行业 核能 - 高压气冷堆 山东石岛湾核电项目 2021-11-04

装机容量方面，截至2020 年末我国核电装机容量达 4989 万千瓦，同比增加 2.4%，占总装机比例 2.3%，近五年复合增速 12.9%。发电量方面，2020 年全年实现发电量 3662 亿千瓦时，同比增加 5.0%，占总发电量比例 4.9%，近五年复合增速 16.7%。

2020 年中国是世界上核能发电量排名第二的国家，我国核能发电量占世界比重 13.6%，反应堆数 51 个。截至2021 年6 月，我国在建、拟建核反应堆达55 个。世界上其他国家的反应堆数量上来看，美国20年底的数据大概是在93个左右，法国是56个左右。

核电发电效率领先。数据上看，核电月度发电量占比最高与最低月份差异不超过2 个百分点；2020 年我国核电平均利用小时达 7453 小时，较火电领先超3000 小时，较风电、光伏领先超5000小时。

山东石岛湾核电项目，是世界首座具有4代先进核电项目，4代高温气冷项目。

高温气冷堆：四代技术候选堆型，安全性、经济性突出根据慢化剂和冷却剂的不同，核电站可被划分为不同堆型，如压水堆、沸水堆、重水堆 和 高温气冷堆 等。目前我国高温气冷堆技术目前已进入商业化推广阶段，且商用规模世界领先。2004 年，清华大学与中国华能集团、中国核工业建设集团共同签订协议，组建公司运营20 万千瓦高温气冷堆商用示范核电站，高温气冷堆跨入商用阶段。

2004年9月做了一个实验，对 10兆瓦的高温气冷堆进行核安全展示，拔出里面的控制棒，并把气冷堆里的主氦风机关闭，相当于拔掉控制高温气冷堆的控制棒并且关闭冷却系统，模拟地震、海啸等极端事故情况下，假设反应堆的控制系统或者一些系统都失效了，观察这种极端情况下的安全性。实验结果表明，在不插入控制棒的情况下，关闭反应堆冷却系统，也不会出现原料原件损坏的联动事故，也不会有超标的核泄漏。

2021 年9 月12 日，石岛湾高温气冷堆核电站示范工程1 号反应堆（2012年开工建设，装机容量 200 MW ）首次达到临界状态，机组正式开启带核功率运行，标志着全球首座四代核电石岛湾高温气冷堆临界。石岛湾核电站计划今年年底并网发电，明年商运。后续 60万千瓦项目整体招标已经开始了。

除发电以外，制氢为高温气冷堆热工艺的重要应用。核能制氢与传统的甲烷蒸汽重整和水电解方法制氢相比，更加清洁、经济、和高效。美国桑迪亚国家实验室评估认为，各种堆型中只有氦气冷却的高温气冷堆可以提供足够高的温度来耦合驱动制氢体系。从技术衔接角度看，高温气冷堆为最适合制氢的堆型。一台 60 万千瓦高温气冷堆机组可满足 180 万吨钢对氢气、电力及部分氧气的能量需求，每年可减排约 300 万吨二氧化碳，减少能源消费约100 万吨标准煤。一亿吨钢铁产能，需要 500 - 600 个反应堆进行匹配。 

目前，我国高温堆制氢关键技术研究已取得良好进展，处世界领先地位。9月18 日，华能集团同清华大学、中国核工业集团、中国宝武钢铁集团、中国中信集团 五方联合发起成立 高温气冷堆制氢产业技术联盟，联盟在清华大学成立。

高温气冷堆的优势：安全性高；温度高，发电效率高，二代、三代核电的压水堆蒸汽温度在300度度，温度越高，发电效率越高，四代高温气冷堆温度可以达到750-950度，发电效率提升40%以上，高温气冷堆的温度在四代核电技术里是最高的

三种核心部件：1、燃料球，石墨包裹着铀原料；2、蒸发器；3、主氦风机，高温气冷堆的心脏，使高温氦气、低温氦气实现循环，实现热量的传递；1台20万千瓦机组需要 2个主氦风机，模块化的因素，60万千瓦需要6个主氦风机。主氦风机大概5000万一个；

中国广核在 2020年底，在运项目 27GW的核电装机，全国比例大概54%，其次 中国核电是在大概 21GW，全国占比是43%左右。 

中国核建：属于核工业领域比较稀缺的标的资产，属于建设类型的；

佳电股份：四代主氦风机供应商，子公司佳电公司总包的世界首台套高温气冷堆核电站示范工程（华能山东石岛湾厂高温气冷堆核电站示范工程）主氦风机设备出厂试验完成，全部试验结果满足试验预期及设计要求，已具备向华能山东石岛湾厂高温气冷堆核电站示范工程交货的条件。主氦风机是我国具有完全自主知识产权的具备第四代核能系统安全特性的高温气冷堆核心设备

江苏神通：公司有相应的核电的重点实验室建设，做专用的特种阀门的建设；

科新机电：承制了高温气冷堆的热气导管，它是承制了这一部分的组件。

海陆重工：有和高温气冷堆相关的技术订单。