第一章 行业概况1.1 国内产业生态圈与产业链内良性循环发展

轻原子核的融合和重原子核的分裂都能放出能量,分别称为核聚变能和核裂变能,在聚变或者裂变时释放大量热量,能量按照核能-机械能-电能进行转换,这种电力即可称为核电。自1951年12月美国实验增殖堆1号(EBR-1)首次利用核能发电以来,世界核电已有70多年的发展历史。世界上已有30多个国家或地区建有核电站。

核电约占全球总发电量的15%,根据IAEA发布的2011年度全球核发电比例的统计数据,其中法国高达77.7%,韩国为34.6%,日本为18.1%,美国为19.2%。全球在建核电机组68台,装机容量约为7069万千瓦,其中超过70%的在建核电机组集中在亚洲的中国、印度和欧洲的俄罗斯等国家。

出于对环保、生态和世界能源供应等的考虑,核电作为一种安全、清洁、低碳、可靠的能源,已被越来越多的国家所接受和采用,在全球部分地区掀起了核电建设热潮。如今,越来越多的国家正在考虑或启动建造核电站的计划,已有60多个国家正在考虑采用核能发电。到2030年前,估计将有10-25个国家加入核电俱乐部,将新建核电机组。据国际原子能机构预测,到2030年全球的核电装机容量增加至少40%。

图 核电行业产业示意图

信息来源:千际投行、资产信息网、iFinD

1.1.1 核电产业规划

十三五期间总体核电产业发展在波折中前进,虽然取得一定基础设施建设成果,但2016-2018年三年核电“零审批”使得核电行业一度陷入停滞期。十三五规划期间虽然内陆核电重启效果未定,但是在“调结构”、稳增长的产业大背景下,企业和地方政府积极行动,10多个省份制定了发展核电的初步计划,在“十三五”初期完成了初步可行性报告审查31个。

在日本福岛核电站事故之后,中国核电建设陷入低谷,2012年10月国务院讨论并通过的《核电安全规划》明确不在内陆安排核电项目,从而使得众多省份核电发展计划陷入停滞期。以湖南桃花江为代表的第一代内陆核电项目搁浅。

“十三五”期间对于核电项目安全要求进一步提高,技术装备水平的提升和实际应对能力显著增强;与此同时对外开放力度进一步加大,中广核与EDF就英国核电市场相关合作签署相关协议,在十三五期间就“华龙一号”满足英国的监管要求做进一步技术审查,同时中国大型国有企业也就优质基荷与其它国家和地区进行技术交流。

图 核电行业走势与中证指数对比图

资料来源:千际投行、资产信息网、中国核能协会

图 中国核电行业发展历程

资料来源:千际投行、资产信息网、中国核能行业协会;《政府工作报告》(2013-2019)

2016-2018年,核电发展陷入了三年“零审批”的停滞阶段,自2019年开始,核电项目重新开始审批,核电审批得到官方的认可,并再次编入《政府工作报告》当中,2021年3月提出“在确保安全的前提下有效、有序发展核电”。

图 中国核电行业产业链结构推演

信息来源:千际投行、资产信息网、iFinD

表 政府工作报告中的有关表述

与此同时,在碳中和的大背景下,我国首次提出了2030年非化石能源消费占比达到25%的承诺,预测核电将在未来达到新的高潮,核电有望赢来新的发展机遇期。

图 1995-2019 核电累计发电量

图 核电发电量累计同比增长率

资料来源:千际投行、资产信息网、中国核能协会

图 1996-2021 发电量比重累计

资料来源:千际投行、资产信息网、中国核能协会

1.1.2 优质基荷能源助力碳中和

2012年《核电安全规划》中明确提到(1)十二五时期只在沿海地区安排少数经过充分论证的核电项目厂址,不安排内陆核电项目。(2)提高行业准入门槛,按照全球最高水准要求建设核电项目。在此基础之上,2020-2021年我国提出了一系列核电促进和改革政策。

表 2014年至今 重要核电政策回顾

资料来源:千际投行、资产信息网、中国核能协会

1.2 优质基荷——全产业链优势1.2.1 优质基荷能源助力碳中和

中国核电发展在近3年取得重大的进展,通过高温气冷堆核电站示范工程首次实现了临界条件发展,是继完成双堆冷试、双堆热试、首次装料后取得的一次重大的进展。从世界角度对比,我国装机容量达5000万千瓦,同比增长2.4%,占总装机比例2.5%,发电量方面全年实现发电量3662亿千瓦时,同比增长5.0%,平均复合增长率为16.7%。

我国核发电量占比世界比重13.6%,2018年,中国贡献了全球核电增长的74%,继10个新机组在2018年-2019年投入使用后,中国核电装机容量在2019年9月达到了48.6GW,超越日本成为第三大核电装机的国家。中国曾计划在十三五收官的2020年将核电在运装机容量提高到58GW,目前看来达到这个目标颇具挑战。

2019年,中国在停滞三年之后重新恢复了核电审批,这或许也预示着中国在十四五期间,在保证核能安全的基础上可能会进一步加快审批和建设核电站。

图 核电装机量累计新增

资料来源:千际投行、资产信息网、iFinD

表 2020年世界核能发电量前三位的国家

资料来源:千际投行、资产信息网、中国核能协会

1.2.2 全产业链发展(基于产品维度)

依据产业链协同,将产业链分为上游、中游、下游三段。

▷ 上游:集中在核燃料循环阶段,集中表现为铀矿石开采,铀元素浓缩,燃料的循环(乏燃料的后期处理)等阶段。

▷ 中游:集中在核电站建设核设备制造阶段,其中包括NI核岛建设、CI常规岛建设核BOP电站配套设施建设等,也同时包括仪器设备的控制和安装建设。

▷ 下游:电站的运营,电力运用和后期控制及故障维修。

核电站的全生命周期可以分为前中后期等阶段,其中前期工作主要包括项目筹备、可行性研究分析、工程立项和原材料采购、招标等过程;前期工作完成之后,国家相关监管部门将会进行批复,得到批复后进行正式的施工,直到机组的调试工作完成之后进行并网发电和营运。

运行期间要进行必要的检修工作,包括传统废料和放射性废料在内的废物处理工作显得尤为重要,到达一定的服务年限之后需要进行进一步调试和检修,对一部分老旧设备进行更换;投产后第二代核电站通常需要30-40年的周期,部分可以达到60年的周期。基于此,我们对核产业链进行分块研究,并就上游、中游、下游的企业进行整理、分解、分析。

图 核电模块产业链

资料来源:千际投行、资产信息网、中国核能协会

第二章 商业模式和技术发展2.1 核电行业商业模式——分板块探究2.1.1 电气设备板块:国有企业主导

电子设备板块集中在大型国企主导,在核岛主要设备供应中起到了重要的作用和份额,在一些高精尖的设备研究中,仍然以国有企业为主,而部分高精尖民用企业仍然以边缘设备为主。

1/ 核电站

核电站由核岛(NI)、常规岛(CI)和辅助配套设施(BOP)组成。其中核岛是指核电站安全壳内的核反应堆及有关系统的统称,功能类似于常规电站的“锅炉岛”,其特殊性主要体现在两个方面:一是利用核能生产蒸汽,二是针对放射性风险配置了特殊的安全设施。核岛主要包括核蒸汽供应系统、安全壳喷淋系统和辅助系统等。

▷ 核蒸汽供应系统由一回路(反应堆冷却剂循环系统)及相连接的系统所组成。一回路中的冷却剂(高温高压的水流)将反应堆堆心产生的热量带到蒸汽发生器,传给二回路,生产蒸汽。在一回路水中加入硼酸用来控制反应性的慢变化,稳压器维持压力的稳定并补偿冷态和热态时的体积变化,相联的化学和容积控制系统维持水量,调节冷却水硼酸浓度控制反应堆的反应性,对水进行净化处理除去裂变产物和腐蚀产物,在冷却剂中加入腐蚀抑制剂和各种化学添加剂。

