1、技术突破:第三代核电落地在即
1.1、AP1000投产商运,三代核电审批重启
2018年3月7日,国家能源局印发《2018年能源工作指导意见》,在2016、2017年两版《意见》中均位于风电之后的核电今年首次超过风电,成为仅次于水电的重点任务;政策取向也由“安全发展”转为“稳妥推进”。《意见》提出,开工建设一批沿海地区先进三代压水堆核电项目;解决部分地区核电限发问题,促进核电多发满发;加快推进小型堆重大专项立项工作,积极推动核能综合利用;年内计划建成三门1号、海阳1号、台山1号、田湾3号和阳江5号机组,合计新增核电装机约600万千瓦;年内计划开工6-8台机组。
2018年AP1000示范项目三门核电1号机组、海阳核电1号机组大概率将投入商运,三代核电的审批将有望重启,后续机组将陆续获批开建;“华龙一号”技术融合的持续推进,在国内、国外将带动一批新的电站获批落地;以AP1000为设计基础,由国电投主导的CAP1400示范项目也可能会在2018年正式开工建设。目前,国内除已列入能源局开工计划的8台机组外,还有19台机组已开展前期工作,合计装机容量分别为1030.0万千瓦、2256.0万千瓦。不考虑暂未列入能源局建设计划的19台机组,国内核电装机容量计划目标将达到6877.7万千瓦;如果考虑目前已开展前期工作的项目,总装机容量可达到9133.7万千瓦。
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1.2、 “华龙一号”进展顺利
在国内,“华龙一号”全球首堆福清5号机组已于2015年5月7日开工建设,工程重大节点均按照计划如期或提前实现。例如,提前15天完成穹顶吊装,目前已进入设备安装阶段。而示范工程的另一台机组福清6号机也于2015年12月22日开工建设,计划于2018年3月进行穹顶吊装。从国际惯例来看,各种机型的首堆工程建设工期一般在80个月左右,但“华龙一号”整体工程进度较快,有望突破全球首堆的平均80个月工期,计划在60-72个月内实现投运。
海外方面,2017年11月21日,中核集团董事长与巴基斯坦原子能委员会主席签署恰希玛核电5号机组商务合同,中核集团将以“华龙一号”技术在巴基斯坦恰希玛建造1台百万千瓦级核电机组,这是我国“华龙一号”成功“走出去”的第3台核电机组。11月23日,海外首堆巴基斯坦卡拉奇核电2号机组主管道开始焊接。
受制于中国对于核电大规模建设重启的政策不确定性,近年来国内核电企业对于海外市场的关注度显著提高,三大核电运营商中的中核、中广核均在国内外同步推进“华龙一号”项目的落地。预计海外市场,尤其是“一带一路”相关国家,将成为“华龙一号”这一中国代表性核电技术王牌的重点目标。
2、 应用创新:小型堆打开广阔天地
2.1、低温供热堆
2017年12月20日国家发改委印发的《北方地区冬季清洁取暖规划(2017-2021年)》(发改能源[2017]2100号)中提出,研究探索核能供热,推动现役核电机组向周边供热,安全发展低温泳池堆供暖示范。事实上,核能供热并非是一个新的概念,采用传统核电厂进行供热在前苏联和北欧地区较为普遍。
清华大学于1989年11月建设成功的5兆瓦低温核供热堆,是全球第一座投入运行的具有固有安全性的压力壳式核反应堆。低温核供热堆将反应堆堆芯、主换热器、主回路设备全部布置在一个压力容器内,容器内主回路水在热源(反应堆堆芯)和热阱(主换热器)之间循环。
2017年11月28日,中核集团在京发布其自主研发、可用来实现区域供热的“燕龙”泳池式低温供热堆(DHR-400)。2018年1月19日,中核集团与烟台市人民政府签署《海上清洁能源综合供给平台及泳池式低温供热堆项目合作协议》,将加速推进海上清洁能源综合供给平台及泳池式低温供热堆项目在烟台市开发和建设。2018年2月5日,中核旗下的中核兰铀公司举行泳池式低温供热堆项目推进咨询会,与会代表对项目规划场址进行了实地调研。
