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2017年中國核電行業(yè)市場前景及發(fā)展趨勢預(yù)測

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2015年我國核電發(fā)電量為1612億千瓦時，同比增長30.21%，占全國發(fā)電總量的3.01%。截至2016年8月，我國已并網(wǎng)運行的核電機組達到35臺，另有20臺正在建設(shè)當中，在建核電機組數(shù)量為世界第一，占全球在建核電機組總數(shù)的32.79%。

核能又稱為原子能，即原子核發(fā)生變化時釋放的巨大能量，按照變化的形式不同，可以進一步分為核裂變能和核聚變能兩種。當一個重原子核在吸收了一個能量適當?shù)闹凶雍笮纬梢粋€復(fù)合核，這個核由于內(nèi)部不穩(wěn)定而分裂成兩個或多個質(zhì)量較小的原子核，這種現(xiàn)象叫做核裂變，所釋放出的能量叫核裂變能。核聚變是兩個輕原子核結(jié)合在一起釋放能量的反應(yīng)，主要包括氫的同位素氘（2H，重氫）和氚（3H，超重氫）聚合的反應(yīng)，所釋放出的能量叫核聚變能。如圖1所示。

圖1 核能的分類和原理

核電發(fā)展的4個階段如圖2所示。

圖2 核電發(fā)展的4個階段

截至 2 0 1 6年8月，全球共有在

役核反應(yīng)堆447座分布在31個國家，已運行16795堆年，總裝機容量約為390000MWe，占全球發(fā)電量的11%，同時還有61個核反應(yīng)堆正在建設(shè)中。全球歷年新增和在役核反應(yīng)堆數(shù)量如圖3所示。

全球歷年新增和總裝機容量如圖4所示。

圖3 全球歷年新增和在役核反應(yīng)堆數(shù)量（截至2015年末，單位：臺）

圖4 全球歷年新增和總裝機容量

近20年來，核反應(yīng)堆數(shù)量維持在440個左右，然而由于近年來的核反應(yīng)堆裝機容量有所提高，核電總裝機容量呈現(xiàn)出上升趨勢。全球核電發(fā)電量在受全球經(jīng)濟增長放緩的影響，在近幾年出現(xiàn)了回落。主要核電國家已建成核反應(yīng)堆數(shù)量如圖5所示。

能源消費大國核電總量及占比如圖6所示。

根據(jù)世界核能協(xié)會（World Nuclear Association）預(yù)測：按照低方案，2030年的全球核電裝機容量將達602GW，為目前容量的1.57 倍；而按照高方案，2030年的全球核電裝機容量將達1350GW，為目前容 量的3.52倍。

20世紀70代初至90年代末，我國大陸核電處于起步階段。1984年第一座自主設(shè)計和建造的核電站——秦山核電站破土動工，1991年12月15日并網(wǎng)成功。期間，還分別建成了浙江秦山二期核電站、浙江 秦山三期核電站、廣東大亞灣核電站、廣東嶺澳一期核電站和江蘇田灣一期核電站等。這一階段我國核電站建造數(shù)量少，裝機容量小，但是這為我國核電事業(yè)積累了寶貴的經(jīng)驗與數(shù)據(jù)。進入21世紀以來，我國核電行業(yè)步入了發(fā)展的快車道，核電發(fā)電量呈加速增長趨勢，并向著批量化和規(guī)模化發(fā)展。2015年我國核電發(fā)電量為1612億千瓦時，同比增長30.21%，占全國發(fā)電總量的3.01%。截至2016年8月，我國已并網(wǎng)運行的核電機組達到35臺，另有20臺正在建設(shè)當中，在

建核電機組數(shù)量為世界第一，占全球在建核電機組總數(shù)的32.79%。同時，我國核電站設(shè)備的國產(chǎn)化率也在這三十多年間得到了巨大的提升。1990～2014年中國核電發(fā)電量趨勢圖如圖7所示。