当一回路发生失水时,反应堆安全注射系统就作为安全给水系统,通过这几部分的协同工作保证堆芯的冷却,并使反应堆停堆。核反应堆停堆后,余热冷却系统带走燃料元件因裂变产生的热量。

▷ 辅助系统主要由以下六个部分组成:设备冷却水系统、反应堆腔室和废燃料冷却系统、辅助给水系统、通风和空调系统、压缩空气系统,以及放射性废物处理系统。

2/ 核岛设备

包括核电站反应堆压力容器、蒸汽发生器、稳压器、主管道、主泵、堆内构件、控制棒驱动机构等。

国内制造企业主要有上海电气集团公司、东方电气集团公司、哈尔滨电站设备集团公司、中国第一重型机械集团、中国第二重型机械集团、四川三洲川化机核能设备制造有限公司等。

国内生产核岛辅助设备的企业主要有上海电气集团公司、东方电气集团公司以及部分起重机、泵、阀、容器等制造企业。

表 电气设备板块主要上市公司

资料来源:千际投行、资产信息网、中国核能协会

2.1.2 机械设备:国企辅助,民企主导参与

机械设备层面中民企的参与度比较高,主要供应的产品有管道、阀门和通风系统等,我们在此列举一些此领域主要的上市公司。

表 机械设备板块主要上市公司

资料来源:千际投行、资产信息网、中国核能协会

2.2 产业链商业模式2.2.1 上游商业模式和供应链

从2015年开始,国家授权中核集团对核燃料、铀产品的生产经营和进出口实行专营。核燃料、核材料板块相关A股上市公司其中,加工核燃料组件的资质及能力国内仅中核集团旗下的中核建中和中核北方两家公司具备,除了首炉等必须从国外进口的核燃料以外,所有国产核燃料组件只能从中核建中、中核北方进行采购。

表 上游核燃料板块主要上市公司及相关标的

资料来源:千际投行、资产信息网、中国核能协会

2.2.2.中游商业模式与电站运营板块:市场化参与显著——强竞争、高集中

1/ 强竞争格局与市场化参与显著

通过电力系统改革,中电投继承了原国家电力公司的所有核电资产,2015年5月中电投与国核技合并为国电投后。目前国内具有核电运行(民用核设施运行许可证)牌照的共三家央企——中广核集团、中核集团和国电投集团。

表 中国核电板块主要上市公司及相关标的

中国核电 601985.SH

公司持有中核集团旗下核电运营业务板块,控股股东中核集团作为国家核科技工业的主体,拥有完整的核科技工业体系,是唯一拥有完整核燃料循环产业链、能够实现闭式循环的特大型央企。

中广核电力 003816.SZ

公司作为中广核集团旗下唯一的核电 运营平台,无论在运还是在建机组权益装机容量,均是我国最大的核电运营 商。对比全球发电运营商2018年核电装机容量,公司仅次于EDF。

资料来源:千际投行、资产信息网、中国核能协会

表 2021年中国核电站运营相关标的

资料来源:千际投行、资产信息网、企查查

图 中国核电站运营竞争梯队(按照注册资本)(单位:亿元)

资料来源:千际投行、资产信息网、中国核能协会

图 2020年中国核电行业市场份额(单位:%)

资料来源:千际投行、资产信息网、中国核能协会

2/ 中国核电行业市场集中度——基于CR2的分析

我国核电行业的市场集中度较高,不论是从在运装机容量,或是发电量,2020 年,核电运营市场 CR2 都高达 90% 以上,主要是因为核电行业具有高行业准入门槛、高技术壁垒、高资金壁垒等投资特性。

行业集中度(Concentration Ratio)又称行业集中率或市场集中度(Market Concentration Rate),是指某行业的相关市场内前N家最大的企业所占市场份额(产值、产量、销售额、销售量、职工人数、资产总额等)的总和。

2.2.3 下游商业模式——处理、检修维护板块:市场空间较大

通过一系列的选择核摸索,我国已经已选定了闭式核燃料循环作为乏燃料后处理路线,规划有国产200吨商用乏燃料后处理厂、中法合作800吨商用乏燃料后处理厂,但短期内尚无法投入使用。目前的乏燃料处置仍以中间贮存为主,随着核电装机及发电量的提升,产生的乏燃料数量也不断增长,对于贮存及运输设备的需求与日俱增。

图 2019-2020年中国核电行业市场集中度–基于CR2(单位:%)

图 闭式核燃料循环后处理路线

资料来源:千际投行、资产信息网、iFinD

2.3 技术发展2.3.1 行业总体专利概述(按照专利数量合计降序排列)

表 核电行业总体专利统计表

资料来源:千际投行、资产信息网、iFinD

2.3.2 部分专利分析

图 核电专利——核电自动报警处置系统

信息来源:千际投行,资产信息网,iFinD

图 核电专利——核电应急电源指示系统

信息来源:千际投行、资产信息网、iFinD

2.3.4 以中广核为例的专利分析

表 中广核主要专利一览表

信息来源:千际投行、资产信息网、中广核官网

在过去的建设周期中,中广核工程公司牵头申请的一项国际发明专利“Method for joint configuration of nuclear power plant fuel(一种核电站燃料联合配置方法)”获得欧洲专利授权,该项专利经过长达四年多时间的审查和公示,最终获得授权,这是中广核首次在欧洲获得发明专利授权。

该项专利提供了一种核电站多机组之间燃料的联合配置方法,以提高核电站燃料的整体利用率,节省了燃料制造及乏燃料后处理费用。该专利技术还使得停堆换料堆型(注:换料期需停堆操作的堆型)在首炉就能实现各种所需的换料模式,并可提高机组抵抗风险(如燃料元件大量破损等风险)的能力,对于提升核电站安全性和群堆运营经济性具有重大意义。

随着核电“走出去”战略的实施,中广核加强了对重大堆型研发技术和重点创新技术的国外知识产权申请和布局。在2013年10月份,国家知识产权局正式发文公布的“国家专利运营试点企业”名单中,中广核工程公司就曾获批“国家专利运营试点企业”,成为当时我国核电行业唯一入选的企业。

2014年,中广核大亚湾公司“向核电站提供应急电源的方法和系统(译)”项目获得韩国发明专利证书,这也是中广核首次获得国外发明专利证书。一方面在一定程度上可以打破相关企业的专利壁垒,保护和巩固核电企业优势技术在世界范围的有效地位,为企业后续的国际核电竞争增加筹码,另一方面也可以为推动和促进专利领域的国际合作奠定坚实的基础。

2.3.5 其他国家的核能力

图 亚洲主要国家的核燃料循环能力

资料来源:千际投行、资产信息网、中国核能协会

1/ 印度

23个可操作反应堆(6.9 GWe),7个在建反应堆(5.7GWe),14个计划(10.5GWe)。印度在核燃料循环中实现了独立。作为大规模基础设施发展计划的一部分,印度政府致力于提高核电能力。政府预计,到2031年,核能力将达到2250亿瓦左右。印度是开发钛燃料循环的先驱,并拥有多个与此相关的先进设施。

2/ 日本

33个可操作反应堆(31.7 GWe),虽然其中许多反应堆暂时关闭,2个在建(2.8GWe),1个计划(1.4GWe)。到2011年,日本核电发电量的30%来自核能。预计到2017年,核贡献将增至41%,长期计划是到2050年将核能力(达到90亿千瓦)翻一番,核份额增加一倍。然而,在2011年3月福岛核事故之后,这些计划被放弃,预计在反应堆重启过程结束后,核能将提供约20%的电力。

日本承诺对其用过的燃料进行再处理,以回收铀和钚,用于发电。

3/ 韩国

24个可操作反应堆(23.2 GWe),4个在建反应堆(5.6GWe)。韩国满足了不到25%的核电用电需求。核能长期以来一直是韩国的战略重点,但2017年当选的总统的目标是在45年内逐步淘汰核能。韩国是世界上最著名的核能国家之一,其技术出口广泛。根据一项价值200亿美元的合同,该公司目前正在阿联酋参与建造四座核反应堆。

