核電為受控的核裂變能。核能按照其產生原理分為核裂變能和核聚變能。核裂變能為重核子如鈾或钚在中子沖擊下發生核分裂反應， 分裂成為較輕的原子核，同時釋放更多的中子，在一定的條件下，新產生的中子會繼續引起更多的原子核裂變，造成連鎖反應，稱為鏈式 裂變反應，釋放出巨大的能量。目前市場上用核能發電的為受控的核 裂變能，主要原料為鈾–235、鈾–233 和钚–239，其核燃料濃度為 3%左右。

核能分類和原理

核電產業鏈

核電站工作原理：核能→熱能→機械能→電能的轉化過程。以中 國使用的壓水堆技術來介紹。核燃料鈾在反應堆中經過裂變產生能量，在一回路中，冷卻劑經過主泵循環到反應堆帶走熱量，循環到蒸汽發 生器，熱量對其中的液態水進行加熱，二回路：蒸汽發生器中的液態水變成水蒸氣，水蒸氣帶動汽輪機裝置運轉，而后驅動發電機機組發 電。水蒸氣在凝汽器中經過海水冷卻，變為液態水，再次進入蒸汽發生器循環。核能發電是從核能變成熱能，熱能再變為機械能，再轉化 為電能的一個能量轉化過程。

核電站工作原理

中國的核電技術是在引進法國、美國、俄羅斯的技術基礎上，進行學習吸收，技術改進以后，形成自身的核電技術。主要是中核、中 廣核、國家電投作為核電開發的三大主體。隨著日本福島核事故以后，中國要求目前建造的核電站全部使用三代核電技術。三代核電技術采 用非能動的安全系統。中國目前比較主流的核電三代技術：主要是中核、中廣核的華龍一號（中國擁有知識產權），國家電投的 AP1000（美 國西屋擁有知識產權）、CAP1400（中國擁有知識產權）。從中國在建和計劃建設的核電站技術選擇中可以看出，第一位 AP1000，共 30 臺 機組選用此技術，占比 48%，第二為 Hualong1 號，共 8 臺機組，占比 13%，而 ACPR1000 有 6 臺機組，占比 10%。從中可以看出國內未來核電機組主流技術為 AP1000。而在中國計劃出口的 18 臺機組中，華龍一號共 6 臺機組，占比 33%，是出口的主力核電技術。

中國核電技術路線圖

中國在建和技術建設核電技術區分

出口技術區分

由于環保和能源的壓力，目前世界許多新興國家，都有建設核電 站的計劃，核電站的建設步入高峰期。而中國的核電技術正在成為高鐵以后，又一個國家名片。核電技術有望成為中國參與世界高端制造 業競爭中的一面旗幟，國家的領導人也在不遺余力的到海外推銷核電。中國的核電出口借助于一帶一路，利用建造+融資的方式，在世界的 核電建設中，獲得了不菲的成績。目前已經與 12 個國家達成建設意向。其中巴基斯坦的恰希馬(Chasma)3&4 號機組建設中，卡拉奇的 2 號機組建造中。其中卡拉奇核電站使用了華龍一號技術。中國都對核 電項目提供了融資。

中國核電出口情況

按照最新的規劃到 2030 年全世界新建 488 個核電機組，除去中國的 176 臺機組，剩余 312 臺機組，按照此前中核集團的估計，到 2030 年，“一帶一路”上核電機組將會達到近 100 臺。“華龍一號”估計 能占到 20%～30%的市場份額。按此中國有望承建的核電機組達到 30 個，每年出口的核電機組為 2 臺。

世界核電站建設情況

海上移動浮動核電站是核反應堆技術和船舶工程相結合的技術。其實質是將陸上核電站的縮小版安裝在船舶上，既可為偏遠島嶼供應 安全、有效的能源給，也可為遠洋作業的海上石油、天然氣開采平臺提供電力、熱力和淡水資源，有用電需求時將電站拉過來，不需要 便可用船將電站拉走。中核集團和中廣核目前都已經布局海上移動浮動核電站。其各自 的 ACP100S和 ACPR50S 項目都被發改委納入能源科技創新“十三五”規 劃。ACP100S 為一體化壓水堆，單堆熱功率 310MW。建造周期 3 年， 電站壽命 40 年。ACPR-50s 是由中廣核自主研發的緊湊型、多用途小型壓水堆，單堆熱功率為 200MW。根據示范工程總體工作計劃，預計 2018 年 12 月底 前完成海洋核動力平臺碼頭調試。