圖5 主要核電國家已建成核反應(yīng)堆數(shù)量（截至2016 年8月）

圖6 能源消費大國核電總量及占比（截至2015年12月）

圖7 1990～2014年中國核電發(fā)電量趨勢圖（億千瓦時）

我國核電設(shè)備國產(chǎn)化率上升情況如圖8所示。

根據(jù)預(yù)測，到2035年，核能產(chǎn)量將以每年約9%的速度增長，中國、印度和俄羅斯總共占核電全球增長量的96%。 2015年12月12日，《聯(lián)合國氣候變化框架公約》近200個締約方一致同意通過《巴黎協(xié)議》?！栋屠鑵f(xié)議》是針對全球氣候變化的新協(xié)議，它將為2020年后全球應(yīng)對氣候變化行動作出安排。協(xié)議共29條，主要包括目標、減緩、適應(yīng)、損失損害、資金、技術(shù)、能力建設(shè)、透明度、全球盤點等內(nèi)容。例如：各方將加強對氣候變化威脅的全球應(yīng)對，把全球平均氣溫較工業(yè)化前水平升高控制在2℃之內(nèi)，并為把升溫控制在1.5℃之內(nèi)而努力；全球?qū)⒈M快實現(xiàn)溫室氣體排放達峰，21世紀下半葉實現(xiàn)溫室氣體凈零排放等。

2016年4月22日，國家主席習(xí)近平特使、國務(wù)院副總理張高麗代表中國簽署了《巴黎協(xié)議》， 并在“國家自主貢獻”中提出將于2030年左右使CO2放達到峰值并爭取盡早實現(xiàn)，2030年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值CO2排放比2005年下降60%～65%，非化石能源占一次能源消費比重達到20%左右，森林蓄積量比2005年增加45億m3左右。因此，發(fā)展零CO2排放的非化石能源——核能，將有助于我國履行《巴黎協(xié)議》中所作出的承諾。2015年全球主要能源消費大國一次能源消費結(jié)構(gòu)和總量如圖9所示。

根據(jù)BP發(fā)布的《2015年世界各國一次能源消費報告》，我國一次能源總消費量達到 3014Mtoe，較2014年增長1.41%，雖然增速持續(xù)多年放緩，但仍連續(xù)3年占據(jù)全球能源消費總量第一名，并連續(xù)15年占據(jù)能源消費增量第一的位置。美國以2280.6Mtoe排在第二，其他國家能源消費總量遠低于中美兩國。2015年，我國的原油和天然氣消費占比（18.6%、5.9%）仍遠遠低于其他能源消費大國，同時也低于世界平均水平（32.9%、23.8%）。原煤消費占比雖然已從1990年的76.2%降至2015年的63.7%，但仍遠高于其他國家和世界平均水平（29.2%）。我國水電和其他可再生能源消費占比分別略高、略低于世界平均水平。

核能雖然有著廣泛的用途（發(fā)電、海水淡化、工業(yè)檢測、醫(yī)療等），但是當核能作為一種能源消費品種時，其主

要的呈現(xiàn)形式為核電，此時可以將核能約等同于核電。2015 年，我國核電消費占比（1.3%）還不到世界核電消費占比（4.4%）的30%。而法國核電消費占比高達41.1%，是全球核電消費占比最高的國家。美國擁有100座在役核反應(yīng)堆，核電消費總量高達189Mtoe，位于全球第一。日本雖已建成42座核反應(yīng)堆，但是受2011年福島核電站事故的影響，絕大部分的核電站現(xiàn)仍處于關(guān)停狀態(tài)，這導(dǎo)致了2015年日本核電消費占比僅有0.2%（2010年為13%）。與發(fā)達國家相比，我國的核電消費占比仍有相當大的發(fā)展空間。

圖8 我國核電設(shè)備國產(chǎn)化率上升情況

圖9 2015年全球主要能源消費大國一次能源消費結(jié)構(gòu)和總量

圖10 2007～2015年我國用電量及增速

能源消費始終是伴隨經(jīng)濟發(fā)展的，由于全球經(jīng)濟不景氣，2015年全球一次能源消費僅增加了1.0%，低于2014年增長1.1%的水平，更低于10年間平均水平的1.9%。用電量方面，受國內(nèi)經(jīng)濟增長放緩、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和工業(yè)轉(zhuǎn)型升級等因素影響，2015年我國全社會用電量55500億千瓦時，同比增長0.5%，增速比上年回落3.2個百分點。2007～2015年我國用電量及增速如圖10所示。

