（报告出品方/作者：中泰证券，冯胜）1.核电发展历史复盘全球核电发展：核电技术日趋成熟，正处于“坐三望四”发展阶段核能发电原理：核裂变和核聚变均会产生大量的能量，目前的核电站是 利用铀核裂变所释放出的热能进行发电。
在核裂变过程中，中子撞击铀 原子核，发生受控的链式反应，产生热能，生成蒸汽，从而推动汽轮机 运转，产生电力，核能发电的过程本质上是能量转换的过程。
核反应堆是装配核燃料以实现大规模可控制裂变链式反应的装臵，是 核电站的核心。
反应堆冷却剂将热量由核反应堆堆芯转移至发电机及外 部环境。
中子慢化剂会降低快中子的速度，生成可维持核链式反应的热 中子。
目前各商用核电堆型的区别主要在于反应堆使用冷却剂和中子慢 化剂的不同。
按照冷却剂的不同可分为轻水堆、重水堆、气冷堆等， 按照中子慢化剂的有无，可分为热中子堆、快中子堆。
目前广泛使 用的堆型是压水堆，截止 2019 年世界在运核电站中 68%采用压水 堆。
核反应堆工作原理：以压水堆为例，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。
核反应堆中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。
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。
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，易于熔解使用；沸点高，不易沸腾产生钠气泡；密度低于水，节省 泵功率等。
此外，更重要的是，在反应堆运行情况下，钠的热导率 要比水高百倍以上，从而保证堆芯和燃料不易过热。
高温气冷堆：高温气冷反应堆是由普通的石墨气冷堆发展而来的反应堆， 该堆型用石墨作为慢化剂，用气体氦作为冷却剂，氦气的温度高达 800 度左右。
特点一：高温气冷堆利用了氦气冷却、石墨减速剂的固有安全特 性，可建在远离冷却水的区域。
压水式和沸水式反应炉最大的危险 在于若是冷却水主环路失灵，裂变产生的放射性元素仍然会继续裂 变产生过多的热量，最终会把整个炉心熔化掉，因此需要大量冷却 水。
在控制装臵都失效的状态下，球床反应堆也很难导致堆芯熔化。
此设计允许高燃烧深度（接近 200 GWd/t）并能较好的防止裂变产 物逸出。
特点二：有望与多种工业技术耦合，用于供热、制氢。
反应堆温 度可达 800 度以上，打破传统的核能技术在 200 度以下的限制， 可大幅提高热效率，从而提高能量利用率。
其高温、高效的特性使 其适合用于产生热能和电能，同时其灵活性也能满足各种不同的能 源需求，例如工业生产中的高温加热、燃料制氢、燃料电池等领域， 目前石岛湾核电站已用于区域内核能供热。
我国核电发展：政策重迎上行周期，有望后发先至我国核电行业具有政策驱动性强、发展时间较短的特征。
由于核电建 设投资金额大、建设难度大、需持牌运营的特征，国家政策对核电审批、 建设的影响十分显著。
复盘我国核电历史，我国第一台核电站秦山核电 站于 1991 年投产，迄今仅有 30 余年历史，发展时间较欧美国家 50- 70 年的时间相对较短。
适度发展阶段（1994-2005 年）：“九五”计划期间共开工 4 项重 点核电建设工程、8 台机组，经过“九五”重点工程的建设，我国 具备了自主设计 30 万千瓦和 60 万千瓦压水堆核电站的能力，以及具备“以我为主、中外合作”设计建设百万千瓦级压水堆商用核 电站的能力，但是不具备独立设计、制造百万千瓦级先进压水堆的 能力。
积极发展核电阶段（2006-2011 年）：2006-2011 年间，共有 30 台 核电机组陆续投入建设。
在《核电中长期发展规划 2005-2020 年》 中，明确核电运行装机容量将由目前 700 万千瓦争取提高到 2020 年的 4000 万千瓦，在未来 10 年中，我国每年要开工建设 3 台以 上核电机组。