2.3.6 以中国为例的技术分析——中国技术投入与三代核电

1/ 成本导向:重资产+长周期

自从第一台民用核电机组建成以来的60年中已经有600台核电机组投入运行,建设周期平均为82.5个月(6.88年)。这个平均周期考虑了各国所有核电机组的建设周期,包括那些因特殊原因(如政治)长期延宕的核电机组。如果我们不计10%耗时最长的核电机组的话,那么平均建设周期为71.8个月。而耗时最短的50%核电机组(300台)平均建设周期仅为55个月,即4.5年。

1980年以来,核电建设周期先是有所上升,从1981-1995年之间的投运的核电机组大约在80-90个月,攀升至1996-2000年间的120个月。此后建设周期明显下降,2001-2006年平均为57个月;2006-2010年为76个月;2011-2015年为66个月。

2015年投运的核电机组建设周期相对比较长,平均为73个月,这主要是因为俄罗斯Beloyarsk 4机组耗时长达113个月,通过计算可得,60年来全球各国核电厂的平均建设周期为82.5个月。

图 核电站乏燃料处理处置基金收入

资料来源:千际投行、资产信息网、iFinD 数据库

图 三代核电站样图

资料来源:千际投行、资产信息网、中国广核招股说明书

不同代次的核电站有着不同的建设和建筑成本,三代核电站技术在不同层次上提高了发电效率和单机组容量,并且反应堆设备安全有了更好的保障,目前较为广泛使用的是第三代核电站。

三代(或三代+)反应堆是在汲取了第二代反应堆运行经验和事故教训后,于20世纪90年代后期发展出的安全性更高的先进反应堆技术,通常把满足URD或者EUR评价标准的核电厂称为第三代核电站。目前,世界上在建和规划待建的核电站,大部分将采用第三代核电技术。

近年来,我国核电产业发展取得了举世瞩目的成绩,核电技术研发和工程应用走在世界前列。以“华龙一号”开工建设和CAP1400成功研发为标志,我国成为继美国、法国、俄罗斯等核电强国后又一个拥有独立自主三代核电技术和全产业链的国家。

我国大陆在运的38台核电机组在技术层面都属于“二代”或者“二代+”;在建的20台机组中,有10台属于“第三代”技术;今后新建的机组将全部采用“第三代”技术,预计三代核电将在“十三五”后期进入批量化建设阶段。同时,具备完全自主知识产权的“华龙一号”已实现出口且具有竞争优势,随着示范工程的开工,自主开发的CAP1400具备走出去的潜力,在“一带一路”沿线建设发展中充满机会。

三代核电综合来讲具有以下特点:

(1)更长的设计寿命:反应堆具有更高的可用性和更长的操作寿命,通常反应堆设计寿命是60年。第三代核电站的设计寿命延长至60年,在设计寿命期间(60年)无需更换反应堆压力容器,并且在设计中提供了更换其他主设备包括蒸汽发生器的可能性,其反应堆压力容器等不可更换设备的设计寿命达到60 年,一般通过延长三代核电站寿命可以达到80年,这样提高了核电站的经济性。

(2)极低的严重事故概率:堆芯损伤频率(CDF)限值小于1*10-5/堆年,大量放射性释放频率(LRF)限值为1*10-6/堆年。美国核管会要求的堆芯损伤频率(CDF)限值是1*10-4/堆年,美国用户要求文件(URD)为1*10-5,目前美国大多数在役核电站的设计值是5*10-5,AP1000的CDF为5.08*10-7/堆年,远低于上述参考值。AP1000的大量放射性释放频率(LRF)为5.94*10-8/堆年,美国核管会要求的目标值为1*10-5/堆年,URD为1*10-6/堆年,AP1000设计远远低于这些参考值。三代核电站设计了更多的缓解反应堆发生严重事故的措施,极大降低了堆芯熔化及大量放射性物质释放的可能性。

(3)允许事故后不干预:采用非能动的安全系统,事故工况下半个小时或更长时间内允许操纵员不采取任何手动动作;三代堆的设计中包含了被动或固有的安全特性,非能动安全系统缓解设计基准事故的功能不依赖于操纵员动作。

在第三代核电站的设计中考虑了操纵员响应宽容时间,比如在AP1000设计中对于在始发事件叠加单一故障的LDB(许可证设计基准)假设下分析的瞬态和事故(包括失去全部交流电源),在需要动作的始发信号发出后的至少72小时内无需操纵员手动操作。由于非能动安全设施的使用,使得反应堆在发生事故初期可以不需要进行人为的干预,这样减少了误操作的可能性,提高了反应堆运行的安全性。

(4)更强的安全壳结构:强化了安全壳的结构设计,可抵御商用大飞机的撞击。第三代核电站一般都采用了双层安全壳设计。AP1000与华龙一号内层均为钢制安全壳,是包容放射性物质的最后一道屏障,抵御各种事故下及可能的严重事故下内部的高温高压,并且具备非能动安全壳冷却功能;外层为高强度混凝土安全壳,抵御包括飞机撞击在内的各种外部灾害的作用,保护内壳及其内部结构不受影响。EPR双层安全壳均为混凝土形式,外层采用加强型的混凝土壳抵御外部灾害,内层为预应力混凝土。上述外层安全壳设计均可以抵御商用飞机撞击,有效应对核设施遭遇恐怖袭击的可能,提高了运行的安全性。

表 世界当前三代核电站发展现状统计结果

资料来源:千际投行、资产信息网、中国核能协会、世界核能行业协会

2/ 技术导向:我国核电技术发展路线及技术亮点

表 三代核电主要堆型特点

资料来源:千际投行、资产信息网、中国核能协会:《三代核电技术简析及主要堆型对比分析》

3/ 成本探究——基于美国标准压水堆 PWR

图 美国标准压PWR参照——投资成本分析

资料来源:千际投行、资产信息网、中国核能协会、中国核能协会:《PWR美国标准压水碓参照投资成本》

▷ 建设前期成本(2%):土地和土地权利;现场许可证;工厂许可证;工厂许可证;工厂研究;工厂报告;其他施工前成本;施工前成本的意外开支

▷ 直接成本(33%):结构和改进;反应堆设备;涡轮发电机设备;电气设备;散热系统;杂项设备;特殊材料;模拟器;直接成本的不可预见费。

▷ 间接成本(37%):现场间接成本;施工监理;调试和启动成本;示范试运行;场外设计服务;场外项目管理/施工管理服务;现场设计服务;现场项目管理/施工管理服务;间接成本的不可预见费。

▷ 业主成本(10%):员工招聘和培训;员工住房;员工工资相关费用;其他业主费用;业主成本的不可预见费。

▷ 其他成本(1%):装运和运输成本;备件;税收;保险;初始燃料堆芯负荷;退役成本;不可预见费。

▷ 财务成本(17%):施工期间的利息;财务成本的不可预见费。

2.4 政策监管2.4.1.中国原子能委员会

中国政府主管的核工业部门, 负责审议和制定中国和平利用原子能的政策,法规,战略,计划和行业标准,负责政府和国际组织之间在核问题上的沟通与合作,负责核燃料循环工业的规划,监督,审查和批准,它牵头处理核事故的应急管理。

国家原子能机构设五个业务司:行政司、系统工程司、国际合作司、综合计划司和科技质量司。

2.4.2 国家能源局

能源工业的国家管理部门, 负责制定和实施核电的发展规划,获取核电的条件和技术标准,提出对主要核电项目的审计意见,组织核电研究的协调和指导,组织核事故后核电厂的应急管理。

2.4.3 环境保护部(国家核安全局)

中国核安全监管机制,对中国核电厂核安全进行统一监督,独立开展核安全监管。

国务院核工业主管部门、能源主管部门和其他有关部门在各自职责范围内负责有关的核安全管理工作。

国务院核工业主管部门是指国防科工局。国防科工局按分工承担核工业的行业管理有关工作;会同有关方面管理核进口工作;承办国家原子能机构的有关工作;承担国家核事故应急管理工作;承担军工核设施安全监督管理工作。