2016年1～5月份，全國火電發(fā)電量17122億千瓦時，同比下降3.6%，降幅較上年同期擴大0.5個百分點；設(shè)備平均利用小時1635小時，同比降低178小時，為近十年來同期最低水平。在傳統(tǒng)能源過剩的同時，經(jīng)歷了高速發(fā)展的新能源也面臨著愈演愈烈的棄光、棄風(fēng)問題。國家能源局數(shù)據(jù)顯示，2015年全國風(fēng)電棄風(fēng)率達到15%，成為有史以來棄風(fēng)最嚴重的年份，2016年一季度繼續(xù)攀升至26%。而全國一季度棄光限電約19億千瓦時，甘肅和新疆棄光率分別達到 39%和52%，明顯高于2015年底的31%和26%。核電設(shè)備的利用率也在近3年逐步下滑，并在2016年上半年降至76%，同比下降5.2%。

2016 年上半年，全社會用電量同比增長2.7%，增速同比提高1.4個百分點，用電形勢比上年有所好轉(zhuǎn)。按“十三五”年均用電增長2.5% 測算，預(yù)計2020年全社會用電量約6.28萬億度（即6.28 萬億千瓦時），較2015年的5.55萬億度新增7300億度。按照非化石能源優(yōu)先發(fā)展的原則，這一部分新增的電力需求將由非化石能源優(yōu)先填補。 國家發(fā)改委和國家能源局 2016 年發(fā)布的6號、7號文件已經(jīng)明確了“十三五”期間煤炭行業(yè)去產(chǎn)能的任務(wù)目標，按照前三年集中攻堅的要求，今年、明年、后年應(yīng)完成大部分任務(wù)。從各地和中央企業(yè)確定的進度安排看，2016年力爭淘汰落后煤炭落后產(chǎn)能 6000萬噸，未來三年內(nèi)暫停新建煤礦項目審批，并在15個省區(qū)暫緩建設(shè)尚未開工的燃煤火電項目，超過183GW的火電裝機將被

暫停。雖然仍有一部分在“十三五”末已規(guī)劃審批的火電站會在今年開工建設(shè)，但這不會改變火電占比負增長的趨勢。

圖11 我國目前各類發(fā)電方式優(yōu)缺點比較

圖12 2015我國各類能源發(fā)電量（億千瓦時）

圖13 2015我國各類能源發(fā)電裝機容量（萬千瓦）

2015年，我國火電發(fā)電量40972千瓦時，占全國發(fā)電量的73.1%，比上年降低2.2個百分點，其中燃煤發(fā)電量占火電發(fā)電量比重91.9%，燃氣發(fā)電量占火電發(fā)電量比重4.0%；2015年，核電、并網(wǎng)風(fēng)電和太陽能發(fā)電量分別為1695億千瓦時、1851億千瓦時和383億千瓦時，占全國發(fā)電量的比重分別為3.02%、3.3%和0.68%，比上年分別提高0.6、0.4和0.3個百分點。能源結(jié)構(gòu)持續(xù)向非化石能源傾斜。2015我國各類能源發(fā)電量如圖12所示，2015我國各類能源發(fā)電裝機容量如圖13所示。

雖然近三年來核電設(shè)備的平均利用小時數(shù)在用電量消費增長放緩的壓力下逐年下滑，但是核電在國家電力政策（電網(wǎng)優(yōu)先保證核電開工率，很少讓核電站參與調(diào)峰）的支持下，設(shè)備利用率遠高于其他主流發(fā)電方式。2011～2015年我國各類能源

平均利用小時數(shù)如圖14所示。

圖14 2011～2015年我國各類能源平均利用小時數(shù)