2019 年進入海上試運行和驗收移交階段。未來將建設 20 座海上移動浮動核電站，投資總額預計：400 億-600 億。將有效的帶動核電投資的增量。

海上浮動核電站結構

海上浮動核電站概貌

目前中國核電發展最大的挑戰來自于下游需求不足，核電同樣也存在消納的問題。2016 年上半年核電設備平均利用小時數 3335 小時， 設備利用率 76.36%。相比于去年同期的 3519 小時，下降 184 小時。核電設備的利用率更是呈現一直下降的趨勢，從 81.01%，下降到 76.36%。

中國核電發電量統計

核電設備利用率不足，主要在經濟欠發達或者需求不足地區，在運核電機組中，利用率較低的主要為福建和遼寧地區的核電站。

設備利用率不足

國家能源局 2016 年 6 月 21 日發文《關于推動東北地區電力協調 發展的實施意見 》中提出力爭到 2020 年，東北地區電力供需實現基本平衡，火電、風電利用小時數達到合理水平，初步形成安全穩定、 結構合理、調節靈活的電力系統，建立適應多種電源消納的電力市場機制。其中最主要的是要加快電力外送通道建設，提出了加快推進徐 大堡核電外送華北通道前期論證工作，積極推動徐大堡核電前期工作，爭取盡早開工建設。另外也提出加強控制火電與風電建設節奏，“十三五”期間，東北地區力爭再淘汰落后火電機組 350 萬千瓦。

要達成十三五規劃的裝機容量規模，每年新開工的核電機組為 6 臺，按照 AP1000 平均投資成本：1000 萬元/MW 估 算，每年核電站的投資額為 726 億元，合計到 2020 的市場規模為 3630億元。其中基建（占總投資額的 40%）每年的市場規模為 290 億元， 合計 1452 億元；設備（占總投資額的 50%）每年的市場規模為 365億元，合計 1815 億元。2020 年前核電出口的市場規模望達到 1210 億元，其中基建為 484 億元，設備為 605 億元。如果再加上海上移動浮動核電站的建設，出口和海上核電站帶來的市場空間巨大。

核電市場規模

核電投資成本占比

從產業鏈的利潤率看，部分國產化率低的零部件利潤率最高 （40%-50%），其次是電站運營(35%-40%)，核島設備（30%-35%），施工建造（10%），常規島設備（5%-10%）。 關鍵零部件、電站運營是毛 利率最高的部分。

核電設備毛利率情況

隨著 2015 年 5 月份中國電力投資集團公司與國家核電技術公司 合并成國家電投，核電開發運營形成了三足鼎立的局面，雖然目前國家電投運營的核電站數量沒有辦法與中核、中廣核相比較。但是國家 電投承擔了擁有自主知識產權 CAP1400 示范工程的榮成石島灣核電站的建設工作，也是、CAP1400 技術的推廣者和出口者。目前中核集 團的中國核電在 A 股上市，中廣核旗下的中廣核電力在香港上市。而國家電投目前已經將旗下的核電資產整合劃入國家核電技術公司，國 家核電未來將借殼國家電投的上市公司在香港上市，相關工作正在推進中。

在運核電站市場份額

在建核電站市場份額

2016 年 1-6 月全國累計發電量為 27594.90 億千瓦時，核電累計發電量為 953.89 億千瓦時，約占全國發電量的 3.46%。核電累計發電 量比 2015 年同期上升了 26.58%；累計上網電量為 889.87 億千瓦時， 比 2015 年同期上升了 26.02%。雖然總體核電的發電量占比在逐漸增 高。但是如前面所述目前中國核電發展最大的挑戰來自于下游需求不足，核電同樣也存在消納的問題。2016 年上半年核電設備平均利用 小時數 3335.35 小時，相比于去年同期的 3519 小時，下降 184 小時。核電設備的利用率更是呈現一直下降的趨勢，，從 81.01%，下降到 76.36%。這是目前核電行業最大的挑戰，也是上半年未核準核電建設的主要原因。

核電發電和上網電量情況