通常把核電站的組成設備稱為核電設備。建造核電站的設備主要分為三類:核島設備、常規島設備、輔助系統(BOP)。
一、核電設備、核電廠的概念
通常把核電站的組成設備稱為核電設備。建造核電站的設備主要分為三類:核島設備、常規島設備、輔助系統(BOP)。核島設備是承擔熱核反應的主要部分,技術含量最高,對安全設計的要求也最高;常規島設備在技術上不區分第二代和第三代;輔助系統的工程規模比較小,這三種設備在核電站的造價中所占到的比例分別為5:3:2。
各系統的設備約有48000多套件,其中機械設備約6000套件,電器設備5000多套件,儀器儀表25000余套件,總重約6.7萬噸。一座2*600MW的壓水堆核電站約有290個系統,分別歸屬核島(NI)、常規島(CI)和電站輔助設施(BOP)。
核電廠設備具有數量巨大、種類繁多的特點,需要依靠設備安全等級的劃分,執行不同要求的制造設計、抗震、質保與監督管理等規范性任務。裝備制造業是工業發展的基礎性和戰略性產業,也是一個國家或地區工業化水平與經濟科技總體實力的重要體現。裝備制造業整體能力和水平決定各國的經濟實力、國防實力、綜合國力和在全球經濟中的競爭與合作能力,甚至決定發展中國家實現現代化和民族復興的進程。
中國核電事業經過長期的發展,已經形成了完整的成套核電產業鏈,核電產業中處于上游的企業有鑄鍛件、有色金屬、核原料等原材料和零部件廠商;核島、常規島、輔助廠房設備三個領域的制造企業在核電產業中位于中游;核電站的設計、建設及運營商處于核電產業的下游位置。
我國在建機組有四種機型,國產化程度不一,技術掌握情況也不盡相同。兩種國產化程度較高的機型是CPR1000 和高溫氣冷堆型。CPR1000 是在CPR300(秦山一期)、CPR600(秦山二期)的基礎上發展起來的自主研發的機型,業內也稱之為“二代半”機型,是四種在建機型中國產化程度最高和建造單價最低的。
高溫氣冷堆型是由清華大學和中國核工業建設集團公司共同研制第四代機型,我國在該技術領域處于國際領先水平,不過第四代機型仍在實驗室階段,正式商用預計在2020 年之后。其余兩種機型都屬三代機型,廣東臺山的2臺機組采用法國阿海琺的EPR 技術,后來在“統一技術路線”的方針下,中央決定成立國家核電技術公司,由國核技引進西屋的AP1000 技術,并以浙江三門和山東海陽的四臺機組作為第三代核電自主化的依托項目,逐步提高國產化率。
根據中研普華產業研究院發布的《2022-2027年中國核電設備行業市場深度調研及投資策略預測報告》顯示:
核電設備上游原材料主要是鋼材,國內的核電用鋼主要供應商有寶鋼、太鋼、鞍鋼等。從核電用鋼的發展歷史和發展趨勢來看,核電用鋼正沿著一條低強度→中強度→高強度→超高強度的路線發展。在核電站固定資產投資中核電設備投資占50%左右,是核電投資最主要的環節。核電設備包括核島、常規島和輔助設備三部分,分別占電站總投資的23%,15%和12%。如果按照12000元/千瓦造價計算,一套100萬千瓦核電機組的總造價為120億元。按上述比例計算核島投資為27.6億,常規島投資為18億元,輔助設備為14.4億元。
自2015年核準8臺新建核電機組后,我國核電行業經歷了三年多的“零審批”狀態。但在4月1日召開的中國核能可持續發展論壇上,生態環境部副部長、國家核安全局局長劉華透露,“中國將在確保安全的前提下,繼續發展核電,今年會有核電項目陸續開工建設”。這也被業內視為核電“重啟”的信號,核電行業有望迎來復蘇之年。
核電“重啟”背后是廣闊的市場。按照此前國家提出的核電發展目標,“十三五”期間,全國核電將投產約3000萬千瓦、開工3000萬千瓦以上,2020年裝機達到5800萬千瓦。以此預計,每年將要開工6-8臺核電機組。若以每臺投資100億-200億元計算,投資規模可達千億元。從1991年首座核電站投入運行至今,中國內地目前在運核電機組38臺,規模位列世界第四,在建核電機組規模位列世界第一,核電在中國已進入規模化發展的新時期。
“一帶一路”戰略倡議提出后,經過3年培育和推廣,目前已有100多個國家和國際組織積極響應支持,簽署合作協議的國家和國際組織超過40個。十九大報告中,“一帶一路”倡議被確定為對外開放戰略的重點,“一帶一路”戰略的加快進行將給核電行業“走出去”帶來更大的發展空間。中國核能走出去的步伐不能放緩,“一帶一路”沿線國家是應該努力發掘的市場。同時,在西歐、美國、日本等一些國家和地區有一些老化的電廠要淘汰,一些新的反應堆要建立,中國是有機會和實力去開發這塊市場的。到2020年全球將新建約130臺核電機組,到2030年前這一數字將達到約300臺。“一帶一路”沿線國家和周邊國家將占到新建機組數的約80%。
核電項目由于成本投入高、建設周期長、投資回收風險高,需要給予特別的關注。根據“一帶一路”沿線國家不同的核電電價政策,我國在核電出口競爭中需要制定不同的投資策略。
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