圖15 我國已并網(wǎng)核電站建設(shè)周期（黃色）及在建（紅色）核電站開工日期（截至2016年1月）

圖16 我國核電裝機容量預(yù)測（萬千瓦）

截至2016年9月，我國核電裝機容量達到3131萬千瓦，在建2050萬千瓦。國務(wù)院辦公廳在2014年印發(fā)的《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃（2014～2020 年）》中明確了2020年我國核電裝機容量達到5800萬千瓦，在建容量達到3000萬千瓦以上的目標。此外，由能源局牽頭制定的核電“十三五”規(guī)劃初步方案中也涉及核電發(fā)展中長期展望，并預(yù)計2030年我國核電裝機規(guī)模將達到 1.2億～1.5億千瓦。截至2016年1月我國已并網(wǎng)核電站建設(shè)周期及在建核電站開工日期如圖15所示。

我國核電站建設(shè)周期約為5～6 年，由此假設(shè)截至2016年9月尚未開工建設(shè)的核電站在2020年年底前無法實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電，已開工建設(shè)的核電站建設(shè)進度良好，在2020年年底前實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。因此，2020年我國核電已建成裝機容量約為5200萬千瓦，在建3000千瓦。由于2016年9月及2020年年底的核電站在建容量分別為2050萬千瓦和3000萬千瓦（預(yù)計），按照均值估算，預(yù)計“十三五”期間平均在建容量約為2525萬千瓦，考慮到我國核電站建設(shè)周期約為5～6年（按5.5計算）， 即得出2016～2020年平均每年核電裝機達460萬千瓦。從中長期角度綜合考慮到未來用電量需求、能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、電力結(jié)構(gòu)調(diào)整、核電的優(yōu)勢以及國家核電中長期發(fā)展規(guī)劃，預(yù)計2030年核電裝機容量將達到1.5億千瓦，即2020～2030年平均每年核電裝機達830萬千瓦。我國核電裝機容量預(yù)測如圖16所示。

三門一期（三代）與紅沿河一期（二代半）造價對比如圖17所示。

由于我國三代核電站即將開始批量建設(shè)；第四代核電站尚處于試驗階段，預(yù)計投產(chǎn)時間為2030年。由此推斷從今年到2030年期間建設(shè)的絕大部分核電站為第三代。三門核電站一期工程是全球首個AP1000工程，其建成價約為1.6萬元/千瓦。然而注意到，三門核電站一期工程中有國外服務(wù)費及承包費用，共計61億元，而這些費用在擁有自主產(chǎn)權(quán)的紅沿河一期（二代半核電站）建設(shè)中是不存在的。同時，由于三門核電站一期工程是AP1000的首堆，建設(shè)周期較長，因此，其建設(shè)期利息遠高于二代半核電

站。按照以往慣例，每種堆型首堆的造價一般比之后的核反應(yīng)堆造價高，隨著對AP1000技術(shù)的進一步消化吸收、國產(chǎn)化率的提高以及建設(shè)周期的縮短，預(yù)計未來AP1000的造價有望達到約1.28萬元／千瓦，甚至更低，接近二代半的價格。因此，2016～2020年間，預(yù)計我國國內(nèi)核電站建設(shè)平均每年市場可達590億元，2020～2030年間，年均市場達到1062億元。核電出口方面，我國核電技術(shù)輸出已在巴基斯坦、英國、阿根廷、埃及以及南非等國取得突破性進展，并有望在沙特阿拉伯、馬來西亞、蘇丹、約旦、羅馬尼亞、土耳其等國擴展相關(guān)核電合作。隨著“一帶一路”的落實發(fā)展，我國核電的出口有望進一步的深化。據(jù)中廣核統(tǒng)計，中國“一帶一路”沿線的65個國家中，有28個國家計劃發(fā)展核電，規(guī)劃核電機組臺數(shù)達到126臺，裝機總規(guī)模大約1.5億千瓦，若按1.28萬元/千瓦計算，市場規(guī)模可達約2萬億元。近年來我國核電出口情況概覽如圖18所示。

圖17 三門一期（三代）與紅沿河一期（二代半）造價對比（億元）

圖18 近年來我國核電出口情況概覽

（本文節(jié)選自《2017～2022年中國核電行業(yè)市場運營態(tài)勢及發(fā)展前景預(yù)測報告》，有刪減。）