2018年2月7日,国家能源局组织召开了北方地区核能供暖专题会,会议同意中广核联合清华大学开展国内首个核能供暖示范项目的前期工作。中广核将联合清华大学,采用NHR00-II低温供热堆技术,在华北规划建设我国首个小型核能供暖示范项目。此次中广核力推的NHR00-II低温供热堆技术是由中核建旗下的中核能源科技有限公司研发,中核能源科技有限公司是由中核建集团与清华大学共同出资组建的核能高科技企业,2007底中广核成为公司的第三方股东。
三大核电运营商中的新兵国家电投也不甘落后,其自主研发的微压供热堆HAPPY200于2017年完成总体方案迭代及优化,并进行了普选厂址的调研勘察。
目前,低温核供热堆技术主要应用于区域供热、热电联供、热电冷三联供、海水淡化等,对过去使用的煤炭、石油、天然气等化石燃料进行替代,环保性和稳定性更佳。相关研究资料显示,以热功率为200MW的核供热堆代替同等规模的燃煤锅炉房,每年可减少25 万吨煤炭运输量,减少38.5 万吨二氧化碳、0.6 万吨氧化硫、0.16 万吨氧化氮、0.5 万吨烟尘和5万吨灰渣排入环境。若代替燃油锅炉房,每年减少10万吨燃油运输量,少排入环境1 800 吨氧化硫、619 吨氧化氮和49.2 吨灰渣。低温供热堆相对于大型发电用核反应堆,更具灵活性,有望极大地拓宽核能的应用前景,给传统核电运营商带来新的增长点。
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2.2、海上小型堆
中核集团近日发布消息称,采用自主品牌“玲龙一号”技术(ACP100)的海南昌江小堆示范工程初步设计审查工作已于日前完成。海南昌江“玲龙一号”示范工程是国内首个获国家发改委批准同意开展前期工作的小堆示范项目,规划建设1台ACP100机组,单堆布置,工期36个月,将利用昌江核电成熟厂址条件进行工程建设。“多用途模块式小型压水堆ACP100”作为国家高新技术产业发展项目,2011年已获得国家能源局批复,且已完成所有科研攻关工作。据了解,中核集团目前主要推出的海上小堆型号为自主研发的ACP系列,包括ACP10S、ACP25S、ACP100S等不同功率规模的浮动式核电站堆型,尤其是ACP100S,作为ACP100的海上应用型号,自2010年启动研发以来,已进入落地阶段。同时,中核集团ACP100S、中广核ACPR50S、中船重工HHP25均已进入我国海上核动力平台“国家方阵”。
3月8日,中广核电力(01816.HK)发布公告,拟向控股股东中广核及能之汇收购海洋能源、河北热电及售电公司各自100%的股权,总对价约人民币2.33亿元。海洋能源主要从事海上小型堆项目的开发、建设与经营,当前推动ACPR50S实验堆平台项目。河北热电以将低温核供热堆技术转化成商业堆为目标,当前推动承德热电堆项目。
小型堆即小型先进模块化多用途反应堆,特点是高安全性、小身型、多用途,不仅可以用作发电,而且可以进行工业供热供汽、城市供暖、海水淡化等。中核集团“玲龙一号”(ACP100)的设计参考了“华龙一号”(HPR1000),采用与第三代核电技术相同标准的完全非能动的安全设施,不依赖外部电源,14天内不需要外部干预。2016年4月通过国际原子能机构(IAEA)的审查,成为世界首个通过IAEA安全审查的小型堆技术。而中广核的ACPR50S也于2016年9月正式纳入IAEA全球小型堆发展路线图。在《2018年能源工作指导意见》明确提出,加快推进小型堆重大专项立项工作;深入推进模块化小型堆的试验示范工程建设。目前核电的商业应用场景仅限于电厂发电,未来随着核电安全性的进一步提升以及反应堆的小型化、模块化,核电在其他民用场合的应用范围会逐步打开。
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