其他有关部门包括国务院公安、卫生、生态环境、交通、自然资源等部门,这些部门在各自的职责范围内分别对与核设施、核材料和放射性物质有关活动的安全保卫、卫生应急、辐射监测、运输管理和放射性矿产资源开发等事项实施监督或者管理。

2.4.4 中国核能自律协会

中国核能行业协会(China Nuclear Energy Association) 是经国务院同意、民政部批准设立的全国性非营利社会团体,成立于2007年4月18日。协会的中心任务是做好政府与会员单位之间、会员单位之间、国内与国际之间的沟通与交流,维护全行业和会员的合法权益,向政府建言献策,为企业排忧解难,努力发挥桥梁和纽带作用。

经过10多年的发展,基本形成了在行业具有较高公认度的核电同行评估及经验交流、重大课题研究、科技奖励及成果鉴定、技术咨询服务、安全及质量管理等行业培训以及国际核电展等支柱性服务业务,基本形成了协会“五刊一网”、微信公众号等新媒体应用,以及核电运营信息网、核电系列数据统计分析报告、行业科技创新成果信息等核能行业信息共享服务平台。

协会400余家会员来自核设施建设、运营、研究设计、建筑安装、设备制造、核燃料循环、技术服务、人才教育培养等领域的企事业单位,并吸收部分境外独资企业作为联系会员。

协会设立了由国内核能领域知名专家组成的专家委员会,包括政策研究、设计与核安全、建安调试、运行和维护、设备、核燃料循环与后处理、铀资源、厂址与环境、核专业人才培养等9个专业组。同时设立了作为监督管理机构的组织管理委员会和经费管理委员会。

2.4.5 部分政策整理

表 政策整理

信息来源:千际投行、资产信息网

第三章 行业估值、定价机制和全球龙头企业3.1 行业综合财务分析3.1.1 行业综合分析

图 核电行业指数市场表现

信息来源:千际投行、资产信息网、iFinD

3.1.2 指数化分析

核电行业估值方法可以选择市盈率估值法、PEG估值法、市净率估值法、市现率、EV/EBITDA估值法、DDM估值法、DCF现金流折现估值法、NAV净资产价值估值法等,这里着重DCF估值法和指数估值法进行分析。

图 指数历史价格分析

信息来源:千际投行、资产信息网、iFinD

图 指数回报统计

信息来源:千际投行、资产信息网、iFinD

3.1.3 盈利预测及估值

表 行业盈利预测

表 重点公司盈利预测

资料来源:千际投行、资产信息网、中国核能协会、中国核能协会:iFinD 同花顺

图 行业盈利预测估值曲线

信息来源:千际投行、资产信息网、iFinD

3.2 以中国广核003816.SZ为例研究主营构成3.2.1 简介

中国广核电力股份有限公司的主营业务为建设、运营及管理核电站,销售该等核电站所发电力,组织开发核电站的设计及科研工作。公司的主要产品是电力。经营以核能为主的电力生产、热力生产和供应,相关专业技术服务,核废物处置,组织实施核电站工程项目的建设及管理;组织核电站运行、维修及相关业务;组织开发核电站的设计及科研工作;从事相关投资及进出口业务。

3.2.2 主营业务分析

图 中广核主营业务分析

信息来源:千际投行、资产信息网、iFinD

图 中广核历年营业收入构成

信息来源:千际投行、资产信息网、iFinD

表 中广核收入核成本分解——基于产品维度分类

信息来源:千际投行、资产信息网、iFinD

表 中广核收入核成本分解——基于地区维度分类

信息来源:千际投行、资产信息网、iFinD

3.2.3 中广核——估值曲线

图 中广核估值曲线

信息来源:千际投行、资产信息网、iFinD

3.3 核电定价机制的演变

核电发展初期,国家采取支持核电发展的电价模式,不论是个别定价还是经营期定价,不论是从机组利用小时还是内部收益率(FIRR)来看,都制定了支持政策,对促进我国核电发展起到了积极的作用。

2013年7月2日,国家发展改革委下发通知,部署完善核电上网电价机制,将核电上网电价由个别定价改为对新建核电机组实行标杆上网电价政策,并核定全国核电标杆电价为0.43元/千瓦时,标志着我国核电结束了“一厂一价”的定价机制,正式迎来标杆电价时代,核电定价机制从计划走向市场。

2015年新一轮电力市场改革以来,核电电价市场化改革进一步深化,逐步引入双边协商定价和市场竞价机制,对核电经济性提出更高要求。

自2020年1月1日起,煤电价格联动机制取消,定价机制由标杆上网电价改为“基准价+上下浮动”的市场化机制,预计会在一定程度上影响核电上网电价甚至定价机制,核电企业面临复杂营销环境,市场化交易电价可能继续下降,核电定价机制也可能重塑。

3.3.1 从核准定价到市场定价

1/ 市场竞争深度影响核电价格

图 全国市场化交易电量(亿千瓦时)

信息来源:千际投行、资产信息网、iFinD

我国市场化交易电量逐年提升,包括核电在内的各种电源品种将更加广泛地参与电力市场交易。2017年国家发展改革委、国家能源局发布的《保障核电安全消纳暂行办法》明确核电应遵循“确保安全、优先上网、保障电量、平衡利益”的基本原则,对核电优先发电权计划做出详细规定,同时也提出保障外电量应通过电力直接交易等市场化方式消纳。

随着电力市场化改革进程不断推进,核电将面对“优先发电合约+市场化中长期交易+现货市场交易+辅助服务交易”的多级市场。

2/ 市场竞争深度影响核电价格

2016年以来,我国各核电站参与市场交易电量占上网电量的比重整体呈上升趋势,且电力市场交易价格普遍低于当地燃煤标杆电价和各核电站所有机组平均核准上网电价,对企业利润产生了不利影响。

我国当前的电价定价机制未充分考虑外部性成本因素。核电在其发展过程中运行废物处理、乏燃料后处理及核设施退役的相关成本列入了发电成本,而核电作为清洁能源的环保价值并未纳入价格机制。

3/ 核电参与电力系统调峰的压力增大

“十三五”期间,我国用电需求结构中三产和居民消费比重不断增加,二者的时段性需求模式使得电力负荷特性恶化,主要表现为用电峰谷差拉大、尖峰负荷拔高且短暂、平均负荷率降低,尤其是用户侧空调大规模集中开启会使得用电负荷瞬时爬高、负荷曲线尖峰化。在新电改的配套文件中规定核电要“兼顾调峰需要”,意味着核电面临着越来越大的调峰运行压力。

核电机组参与调峰,存在导致机组运行可靠性降低的风险(如发生落棒、弹棒等严重事故的风险增加,功率调节棒动作频繁,燃料包壳破损概率增大等问题),对运行人员的操作能力和实践经验有更高的要求,另外还会造成核燃料的浪费,增加放射性废物的产生和处理量。

因此,核电参与调峰不仅对机组的安全运行带来挑战,同时也将对其经济性产生较大影响。据统计,法国参与调峰的核电机组每年非计划停堆小时数高达449小时,远高于带基荷运行的韩国核电机组(74小时);由于参与负荷跟踪和调频,导致法国核电机组的可用性降低2%,燃料成本占发电总成本的比重从约20%增加至近24%。

4/ 核电企业效益受地方电力市场交易规则影响较大

在我国能源结构向清洁低碳转型的过程中,长三角、珠三角等地的地方能源企业常规火电业务发展空间不断缩小,同时在电力市场交易中需要面对来自能源央企、民营资本的激烈竞争,经营压力较大。地方政府在制定电力市场交易规则时,倾向于更多关注地方能源企业的发展诉求,却未能充分考虑核电自身成本结构特点、运行规律,致使核电担负不合理的分摊费用,导致核电企业经济效益受损。

