3 全球核电发展进入新时代
3.1 世界核电发展面临的三大问题
核电从诞生至今经历了 70 多年历程，过程波折但坚定前行，发展过程中有 3 个 无法回避、必须面对的问题，为了解决这些问题行业付诸了巨大努力：
1)核电安全性。历史上发生过三次重大核事故，分别是 1979 年美国三哩岛核 事故、1986 年苏联切尔诺贝利核事故、2011 年日本福岛核事故，这三次事故对核电 行业产生了巨大冲击，促使行业不断提升核电站安全性，将事故概率降低到极低。针 对每次事故的经验和教训，核电技术不断提升，从二代一直进化到四代，目前仍在继 续升级之中。
2)核电经济性。核电作为主力电源，对每个国家电力成本有着巨大的影响，而 早期由于核电设备制造复杂、工期长，核电未体现出经济性优势，制约了项目数量增 长。通过规模化，以及产业链培育，核电成熟度不断提升，设备、施工造价持续下降， 相对其他电源也体现出了经济性优势，从而在多个国家和地区获得快速推广，成为全 球发电占比达到 11%的基荷能源。
3)乏燃料处置问题。核电站虽然拥有低碳、绿色属性，但每台百万千瓦机组每 年仍会产生约 21 吨乏燃料，如何安全、清洁处理乏燃料，是每个有核国家面临的难 题。全球已有法国阿格 1700 吨/年乏燃料后处理厂等设施建成运行，我国也已经掌握 乏燃料后处理技术，正在建设乏燃料处理工业示范厂项目，未来处理能力将逐步增加， 以应对逐渐增长的乏燃料处置需求。
当前全球都处在能源转型的重要时期，核电作为清洁基荷能源的属性得到重视。 美国、法国、日本、俄罗斯等曾经在历史上暂缓核电建设甚至退核的国家，均开始重 启核电建设，并制定实施一系列关于核能发展的战略、措施和行动，纷纷提出更加积 极的发展目标。 目前全球核电装机 393GW，规模排名前五的国家分别为美国(95GW)、法国 (61GW)、中国(57GW)、日本(32GW)、俄罗斯(28GW)，德国(4GW)作为 曾经的核电大国目前正处于全面退核状态，印度(7GW)随着国际贸易环境改善占比 有望逐渐提高。
3.2 美国：核电安全与技术创新是未来重点
美国是世界上最大的核电生产国，占全球核电发电量的 30%以上。2022 年底美 国在运核电机组规模 94.7GW，同比减少 0.8%，在建 2.4GW。2021 年核电发电量 7780 亿 kWh，同步下降 1.5%，占总发电量比例 19%，同比基本持平，占清洁能源 发电量比例 55%。 1967-1990 年是美国核电装机快速增长时期，90 年代至今装机规模基本保持稳 定。1977-2013 年间没有新机组开工，但得益于 1977 年前核准的 47 个待建项目， 此期间核电装机仍在快速增长。
纵观美国核电产业的发展历程，整体呈现出稳定与波动并行、技术与市场并重的 特点。
核电发电量占比稳定。在美国发电结构中，1990年以来核电一直维持在20% 左右水平。天然气发电成本相对较低，21 世纪页岩气革命再度夯实天然气 成本优势，天然气发电比例快速增长。近年来天然气价格波动明显，以及电 源清洁型的重视程度提升，光伏风电成本的快速下降，其占比逐渐提升。
美国核电发展波动主要来自经济性和安全性两方面。美国核电开工停滞时 期普遍认为天然气发电经济性更具有优势，后来 1979 年三哩岛核电站事故 又引起的公众对核电的安全质疑。2013 年核电重启后，由于政策变动导致 需要额外建设成本、电力交易市场中缺乏竞争优势等原因，至今美国共有 11.1GW 核电站提前退役。
核电发电效率提升。1980-2000 年，电站容量系数由 1980 年的 60%，提升 到 1991 年的 70%，2000 年以后基本保持在 90%以上。同时停堆换料时间 大幅缩短，由 1990 年的 107 天下降至 2000 年的 40 天，目前平均为 30-35 天。
核电产业整合，规模效益凸显。2000 年以后，由于核电规模效应逐渐显现 以及电力市场化程度提升，美国核电产业经历了整合浪潮，运营商数量由 1995 年的 45 家下降到 2020 年的 30 家，集中度显著提升。
