重大影响。此外,乏燃料处理等技术难度大、投资强度高的领域也需要通过技术进步与专业设备研发实现降本增效。未来,技术进步将成为推动核电成本下降的直接动力,随着技术进步,核电成本有望持续下降。
2. 产业空间
根据《2017年能源工作指导意见》以及《电力发展“十三五”规划》,我国2017年计划新增装机641万千瓦,开工8台机组;到2020年约新增装机3000万千瓦左右,平均每年开工6-8台机组。按照AP1000平均投资成本1000万元/兆瓦估算,2017年核电站市场规模约640亿元,“十三五”期间市场规模有望超过3000亿元。
3. 产业链分析
(1)核电产业链
核电产业链包括上游核燃料供应,中游核设备生产,以及下游电站投资运营。整个核电产业链主要参与者包括:业主企业,核电站设计方,设备供应商,施工建设方和运营管理方等。
(2)产业链发展分析
第一,上游国内资源不足,布局海外资源。核燃料主要来源于铀,由于铀资源是一种高度敏感的战略资源,与国家安全相关,目前我国核电上游燃料供应除少量进口以外,基本由中核集团(中核建中、中核北方)提供,形成独家垄断。虽然国内铀的产量稳步提升,从2013年的1500吨上升到2015年的1600吨。但我国铀矿资源不足,品味较差,不能完全满足下游需求。如果按2020年5800千瓦的规划核电装机容量计算,则2020年对铀的需求量将达到约11500吨。因此,为保障铀的安全供应,目前我国主要战略是“立足国内,开拓海外”。铀资源的供应通过国内开采,海外投资和国际贸易三条渠道实现。目前,中核集团已与哈萨克斯坦、蒙古、尼日尔、加拿大、澳大利亚、约旦、俄罗斯、秘鲁、津巴布韦和中非等建立了铀资源战略合作关系。另外,从技术上看,我国在核燃料循环前端已具备一定技术研发和规模生产能力,但相比于欧美发达国家,在技术能力和经济性方面仍存在较大差距。在部分关键领域,我国尚未完全形成自主研发能力,核心技术和零部件仍依赖进口。
第二,中游核设备生产处于国际先进水平,未来国产化向高端设备与材料领域探索。首先,我国技术和生产优势明显,处于国际先进水平。从技术水平上看,我国已同时拥有两条第三代核电技术路线,一是从美国西屋公司引进的AP1000第三代核电技术,三门核电引进的两台AP1000机组综合国产化率水平可达到70%左右;二是完全自主开发的华龙一号核电技术,其首台机组福清5号预计综合国产化率水平可达到85%。从生产能力上看,我国已具备每年生产6-8台核电设备的能力。其次,我国在核电成套设备制造上仍存在一些技术瓶颈,受制于核心零部件和关键原材料供应能力的欠缺,部分设备国有率较低。如应堆压力容器一体化顶盖、蒸汽发生器下封头、管板、主管道等锻件的制造工艺尚不成熟,主泵技术产化进程需要较长时期,全级自动化仪控系统、余热导出泵、爆破阀、海水循环泵等设备的自主化进展较慢。最后,在我国核电机组综合国产化率水平日益提高的背景下,未来国产替代将主要在核电高端装备材料领域开展。根据《能源技术创新“十三五”规划》,CF及STEP燃料组件、数字化仪控系统、蒸汽发生器690传热管有望在未来几年替代进口。
第三,下游核电站安全平稳运营,未来加快补足乏燃料处理短板。目前我国经国务院正式核准的核电项目(除示范工程、研究堆外)由中核集团、中广核集团和中电投集团负责控股开发、建设、运营。2016年,全国核电站实现安全平稳运行,继续保持我国运行核电多年来未发生INES[5]2级或2级以上事件或事故的安全、稳定运行记录。各运行核电厂未发生较大及以上环境事件、辐射污染事件,未发生火灾爆炸事故,未发生职业病危害事故。但是,我国核燃料后端处理能力不足,乏燃料处理能力稀缺。根据2020年我国核电发展规模测算,累计产生的压水堆乏燃料总量将达到15800吨。但我国目前仅有甘肃一个50吨级的处理厂,无法满足商业核电站的乏燃料处理需求,商业核电站的乏燃料只能存在水池中,已有多个核电站的水池存满。国家发改委《能源技术革命创新行动计划(2016-2030)》强调发展乏燃料后处理与高放废物安全处理处置技术的重要性,未来我国将加快补足乏燃料处理短板。
4. 区域分布
我国的核电站主要分布在辽宁、山东、江苏、浙江、福建、广东、广西等沿海地区,与其他国家相比,我国至今没有在内陆建设核电站。尤其在福岛核事故之后,内陆核电站安全问题成为百姓关注焦点,这也让内陆核电站的建设规划进展放缓。
我国沿海厂址存量已经饱和,未来核电站建设将向内陆发展,目前,内陆已经开展核电站前期工作的场址包括湖南桃花江、湖北咸宁、江西彭泽等。
作者: 来源:民银智库
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