5/ 新技术新业态要求核电加快转型升级——大数据与市场化竞争

以大数据、人工智能、区块链、5G等为代表的先进信息技术加速与传统产业融合,以供需互动、多能互补、协同高效为特点的智能电网、综合能源服务对电源端的生产营销模式提出新的要求。传统火电、水电积极开展数字化、智慧化转型升级,实现降本增效,更好适应智慧电网建设要求,打造新竞争优势;风光储一体化趋势明显加快,实现可再生能源与电网输电的智能调度,提高电网对大规模可再生能源发电的接纳能力,将成为未来电力市场中新的竞争者。

3.3.3 基于价格驱动机制的定价机制发展趋势

1/ 充分认识核电对整个核工业产业链的带动作用

发展核电是保持和提升我国核工业水平和能力的重要途径,也是落实能源生产和消费革命战略的重要方式,对保障国家战略安全和能源安全具有不可替代的作用。推动核电高质量发展,有利于促进核工业实现产业结构、产业布局的根本性变化,带动产业链上下游产业发展;有利于促进核科技研发体系完善、能力提升,培养和造就高素质人才队伍,为保持和提升我国核工业能力提供重要支撑。

“十四五”时期,核能在我国能源战略中的地位将更加突出,在保障区域电力安全供应、有效减少污染物和温室气体排放、缓解能源输送压力、促进国民经济发展等方面将发挥不可或缺的重要作用。但当前核电发展过程中将大量的外部性成本进行内部化处理,导致核电自身负担过重,同时核电又担负着过高的安全要求,影响自身经济性的提升。建议充分考虑核电的特殊定位和所发挥的重大作用,在制定《原子能法》等相关法律法规和电力发展规划中明确核电作为基荷电源的地位。

2/ 核电参与电力交易应以“保量”为主,争取合理的定价机制

建议各地主管部门落实核电优先发电权及保障性消纳政策,通过政府全寿命期长期协议、差价合约等方式给予核电政策支持,提高上网电量中的政府授权合约比例,鼓励核电企业与用户签订5年以上的长期合同。

建议对现行核电定价机制进一步完善。首先,全面评价各类电源品种的经济性和对环境、社会的影响,制定体现核电作为清洁能源的上网政策和价格政策,促进能源供给结构优化;其次,统筹核电与后端产业协调发展问题,充分评估目前核电定价机制中对乏燃料处理、核设施退役等外部性成本的内部化处理,制定考虑外部性成本因素的核电定价机制;最后,科学平衡经济发展与污染治理的关系,合理确定碳税征收范围和强度,尽快开征碳税,作为提高核电经济性的有益补充,以经济手段促进能源生产结构调整。另外,核电企业也应积极与政府部门沟通,在核电定价机制重塑过程中及时表达政策诉求。

3/ 核电企业应主动参与电力市场交易

参与市场竞争的核电企业必须逐步树立主动营销的理念,以需求为导向,主动开拓市场,积极寻求与当地政府、大型企业建立稳定的战略合作关系,确保电量储备;同时建立起自己的售电平台(售电公司),以市场化思维,积极适应,在市场化竞争中占得先机。

核电企业可以将经营范围延伸到区域售电、辅助服务计量等相关领域,拓展全方位的服务功能,如向用户提供合同能源管理、综合节能和用能咨询等增值服务,有效为用户提供个性化的综合节能方案,提高用户黏性。

4/ 核电企业要积极研究核电调峰技术并积累经验

积极发掘核电自身提供辅助服务的潜能,可探索配套储能、核能综合利用等多样化方式参与辅助服务,提升未来电力现货市场竞争力。尽快开展对核电调峰安全分析的研究,加大核电调峰运行相关人员培训的力度,积极提高我国核电参与调峰的技术和管理等方面的能力。加强与电网沟通,共同探讨核电机组和电网调度的最佳配合模式,如合理安排核电站换料大修计划、跟踪负荷调峰、极端日运行等。

鉴于当前各地核电调峰补偿机制各异,存在地方市场势力左右分配规则和市场效率的现象,建议政府有关部门明确核电调峰补偿规则,建立责权对等的辅助服务成本付费机制。

5/ 持续降低核燃料成本,提升我国核燃料循环产业链水平

核燃料产业是核力量建设的重要基础和核能开发利用的重要支撑,是核科技工业体系的核心组成部分,世界核大国均高度重视核燃料产业发展,采取多种措施支持和保护本国核燃料产业能力建设。建议国家出台核燃料供应立足国内的产业政策,深化核燃料体制机制改革,严控成本,逐步建立与国际市场接轨的价格机制;同时建议国家保障核电持续稳定发展,带动包括核燃料加工产业在内的核工业产业链发展,在发展中解决产业核心竞争力提升的问题。

6/ 加快新技术与核电产业融合,促进核电产业转型升级

建议在下一代核电技术发展中将智能电网和储能技术作为重要边界条件考虑,适应电力系统技术革新。以“模块化、小型化、多功能化”为方向,加快核电技术创新,提升未来核电产业经济性。以智慧核电厂建设为抓手,推动核能产业与人工智能、大数据、5G等信息技术深度融合,提升产业核心竞争力。

3.3.4 行业风险分析和风险管理

图 风险分析——风险波动率

信息来源:千际投行、资产信息网、iFinD

1/ 风险综述

核电对人类的安全威胁是大范围和长期的;从历史上和现实中看,核电与核武器之间有千丝万缕的联系;核电发展还有核废料处理的棘手问题需要解决,高放射性核废料不但放射性水平极高,而且其半衰期可以高达几万到几十万年之久,所以核废料的处理问题是悬在核电发展头上的达摩克里斯之剑。核能发展的另一个关键障碍是经济问题。核能业无法用经济可行的办法解决民众对核电安全的担忧。

如果核电站只实行较低的安全标准,或者它们所在的国家对核电站只提出较低的安全要求,虽然会减少核电站的建设成本,并缩短核电站的建设周期,但是会引发民众更多的安全疑虑。

反过来,如果政府对核电站提出很高的安全要求,核电站被要求通过安装多重安全壳和堆芯熔化紧急处理系统(比如堆芯熔融物捕集器和堆芯冷却系统)来把发生核事故的概率降低至极致,建造和维护成本会大幅增加,核电站建造工期也会延长。

工期的延长、安全成本的上升会导致核电站造价总成本的上升,而总成本的上升一方面会让核电在与火电甚至可再生电力的经济性比拼中越来越处于劣势(这是实际发生的情况),另一方面会让核电项目在资本市场上失宠,而融资困难无疑将放缓核电发展的步伐。

2/ 风险分析

▷ 核安全事故

福岛核电站事故之后,核电站的立项、建设发展具有高度的敏感性,核事故会在已建、运行的核电站进行全方位的检验,并拉长审批周期,造成全行业发展缓慢以及停滞。

▷ 新冠疫情的不确定性

受新型冠状病毒影响,国内部分电力企业出现关停、延期停工等情况,对电力生产产生了一定的影响,对比疫情供需供大于求的状态,可能会影响存量核电机组的高成本开工发电,而优先将资本引入传统的发电行业,因此可能会产生经济缺口影响新核电项目的审批和资金的进入运行。

▷ 技术壁垒和国际合作

技术壁垒和国际合作影响对新项目通过造成一定的挑战,中国目前广泛使用第三代技术机组,目前已经投入使用和正在进行技术论证的部分机组也进入了“第三代”末期的测试阶段,因此存在很多的不确定性,如果“第四代”技术进入,或外国先进技术论证进入,将影响后续机组的批复和建设。

▷ 机组运行风险

核电机型复杂,如果机组运行年限较长,部分系统和设备将出现老化,导致机组非计划停堆停机事件的发生;另一方面由于设备缺陷、人因失误等内部因素,以及外部电网故障、强台风等外部因素,也可能影响核电站的正常运行。

▷ 电力销售风险

随着核电站的陆续开工,新建三代核电机组造价普遍高于二代机组,如果电价不能突破,将对企业大的经营管理产生不利影响;随着电力市场化进程深入,市场电规模逐步扩大,市场竞争日益激烈,在供大于求的市场形势下,市场售电价格可能出现明显下降,企业经营管理面临很大压力。