安全监察与科技创新并重，美国对核电重视程度提高。三哩岛事故后安全性被放 到了更高的位置。美国成立核电运行研究所(INPO)，建立可以定期检测每个电厂运 行表现的标准，通常每 18-24 个月进行一次检查。1990 年，针对公众对核电安全性、 经济性的疑虑，美国电力研究院制定《电力公司要求文件(utility requirement document，URD)》，对新建核电站的安全性、经济性和先进性做出明确量化要求。 2022 年 3 月，拜登政府在 2022 财年预算中拨付 18 亿美元用于发展核能，同比 增加 50%，同年 4 月拨付 60 亿元用于援助面临关停风险的核电站。美国能源部部长 格兰霍姆表示，美国非常看好先进核反应堆的前景，尤其重点发展新兴的小型模块化 反应堆技术。同年 11 月，美国能源部投入 1.5 亿美元用于生产高纯度低浓铀燃料 (HALEU)，满足美国先进反应堆的核燃料需求。
3.3 法国：能源安全推动核电大规模重启
法国是世界上最大的电力净出口国，核电对其形成综合发电成本较低的优势功 不可没。2022 年底法国在运核电机组规模 61.4GW，同比持平，在建 1.6GW。2021 年法国核电发电量 3794 亿 kWh，占总发电量比例 68%，净出口 45 亿 kWh，主要出 口到英国和意大利。
法国约 70%电力来自核电，在法国能源独立之路上发挥重要作用。法国大规模 发展核电之前，大部分年份都是电力净进口状态。1974 年第一次石油危机后，法国 决定引进西屋的核电技术，重点发展核电产业，以达到保障能源安全的长期政策目的。 随着核电安全性和环境友好性引发公众质疑，以及光伏风电等可再生能源发电成本下 降，2014 年法国政府制定到 2025 年要将本国核能发电份额降至 50%的目标，后被 推迟至 2035 年实现。部分核电站开始陆续关停，核电发电比例有所下降。
法国核电立场两极转变，新政府重申核能重要性。随着欧洲能源危机扩大，2021 年 11 月，马克龙宣布法国将重启核电。2022 年 2 月，马克龙宣布了 2050 年前新建 6-14 座反应堆的计划，其中 6 座第二代欧洲压水反应堆(EPR2)为确定计划，预计新建设的反应堆将于 2035-37 年开始投运;以及另外 8 座为其他技术方向，与“法 国 2030 投资计划”相辅相成。该计划于 2021 年启动，总投资规模 300 亿欧元，旨 在推动本国重要工业领域技术创新，其中提到的十大目标里包括模块化小型核反应堆 (SMR)。同年 4 月马克龙连任，确定未来三十年法国将重点发展核电。2023 年 1 月，法国议会通过法案，正式宣布取消 2035 年将核电比例下降至 50%的目标，替换 为直到 2050 年核电比例需保持在 50%以上。
3.4 德国：退核步伐暂缓但趋势不改
在过去十年德国核电站大量退役。2022 年底德国在运核电机组规模 4.1GW，同 比持平，无在建机组。2021 年德国核电发电量 691 亿 kWh，同比增长 7.4%，占总 发电量比例 12%。德国核电出口主要销往奥地利、荷兰、波兰和捷克共和国，同时从 法国进口核电。
核事故安全问题引发民众反对态度，德国核电走出倒 U 型曲线。同样受到 1974 年能源危机影响，能源独立问题受到关注，德国大力发展核电，直到 1989 年前德国 核电装机都处于快速增长状态。1986 年切尔诺贝利事故后，德国核电发展陷入停滞， 最后一座新核电站于 1989 年投入使用。 2011 年福岛核事故后，德国走上了坚定退核的道路。到 2011 年初，德国 17 座 核电机组规模 21.5GW，占总电源装机容量的 15%，核电发电量比例接近 30%。2011 年 12 月福岛核电站事故后，德国多台核电机组关停，2011 年底核电在运规模骤降至12.1GW，2022 年底仅余 3 台机组。规模 4.1GW。受俄乌事件和北溪管道事故影响， 德国宣布暂缓核电退出计划，推迟关停原定 2022 年内退役的 3 座核电站。
3.5 日本：核电建设正在稳步恢复
日本的一次能源需求约 90%依赖进口，核电是其能源安全战略的重要组成。2022 年底日本在运核电机组规模 31.7GW，同比持平，在建 2.7GW。2021 年日本核电发 电量 708 亿 kWh，同比增长 82.7%，占总发电量比例 7%。1973-2011 年，核电作为 日本能源安全战略的重点，快速发展。