2006-2011 年间，共有 30 台核电机组投入建设。
核电发展停滞阶段（2011-2018 年）：2011 年 5 月 11 日，日本福 岛核电站发生重大核安全事故。
2012 年 10 月，国务院发布《核电 中长期发展规划（2011-2020）》［10］明确规定至 2015 年，在运 机组达 4000 万千瓦、在建机组容量 2000 万千瓦，2020 年在运机 组 5800 万千瓦、在建 3000 万千瓦的建设目标。
但期间由于核安 全担忧，国务院提出要对核设备、所有在建项目进行安全审查，仅 田湾二期项目在 2012 年 12 月获批。
核电审批重启（2019 年-至今）：国家重新开启新增核电机组的审 批。
2019-2021 年，我国新增核准核电机组数量分别为 4、4、5 台，2022 年 ，国务院共核准 10 台核电机组项目，核准数量创 10 年来新高。
核电行业政策呈现明确上行拐点。
我国对核电政策从早期的“适度发展” 至现今的“确保安全前提下积极有序发展”经历近 20 年时间。
“十四 五”期间，政策表述、装机规划、审批数量等线索均反映我国对核电发 展态度逐渐转变，预计国内核电发展有望加速。
“十四五”期间政策文件表述更为积极。
在 2021 年初政府工作报 告中提出“在确保安全的前提下积极有序发展核电”的表述，是我 国多年来首次对核电使用“积极”二字，,较“十二五”和“十三五”的 “安全高效发展核电”更为正面鼓励。
政策文件中再次明确未来装机容量目标。
在《“十四五”规划和 2035 远景目标纲要》明确要求在 2025 年我国核电运行装机容量 达到 7000 万千瓦，折算 2021-2025 年期间 CAGR 为 7.2%。
本轮政策执行更为细化，多省在地方《“十四五”能源发展规划》 中对核电建设提出具体要求。
随着“碳中和”战略的提出，核电在 能源领域的战略地位又有进一步提高。
2021 年 10 月 26 日，国务 院印发 2030 年前碳达峰行动方案。
提出到 2025 年，非化石能源 消费比重达到 20%左右，到 2030 年，非化石能源消费比重达到 25%左右。
国内各个省份均对核电产业做出相关规划，我国核电有 望进入快速发展阶段。
我国核电发展现状：截止 2023 年 3 月，我国运行核电机组 55 台，装 机量 5676 万千瓦；根据我们统计，我国目前在建及待建核电机组共计 24 台，装机容量约为 2825.1 万千瓦，所有核电站均规划在沿海地区。
我国核电建设正处于“坐二望三”的发展阶段，近年新建机组均为三 代机组。
除 M310、EPR 等直接海外引进的机组之外，目前在运多数机 组均为中国吸收国外技术并加以研发改进后，包括 CNP650、 CPR1000 等。
2019 年后，新建设的核电机组均为三代核电机组。
2. 为什么我国要选择发展核能？核电是电网基荷的重要选项，亦是实现“碳中和”的重要方式我国社会用电量逐年增加，清洁能源发电占比逐年提升。
2012-2021 年我国社会总用电量持续增长，期间 CAGR 为 5.9%。
2021 年，用电 量增速创近十年新高，同比增速达到 10.6%。
结构上看，随着我国新 能源装机建设加速，新能源贡献发电量比例逐年提升。
2021 年，火电、 水电、风电、光伏、核电装机结构占比分别为 54.6%、16.5%、 13.82%、12.9%、2.2%，较 2012 年，火电发电占比显著降低 16.9 个 百分点，其中光伏和风电占比显著增加 12.6 和 8.5 个百分点。
基荷是电力系统稳定运行的保障，任何一个国家的电力系统中都需要 基荷电源，这对电源系统的稳定、电力调峰、调度都是必要的。
由于 电力需求是不稳定的，且目前还无法大量储存大量电力，相同容量间接 性的电力