▷ 成本风险

核电厂建设周期长,资本一次性投入大,可能会遇上诸如政策取向、设备供应、土地成本、经济周期等因素的变化,都为核电厂的建设带了不确定性。经济周期是成本问题需要考虑的一个重要因素。在建设期如果遇上经济低谷,有可能导致资金无法到位引发建设中断;如果在运营期遇上经济低谷,会导致电力需求不足,核电厂成本无法收回。在核电厂运行后期,如果在政策支持缺乏、电厂经营效益欠佳、资金紧张的情况下,部分电厂维护资金不足会对电厂正常运行产生潜在影响。

3.4 竞争分析3.4.1 SWOT 分析法

在战略报告中使用SWOT分析法进行宏观分析,通过分析企业的优势、劣势、机会、威胁,将对企业有影响的内外部条件各方面进行一定的分析和概括总结,从而进行分析组织的优势和劣势,同时分析面临的机会和威胁的一种方法。

优势和劣势分析主要是着眼于企业自身实力以及竞争对手的比较,机会和威胁把注意力放在外部分变化和企业的影响当中,分析主要将内部因素集中,然后用外部的力量进行分析。

3.4.2 层次分析法——AHP框架

层次分析法是指将一个复杂的多目标决策问题作为一个系统,将目标分解为多个目标或准则,进而分解为多指标(或准则、约束)的若干层次,通过定性指标模糊量化方法算出层次单排序(权数)和总排序,以作为目标(多指标)、多方案优化决策的系统方法。

层次分析法是将决策问题按总目标、各层子目标、评价准则直至具体的备投方案的顺序分解为不同的层次结构,然后用求解判断矩阵特征向量的办法,求得每一层次的各元素对上一层次某元素的优先权重,最后再加权和的方法递阶归并各备择方案对总目标的最终权重,此最终权重最大者即为最优方案。

3.4.3我国核电发展 SWOT 分析

针对我国核电产业所面临的内外部环境,首先通过调查分析列举出影响我国核电发展战略选择的内部优势、劣势和外部机遇、威胁等关键因素。

1/ 优势分析

(1)可靠高效的基荷电源(S1)。核能发电能量密度极高,1 克铀 235 完全燃耗释放的能量相当于 2.4 t或1.57t石油。与水电相比,核电不存在枯水期问题;与煤电相比,核电燃料较少受到交通状况的影响;与风、光、生物质等可再生能源发电相比,核电没有间歇性、间断性等问题。因此从目前技术条件看,核电是我国能源系统中可靠性较高的基荷电源。

(2)清洁低碳的电源(S2)。《能源发展战略行动计划(2014 年—2020 年)》把核电与风电、太阳能、天然气一并划作清洁能源范畴。核电本身不产生二氧化碳等温室气体排放,其产业链的温室气体排放显著低于火电产业链 [4],同时核电也不排放如颗粒物、二氧化硫、氧化氮和甲烷等有害物质,是现阶段能够替代化石燃料的清洁高效低碳能源,符合国家现代能源体系建设的战略方向。

(3)具备经济性比较优势(S3)。根据国家能源局发布全国电力价格信息,全国范围看,2017年核电平均上网电价为 402.95 元/MWh,风电平均上网电价为 562.30 元 /MWh,光伏发电平均上网电价为 939.90 元 /MWh,燃煤机组平均上网电价为 371.65 元 /MWh,水电机组平均上网电价为258.93 元 /MWh。可见,总体上看,我国核电的发电成本较火电和水电高,但低于风电与光伏,核电仍然是具有成本优势的清洁能源品种。

(4)具备规模化发展的基础(S4)。2018 年以来,AP1000 和 EPR 三代核电技术项目成功投运,华龙一号示范工程顺利推进,国家核电重大专项进展顺利,我国核电技术已经实现了从二代到三代的转型升级。在核电产业链上,我国核电科研与核燃料前段产业体系能力位居世界前列,核电装备制造企业已经具备年产 8 到 10 台套三代核电设备供货能力。总体上看,我国核电产业已经具备规模化发展的基础条件。

2/ 劣势分析

(1)三代核电经济性下降(W1)。福岛核事故发生后,国务院明确了“按照全球最高安全要求新建核电项目,新建核电机组必须符合三代安全标准”等核电发展原则和要求。由于采用了非能动安全系统、抗大飞机恶意撞击等安全改进措施, 目前三代核电机组造价显著高于二代改机组,以AP1000、华龙一号为主要代表的三代核电项目的建成价预计将达到 16000~18000 元 /kW 之间,较二代机组的 12000~14000 元 /kW 出现明显的上涨。投资成本上涨直接推升了核电的发电成本, 降低了核电在市场上的相对竞争力。

(2)配套支撑产业仍存短板(W2)。我国已具备较强的核燃料循环前段能力,但由于技术引进 成本高、规模效应发挥不显著、企业管理机制不 灵活等客观原因,我国核燃料产品在生产成本、 劳动生产率等方面均与国外领先企业存在差距。 此外,我国核电装备制造所需的部分关键材料还 没有实现自主化,部分关键核心技术仍然受制 于人。

(3)铀资源对外依存度较高(W3)。世界铀资 源储量丰富,但分布极不均衡,相比世界主要铀资源生产国,我国铀矿资源不够丰富,矿床以中 低品位为主,开采成本较高。根据有关学者的测算,2012 年我国铀资源对外依存度接近 77%。 随着我国核电的持续发展,预计未来我国铀资源 进口需求还将不断攀升。

(4)燃料循环后端能力有待提升(W4)。妥善解决乏燃料处理问题是核电可持续发展的重要保障。据测算,到 2020 年,我国核电站卸出的乏燃料累积量将达到 7000 tHM 左右,而当前乏燃料离堆贮存、再循环等领域还存在短板,核燃料后端能力无法完全满足我国核电的发展需求。

3/ 机遇分析

(1)现代能源体系建设加速推进(O1)。在保障能源需求的前提下,发展清洁能源,促进能源供给结构转变,使能源生产低碳化、清洁化发展,已经成为全社会的共识。从国际视角看,我国核电在发电量中的占比仍然较低,我国能源体系向清洁低碳化转型依然需要依靠发展核电。

(2)生态文明建设战略加速实施(O2)。党的十九大报告提出建设“美丽中国”的美好愿景,强调要推动雾霾治理,打赢蓝天保卫战。核电整体产业链的温室气体和空气污染物排放均远低于传统化石能源,再考虑到可再生能源开发的资源限制和生态环境制约,核电作为推动绿色发展、建设美丽中国的重要选择,能够在改善大气及其他方面的环境质量、抑制气候变暖等方面发挥重要 作用。

(3)创新驱动发展战略深入推进(O3)。我国正在大力实施创新驱动发展战略,推动创新型国家建设。核电是高科技密集型的战略性产业,核电技术的发展能够带动材料、机电、电子、化工、冶金等广泛领域的技术发展。当前,我国正在实施大型先进压水堆及高温气冷堆核电站科技重大 专项,先进核电技术水平明显提升,装备制造实 现升级换代。随着国家创新驱动发展战略的深入 实施,核电的创新发展将迎来更好机遇。

(4)能源安全战略向纵深推进(O4)。能源供应和安全事关我国现代化建设全局,中国能源安全已提高到国家战略高度。当前,由于高度依赖煤炭,中国已成为煤炭资源净进口国,2018 年中国的石油和天然气对外依存度分别达到 69.8%和45.5%。考虑到石油供应国不稳定的地缘因素,从持续性供应可负担的能源安全角度考虑,核能燃料能量密度高、运输量少、存储方便、出力稳定,是我国能源安全战略中不可或缺的组成部分。

4/ 威胁分析

(1)可再生能源成本持续下降(T1)。随着电力体制改革的持续推进,核电参与市场竞争的趋势不可逆转,电力市场上的竞争很大程度上就是 各类电源成本的竞争。受益于国家创新的政策指导、大规模的投资补贴等有利因素,近年来我国 风电和光伏发电的成本快速下降。考虑到我国的减排,未来可再生能源的规模仍将持续扩大,可再生能源的发电成本依然存在较大的下降空间,将构成对核电的市场竞争压力。