核事故后日本核电经历了短暂的滞缓阶段，在本土能源短缺背景下核电快速重 启。福岛核事故后日本核电发展暂缓，2013-15 年是日本核电发电低点，在发电结构中占比仅 1%。
2011 年日本核电发电量约占其总发电量的 30%，按照原计划 2017 年该比 例将达到 40%，2030 年达到 50%。然而福岛核事故打乱了这一规划，2011 年 12 月起日本陆续关停大量核电机组。截至 2018 年，日本核电站累计关 闭 17.1GW，此后至今没有核电站关停。
2014 年日本发布第四次能源基本计划，重新确立核电作为清洁基荷能源的 重要地位，将核电发电量占比目标调整为，通过新建和重启停运机组，使该 比例于 2030 年达到 20%以上。
2022 年 6 月，日本首相岸田文雄发布日本新“清洁能源战略”，其中提到要 最大限度地利用核能，并被列入岸田文雄的新资本主义行动计划草案，并获 得内阁会议批准。
2022 年 11 月，日本政府正式启动核能法规修订，延长在运核电站的运行寿 命，并在原址进行扩建。同年 12 月，日本核管理局批准一项新法规草案， 允许核反应堆运行寿命超过目前的 60 年期限，并计划到 2030 年重启 27 座 反应堆，将核电发电量占比提升至 22%。
3.6 俄罗斯：核电产业海内外同步稳定发展
俄罗斯正处于核电的稳步发展期，包括新技术研发以及产品出口。2022 年底俄 罗斯核电在运机组 27.7GW，同比持平，在建 2.7GW。2020 年俄罗斯核电发电量 2157 亿 kWh，占总发电量比例 20%。除本土建设外，核电产品以及服务的出口是俄罗斯的重要政策和经济目标，20 多座核电反应堆已确认或计划出口建设。
俄罗斯核电发电占比逐年稳定攀升，目前是俄罗斯发电结构中占比最高的清洁 能源。1986 年切尔诺贝利核电站事故后，俄罗斯核电发展趋缓，苏联解体后核电相 关资金短缺，直到 1990 年代开始向中国、伊朗、印度等国出口反应堆，资金紧张情 况得到缓解，俄罗斯核电产业重新回到稳定发展轨道。核电发电量占比由 1990 年的 11%，提升至 2020 年 20%。 2022 年 2 月，俄罗斯政府宣布将为新核能发展计划拨款约 1000 亿卢布(约 13 亿美元)，用以建造小型核电厂、建立闭式燃料循环技术平台、研发新型核燃料等。 同年 8 月，俄罗斯国家原子能公司 Rosatom 宣布计划设计并建设一种新型高温堆， 主要目的在于扩大制氢规模，计划在 2030 年左右建成。
3.7 印度：核电之路道阻且长但方向坚定
印度核电产业具有起步早但发展较慢的特点。2022 年底印度在运核电机组 6.87GW，同比持平，在建 6.0GW。印度发展核电较早，但发展速度较为缓慢。由于 印度的武器计划，没有签署《核不扩散条约》，因此长期以来被排除在国际核电站和 核材料贸易之外，严重阻碍本土核电发展。2006 年美国与印度签订《民用核能合作 协议》，受到国际社会长期孤立的局面被打破，可以公开从美国进口核燃料并引进核 技术，核电事业进入快速发展时期。
印度油气资源短缺，能源结构以煤炭为主，机遇能源安全以及降碳减排目的，印 度将发展核电作为其重要战略部署。2020 年印度核电发电量 430 亿 kWh，占总发电 量比例 2.8%，由于近年来印度社会用电量快速增长，核电占比多年来基本保持稳定。 印度煤炭资源丰富，但品质相对较低，在可再生能源重视程度不断提高的国际大背景 下，印度将核电作为未来重点发展领域，发电量占比有望提升。
印度政府将核电行业视作重点发展目标。为了推动核电产业发展，印度政府向印 度核电公司(NPCIL)以外的国有企业开放核产业。2022 年 8 月，印度国家电力集 团(NTPC)计划新建 4 台反应堆。印度政府发布未来 10 年国内核电站数量实现双 倍增长的目标。2022 年 11 月，在第 27 届联合国气候变化大会(COP27)上发布 “印度长期低排放发展战略”(LT-LEDS)，计划到 2032 年印度将核电装机规模增加 至目前的 3 倍(即 20GW 以上)，可为印度提供约 3%的发电量，并将研究部署模块 化小堆的可行性。
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