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                    2022-2026年中國新型核能行業預測分析

                    來源:中投網 2022-08-05 11:06中投網 A-A+

                      新型核能典型特征分析

                      中投產業研究院發布的《2022-2026年中國新型核能行業深度調研及投資前景預測報告》指出,風電和光伏具有不穩定性,利用率低,綜合成本較高等特點,考慮到中國能源安全、碳中和效率、全球能源供應等因素,中國對核電具有剛性需求。長期來看,在未來碳中和場景下,新型核能將成為中國支柱能源之一。其突出特征包括:

                      -安全性(總能量低、常壓運行、無核泄漏、精準控制)

                      -經濟性(結構設備簡化、可工業化批量生產、建造成本較現有核電下降30%、度電成本下降70%可低于0.1元)

                      -小型化(全系統僅為集裝箱大小,便于移動和部署,可用于偏遠地區/海島、工業園區、船舶動力等場景)

                    圖表 傳統核能與新型核能典型特征對比分析

                    資料來源:中投產業研究院

                      新型核能行業變革方向

                      中投產業研究院發布的《2022-2026年中國新型核能行業深度調研及投資前景預測報告》指出,核能與其他能源的最大差別就在核安全問題上,而解決公眾接受性的根本方案就是讓公眾適應這個問題,把注意力放在“能”而非“核”上。傳統核反應堆雖然結構復雜,但是用途相對較為單一。新型核能系統應該進一步強化應用場景,在電網、工業生產、交通運輸等多維領域進行碳中和部署。

                      核能要進一步發展為各類大型設備的能量來源,或者進入普通家庭,最為重要的就是要把握與其他行業或領域的“接入”和“嵌套”技術。如果新一代核能系統能夠與其他行業進行深度融合,形成“核能+”的模式,那么公眾的關注的將是如何利用核能,開發核能的巨大潛力,而不再是如何遠離核風險,這將是核能公眾接受性提升的關鍵一步。

                      一、從“孤立間接供能”到“多源聯合供能”

                      長期以來,核能系統在實際供能過程并沒有直接接入用戶需求端,而是“單一”地向大型電網供電,核能供給只能先通過電網進行轉換和分配,才能進一步來滿足用戶的多元能源需求。用于供熱等非電領域的核能尚且不到1%,由此可以得知,核能效率受到極大的限制,成為一種遠離消費終端的“孤立供能模式”。同時,核能的“孤立供能模式”也體現在難以與其他類型的能源形成相互配合、相互補充的綜合能源系統。傳統大型堆核電站往往以基荷能源進行供能,此種形式基本上無法參與電網中的調峰填谷活動,因為這種方式不僅不安全,而且不經濟,這就在很大程度上導致了核能產業的發展走向了死板固化。

                      除此之外,新興經濟體國家電力需求急速擴張但能源網絡相對偏小,GW量級的新建堆型難以適配這些國家中小型的能源網絡及其廣闊的非電應用市場?梢钥闯,“孤立供能模式”已經不能完全適應未來對于核能的需求,從“孤立”走向“聯合”,是未來核能發展的必由之路。

                      隨著可再生能源份額的不斷上升,電網不穩定性問題愈發顯著。未來核能應該利用自身優勢與其他清潔能源形成一個相互促進、互為補充的共生網絡,通過與其他低碳能源的聯合,共同向大型電網進行傳輸,以此滿足較大區域的穩定供電需求。同時,在能源供給路徑中,核能也要逐步向用戶端靠近,簡化能源傳輸和分配路徑,實現直接參與用戶供給,減少對于化學能的依賴。

                      為了實現能源清潔化的目標,以及強化能源供給安全穩定性,打造一個包含新型核能在內的多元共生能源系統尤為重要。結合核能清潔、穩定、高功率密度的優勢,產生了小型模塊化堆為代表的新路徑。小型模塊化堆提出了非能動安全、模塊化建造、單堆功率限制與多堆組合等創新思路,不僅能夠降低能源傳輸中的損耗,還能夠近乎完美的實現不同能源系統之間的以及能源供給方和需求方的多元共生。

                    圖表 傳統核能和新一代核能在能源結構中的作用

                    資料來源:中投產業研究院

                      二、從“高端裝備制造”到“規;a制造”

                      參考部分國家核電發展經驗可以發現,核電產業具有明顯的反規模經濟效益,即反應堆功率越大,建設周期越長,單位成本越高。針對極小概率發生的嚴重事故及其產生的核泄漏、核污染問題,不斷疊加一系列多層次、多冗余的安全應急技術在反應堆和核電站中,不可避免的造成單堆機組體積越來越大,建設成本越來越高。同時,核電項目的決策、監管審核、許可取證、建造交付的周期也因此越來越長,如果裝備和部件的需求受到抑制,那么核電供應鏈各個環節的成本都會隨之上升。高額的成本抵消了核心功能系統(反應堆與能量轉化系統)的動力工程規模效益,而以現場施工為主的核電站建造方式加劇了成本上升問題。

                      如何兼顧安全性和經濟性是核電事業要重點解決的問題,而該問題能否被解決也決定了民用核能未來的發展前景。堅持安全至上的標準不斷彌補核電技術和設計上的缺陷會不可避免地降低核電的整體經濟性。只有不斷提高核能技術的競爭力,降低風險感知和外溢,才能使得核能的推廣和使用得到政府和社會的廣泛接受和支持。這需要我們把民用核能的功能目標和設計原則明確分離出來,按市場需求和準則重新定位。

                      與傳統能源不同,核電遵循一種自身的發展規律。相同的技術路線,隨著時間的推移,核電建設的周期和成本都會隨之減少。核電站首堆建設往往會遭遇設計變更、關鍵技術難以突破、相關設備缺失、建設窩工返工等一系列困難。而受到學習效應的影響,后續的施工能夠總結之前的經驗教訓,整體的施工規劃更加合理和規范,整體的建設工期得到大大的節約。而且同種技術的工程設計也會逐步實現標準化,設備制造和工程建設的技術成熟度增加,建設經驗得到積累和及時反饋應用。

                      中投產業研究院發布的《2022-2026年中國新型核能行業深度調研及投資前景預測報告》指出,目前絕大多數發電技術已經可以通過標準化、模塊化、系列化的生產制造工藝來降低成本。而核電的建設周期及成本等特有的發展問題同樣也能夠在核電的大規模建設中得以解決。借助國內強大的制造業基礎,再疊加學習效應,未來模塊化小型堆在批量生產后將產生巨大的規模經濟。

                      中投產業研究院發布的《2022-2026年中國新型核能行業深度調研及投資前景預測報告》指出,在樂觀情況下,當核能系統制造型范式從單機規模經濟轉向制造規模經濟后,以小型模塊化反應堆為代表的新型核能技術的工期和成本都將大幅度下降,而核電產業也將從高端裝備制造業逐步過渡為規;圃鞓I。

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