(2)我国电力消费增长放缓(T2)。我国经济正由高速发展向中速高质量发展转型,伴随经济增速缓、产业结构调整和节能减排效果的逐渐显现,能源行业普遍预期未来我国的电力需求增速将会呈阶段性递减趋势。在电力需求增长放缓且国内电力市场体系逐渐完善的环境下,核电面对的市场竞争将会日趋激烈。

(3)公众接受度有待提高(T3)。2011 年福岛核事故发生以后,部分欧洲国家宣布放弃发展核电,我国公众对核电的安全性产生了一定程度的质疑。公众对核电的接受度是核电发展计划实施的重要基础,但从近年来看,公众对核电的接受度仍然没有显著改观。

(4)核电厂址资源受到制约(T4)。核电厂址 的选择条件极其苛刻,我国适合建造大型核电厂的厂址资源非常有限,属于一种稀缺资源 [11]。目前我国滨海厂址的已建或在建核电机组已达到一定的数量及密度,滨海厂址的选择范围将逐渐减少,而放射性排放流出物、取排水安全等方面的限制导致在短期内很难考虑开辟内陆厂址。故整体来说,我国国内的可选核电厂址范围将逐渐减少。

3.4.3 我国核电发展的 SWOT-AHP 分析

在对我国核电内外部环境因素进行定性分析的基础上, 构建我国核电发展战略选的 SWOT-AHP 分析模型。

1/ 判断矩阵与权重确定

确定影响我国核电发展战略的关键因素后, 首先利用 AHP 方法的 1-9 标度,进行广泛的数据收集。

表 AHP层次分析法衡量标度、含义

信息来源:千际投行、资产信息网、iFinD

表 SWOT组判断矩阵

信息来源:千际投行、资产信息网、iFinD

2/ 层次分析法

运用层次分析法结合Eviews一致性检验,当判断矩阵具有一致性的时候,具有最大特征值λ=n,在此种情况下其他特征值=0;由此得出λmax趋近于n的时候,有较好的一致性。

同时根据传统回归分析,引入CI判断思维的一致性,同时引入判断矩阵的随机指标RI,并以CI/RI作为随机一致性比率CR,故根据一致性分析参数,0.10为一致性较强的结果分析,据此利用Eviews进行回归计算。

表 层次分析法结果

信息来源:千际投行、资产信息网、iFinD

3/ 结论

▷ 通过分析,SWOT 组中外部机遇所占权重最大,为0.483,说明专家组认为我国核电发展面临的机遇对核电的战略决策具有最重要影响;

▷ 优势(S)组中,清洁低碳的电源因素的影响程度 最高,权重为 0.425,表明专家组认为清洁低碳是 核电未来发展的最大优势;

▷ 劣势(W)组中,三代 核电技术的经济性下降因素的影响程度最高,权重为 0.547,表明专家组认为在电力市场体制改革 条件下,三代核电经济性的恶化构成了核电发展 的最大劣势;

▷ 机遇(O)组中,现代能源体系建设的影响程度最高,权重为 0.566,表明清洁低碳能 源体系的建设是核电发展面临的最大机遇;

▷ 威胁(T)组中,可再生能源发电成本持续下降的影响 程度最大,权重为 0.413,公众接受度有待提高的 影响程度也较高,权重为 0.343,表明专家组认为可再生电源竞争力的提升对核电发展构成了最大威胁,同时当前核电的公众接受度不高也对核电发展构成了很大威胁。

上述层次总排序的一致性比率为0.032,小于 0.1,通过一致性检验。这表明层次总排序的结果 可以反映各组内因素对战略制定的重要程度,可以用来进行战略决策。

3.4.4. 根据SWOT分析描绘战略四边形

通过一致性比率比值进行等比率换算权重,将战略要素的作用大小定义为力度,力度一方面取决于要素的重要性,另一方面取决于要素作用的实际水平。

为深化研究,本文将战略要素的实际水平定义为强度,则各战略因素的力度计算公式如下:力度 = 估计强度 × 权重其中,各要素估计强度按照 1-4 强度逐渐增大,劣势和机会用负值表示,优势和机会则用正值表示,绝对值越大表示强度越大。由上述方法和结果,计算得出总优势、总劣势、总机遇和总威胁力度:

图 基于层次分析法的战略四边形

信息来源:千际投行、资产信息网、iFinD

3.4.4 基于SWOT的战略选择与实施建议

通过上节对我国核电发展的SWOT-AHP分析,可以得出以下结论:

(1)我国核电发展战略四边型的重心坐标位于第一象限,且方位角处于(π/4,π/2)方位域,说明我国核电发展的战略定位应为开拓型(SO 型)战略区的机遇型。因此,从专家意见分析的结果看,核电在我国能源体系向清洁低碳化转型的过程中依然不可或缺,我国核电发展仍然处于较好的发展战略机遇期。

作为核电行业发展主体核电企业必须充分认识到未来一段时间核电发展依然存在着较为广阔的空间,积极发挥核电清洁低碳、稳定可靠的关键优势,面向国家高质量发展、产业转型升级的重大需求,加大核电厂址资源的开发和保护力度,以市场为导向科学进行新建项目决策,加速推进新项目前期准备工作,加快小堆、泳池堆等新兴技术在工业制氢、城市供暖等领域的核能多用途利用示范项目落地,坚定将核电作为企业发展的核心业务,主动争取发展空间。

(2)从战略四边型中,还必须要注意到,我国核电发展面临的外部威胁也非常显著,其影响力度甚至高于优势的影响力度。因此,未来我国核电发展过程必须充分重视可再生能源的竞争、公众对安全性的质疑两个最重要的外部威胁的潜在影响。

为有效对冲外部威胁的不利影响,核电产业链相关企业首先要更加注重降本增效,积极促进核电全产业链的高质量发展,全面降低建设、燃料和运维成本;创新公众沟通和公众参与模式,以更加公开透明的方式提高公众对核电发展的接受度,为核电发展营造良好的舆论生态。

3.5 中国企业重要参与者

601985.SH 中国核电、1816.HK 中广核电力、000543.SZ皖能电力、300875.SZ捷强装备、600456.SH宝钛股份、688239.SH航宇科技、300855.SZ图南股份、300712.SZ永福股份688186.SH广大特材、000899.SZ赣能股份、300034.SZ钢研高纳、002149.SZ西部材料、301018.SZ申菱环境603699.SH纽威股份、300095.SZ华伍股份、000600.SZ建投能源、002756.SZ永兴材料、002167.SZ东方锆业、600328.SH中盐化工、300527.SZ中船应急、002364.SZ中恒电气、002204.SZ大连重工、300470.SZ中密控股、300478.SZ杭州高新、002438.SZ江苏神通、603969.SH银龙股份、300665.SZ飞鹿股份、600501.SH航天晨光、300881.SZ盛德鑫泰、300489.SZ中飞股份、600482.SH中国动力。

1/ 中国核电

中国核能电力股份有限公司(股票代码:601985),由中国核工业集团有限公司作为控股股东,联合中国长江三峡集团有限公司、中国远洋海运集团有限公司和航天投资控股有限公司共同出资设立。

中国核能电力股份有限公司经营范围涵盖核电项目的开发、投资、建设、运营与管理;清洁能 源项目的投资、开发;输配电项目投资、投资管理;核电运行安全技术研究及相关技术服务与咨询业务;售电等领域。公司曾荣获中央企业先进集体和中国证券“金紫荆”最佳上市公司、全国电力行业企业文化建设示范单位等称号。

图 中国核电

信息来源:千际投行、资产信息网、iFinD

2/ 中国广核

中国广核电力股份有限公司(简称:中广核电力,英文简称:CGN Power)是中国广核集团旗下子公司,由10多家联属公司组成的清洁能源企业,总部位于深圳福田。2014年3月25日,公司注册成立。2014年12月,公司在香港联交所上市,股票简称“中广核电力(01816.HK)”,成为全球首家单一经营核能发电业务的上市公司。2019年8月,公司在深圳证券交易所中小板挂牌上市,股票简称“中国广核(003816.SZ)”成为中国首家实现同时在A股和H股上市的核电企业。

截至2021年7月31日,中广核电力运营管理25台在运核电机组,装机容量2826万千瓦,占中国大陆53%;管理6台在建核电机组,包括受控股股东委托管理的惠州1、2号机组以及苍南1号机组,装机容量709万千瓦,占中国大陆40%。

3/ 安徽皖能

安徽省皖能股份有限公司(以下简称“股份公司”或“公司”)是安徽省第一批规范化改制的上市公司,于1993年12月20日在深圳证券交易所挂牌上市。公司控股股东为安徽省能源集团有限公司,实际控制人为安徽省人民政府国有资产监督管理委员会。

3.6 全球重要竞争者

1/ 美国西屋

西屋电气公司(Westinghouse Electric Corporation),1886年1月8日由乔治·威斯汀豪斯在美国宾夕法尼亚州创立。总部设在宾夕法尼亚州匹兹堡市。1889年时曾改名西屋电工制造公司(Westinghouse Electric Manufacturing Company),1945年10月改用现名。

西屋电气公司曾是世界500强企业,每年营业额超过百亿美元,广泛活跃在能源、交通、通讯、军事、航天、环境健康管理领域。全世界五大洲数以亿计的家庭,商用建筑,政府部门都在使用Westinghouse的产品和服务。

2/ 通用电气

通用电气公司,即美国通用电气公司(General Electric Company,简称GE,创立于1892年,又称奇异公司,NYSE:GE),是世界上最大的提供技术和服务业务的跨国公司,总部位于美国波士顿。自从托马斯·爱迪生创建了通用电气公司以来,GE在公司多元化发展当中逐步成长为出色的跨国公司,业务遍及世界上100多个国家,拥有员工315,000人。

3/ 俄罗斯国家原子能公司

俄罗斯原子能公司成立于2007年,是俄罗斯联邦最大的发电公司,2017年供应的电力达2028.868亿千瓦时。

在国外项目方面,该公司的业务排全球第一,其中铀储量位居世界第二位,而生产方面位居世界第四。作为一个超级核电企业,该公司所从事的业务非常广泛,涉及核医学,科学研究,材料科学,超级计算机和软件的生产,以及生产各种核和非核类新型产品。据统计,该公司的核能设备制造厂达900多家,核能服务机构和公司超过500家,其核辐射项目达6000以上。

第四章 未来行业展望4.1 量质并举 速效并重

近年来,我国核电建设在确保安全的前提下稳步发展,坚持量质并举、速效并重。“十三五”期间,国内核电机组保持安全稳定运行,新投入商运机组20台,新增装机容量2344.7万千瓦,核能发电占比由2016年的3.5%提升至2020年的约5%;新开工核电机组11台,装机容量1260.4万千瓦,在建机组装机容量保持全球第一。过去五年,华龙一号、AP1000、EPR全球首堆在我国相继建成投产,国和一号、高温气冷堆等自主技术示范工程建设进展顺利,我国核电建设率先迈入三代时代。“另外,小型堆、四代堆等新一代核能系统研发与国际水平基本同步,新一代‘人造太阳’装置建成并实现了首次放电。”

据了解,“十三五”期间,我国核电装备制造国产化和自主化能力不断提升,掌握了一批具有自主知识产权的核电关键设备制造技术,三代自主核电综合国产化率达到了88%以上,形成了每年8—10台套核电主设备供货能力,建设施工能力保持了全球领先。

综合利用 小堆蓄力我国核能产业实现规模化发展的同时,也面临转型挑战,即从发展核电向核能综合利用拓展,借助大堆、小堆两条路径,打破单一发电的“天花板”。随着核电技术的不断突破和安全性、经济性提升,大型核电机组综合利用范围将进一步扩大,小型模块化反应堆也将在供电、供热、工业制氢、海水淡化等多个应用领域迎来重要发展机遇。“核电发展还将带动国内装备制造业、建筑安装行业发展,促进我国创新能力提升。”

大型堆方面,批量化、型谱化研发建设正在推进。今年《政府工作报告》明确提出,“在确保安全的前提下积极有序发展核电”。不久前发布的“十四五”规划也指出, “安全稳妥推动沿海核电建设。”

对于小型堆,中国核能行业协会专家委常务副主任赵成昆介绍,为扩大核能应用范围,适应低碳能源发展需求,过去十年我国陆续开发出面向不同应用领域和市场需求的小型堆,部分技术已经具备开展示范的工程条件。

4.2 补齐短板 降本增效

从核电到核能,再到参与新型电力系统运转,核能产业亟需补齐短板。

“一方面,受制于国内技术能力和工艺制造水平,少数技术含量高、工艺难度高的关键设备或核心零部件的设计制造技术仍未掌握;另一方面,国内企业具备一定研发能力,但由于技术人才短缺、产品市场份额小,加上核电设备质保管理体系严格,导致自主研发意愿不强。

基础能力薄弱是制约先进核电技术自主化发展的最大短板,另外部分已经国产化的设备难以在工程实践中得到推广应用。“如仪控设备等,因为配套设施不健全,加之高昂的研发及转换成本与成熟产品市场价格存在矛盾,企业行业存在壁垒,信息不对称,资源缺乏统筹协调。”

成本是决定竞争力的关键因素,也是市场选择的核心考量。作为我国新建核电的主力堆型,三代核电经济性及市场竞争力备受关注。三代核电建设投资若控制在1.3万元/千瓦以内,与其他清洁能源相比才更具竞争力,但目前的造价在1.7万元/千瓦左右,仍有下降空间。

4.3 产业协同,去壁垒化

产业协同不够,或者说产业壁垒的存在,很大程度上制约了创新的意愿和程度。正如业内专家所言,部分已经国产化的设备难以在工程实践中得到推广应用,有些设备因研发及转换成本高昂而与成熟产品市场价格存在矛盾,导致无法应用,加之企业之间各自为政,关起门来搞研发,优质资源无法统筹协调,导致好技术、好成果只能当展品,无法成为产品,更无法创造价值。

创新驱动发展,创新引领变革。碳达峰、碳中和目标赋予中国能源产业结构调整和绿色发展新的历史使命,也给所有低碳能源带来新的历史机遇。在此背景下,核能要与“风光”等可再生能源同台竞技,必须客观认识到科技创新的紧迫性和客观制约条件,尽快补短板、强软肋,以求更多发展空间,助力低碳能源体系建立和社会经济绿色发展。

4.4 享受红利,大有可为

宏观研究表明,虽短期内受到新冠疫情冲击,但长期来看全产业链景气度有望回暖,在未来随着技术迭代更新,上游燃料开采价格有望下降,加之核电站建设周期缩短和高效资本介入,有望获得优质现金流支持。国家宏观低碳政策支持为产业链中的大、中、小企业提供了税费优惠,盘活传统产业链。

目前中国是核电大国而不是核电强国,纵观全球核电发展的起步、爆发、低潮、复苏四个时期。虽然经历过短暂的三年“零审批阶段”,也同时在起步阶段收到了外部福岛核电站等不稳定因素的干扰,但是核电取代传统能源,低碳和可再生代替化石燃料等是大势所趋,供需结构的变化在核能发展和进化中起到了关键的作用。

核电作为煤电的最佳替代者,可以补足因煤电装机增速减缓、以及大型水电建设停滞而产生的基荷电源缺口。目前核电行业仍然具有高精尖行业的部分特性,比如高技术壁垒、高专业要求、高成本、严格审批和强政策管制,在短时间内仍难以打破产业集中的现象,但是也促成了行业相对稳定的格局。

电站运营板块居于产业链中枢核心地位,中国核电、中国广核等多家企业在未来仍然能够广泛地享受技术红利和资本红利,其正在参与的和已经完成的多个核电项目表明碳中和背景下核电行业仍“大有可为”。

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