中国核电研究报告：核能双寡头，“风光”势更盛

（报告出品方/作者：天风证券，郭丽丽）

1. 核电：化石能源的最佳替代品之一

1.1. 供电稳定，碳排放极少

从理论上来看，核电的两项天然属性使其成为了化石能源的最佳替代品之一：一方面，核 电的供应非常稳定。相较于存在间歇性现象的各类新能源发电，核电厂可以实现全天满负 荷运行，电量供应有保障；另一方面，核电的碳排放量极少。即便从全产业链的视角来看， 核电在生命周期内的温室气体排放量(每千瓦时排放 11.9g)远低于煤电(1072.4g)，即便与光 伏(73.1g)、风电(17.3g)等新能源相比都具备一定优势。

1.2. 核电普及已在部分发达国家实现

从实践应用上来看，核电普及也已在美国、法国等部分发达国家成功实现。2020 年核能 发电量已占到世界总发电量的 10%左右，而在发达国家中的占比更是普遍超过 20%，虽 从总量方面来看，我国现已是世界第二大核能国家，但核电占我国总发电量的比重仅为 5%， 相较于世界平均水平以及其他主要核能国家仍然有较大差距。

1.3. 从美法经验看核电普及

1.3.1. 美国

美国核电的普及可以分为三个阶段：

①萌芽期(1957-1968)，此时的核电产业仍处于技术实验与商业化探索期，核电占美国总 发电量的比例不足 1%。

②成长期(1969-1988)，核电技术被证明可行后，美国在初代实验机的基础上开发出第二 代可商用核电站，并在第一次石油危机(1973)发生后加速推广建造，核电渗透率迅速从 1% 升至 19.5%。

③平台期(1989-至今)，受到美国三里岛核泄露事件(1979)以及切尔诺贝利核电站爆炸 (1986)的影响，社会上反对核电的呼声愈发浩大，美国政府停止审批新核电项目，后续的 发电增长均来源于旧电厂的升级改造。

1.3.2. 法国

法国核电的普及进程与美国基本一致，但也具备着自身的特点：

①法国核电的普及程度更深，基本实现了对化石能源的替代。缘由有两点：第一，法国是 一个能源资源异常匮乏的国家，极高的对外能源依赖迫使其必须通过彻底转型而实现能源 独立；第二，法国的核电业由国企垄断，这使得核电建设的行政成本更低、执行力较其他 国家更优。

②法国核电技术师从美国，后经过独立研发实现弯道超车。通过引入美国西屋公司的核电 技术，法国充分掌握了第二代核电站的建造方法，并在原技术基础上独立研发出第三代核 电站 EPR，实现向核技术出口国的转变。

1.3.3. 总结

从美法两国的核电普及经验中可以发现：

第一，核电作为一种稳定的低碳能源，可以通过大规模普及来实现对化石能源的替代。

第二，技术升级与能源转型是推动核电普及的两大动力。技术的进步不断优化着核电的经 济性与安全性，进而为核电的商业化推广提供了基本要素；而各国能源转型需求的增强则 为核电的大规模普及提供了发展契机。

第三，核安全问题是悬在核电业头上的达摩克利斯之剑。上世纪 70-80 年代的欧美核能浪 潮最后皆终结于核事故引发的安全问题，而核安全问题也成为了核电在新世纪进一步普及 运用的最大障碍。

1.4. 我国核电业当前仍处于成长初期

我国核电起步较晚，错过第一轮普及浪潮。受制于技术壁垒，我国第一台核电站 “秦山 核电站” 在 1991 年才正式建成投运，而此时世界核能普及热潮已逐渐接近尾声，核安全 逐渐成为了世界争议性话题，各国政府对于核能发展的态度愈发谨慎。

从历史上看，我国核电产业也曾有过激进发展期，但最终仍因核安全问题而归于沉寂。 2007 年，我国通过了《核电中长期发展规划》(2005-2020)，规划中首次将“适度发展 核电”修改为“积极发展核电”，核能发展自此进入快车道；然而，福岛核电站事故(2011) 的发生则使得我国政府对于新核电项目的核准态度骤然转冷，中国核电产业进入发展停滞 期；2015 年虽有短暂重启，但后续政府出于对第三代核电站(三门 AP1000\华龙一号)的 实用性考察而再次暂停。

环境变化不改行业成长属性，我国核能发电规模保持稳健增长，渗透率加速提升。 2012-2021 年，我国核电装机容量 CAGR 为 17.40%，核能发电量 CAGR 为 17.24%， 大幅超出总装机容量与总发电量的增速情况(8.49%/5.96%)，新核电站的大量建成投产使 得我国核电渗透率自 2013 年来加速提升。

受前期审批暂停的影响，我国核能发电规模将在 2022-2024 年进入短暂的低增长期。我 国核电站的建设周期一般为 6 年左右，由 2016-2018 年的核电“零审批”产生的负面影 响将会在 2022-2024 年逐步兑现，届时社会核能发电规模将进入短暂的平台期。

从长视角来看，我国核能发电的潜在提升空间较大，目前仍处于成长初期。与世界各主要 核能国家相比，通过对核电站数量、核能发电量、核能发电占比等多项因素进行衡量，我 国核电产业当前仍具有较大的成长空间，其中核电的渗透比例严重过低，仅距离世界平均 水平都存在翻倍空间。

当前核电审批已回归常态化，未来普及或将加速。2019-2021 年我国核电新核准项目分 别为 4、4、5 座，核电审批已经重新回归常态化；而受技术跨代升级、能源转型诉求提高 等核心要素变化的影响，中国核电普及将在未来加速，核电产业或将迎来新发展时代。

2. 行业：多因素催化，发展将提速

2.1. 第三代核电技术成功落地

以经济性、安全性作为衡量依据，核电站可以被划分为四代：

第一代核电站也称实验站，主要目的是为了通过试验示范形式来验证其核电在工程实 施上的可行性。

第二代核电站是指自 20 世纪 70 年代之后实现商业化运营的核电站，是当今世界核 电体系中的核心组成部分。 第三代核电站是指满足美国 URD、欧洲 EUR 中的安全与设计技术要求的新型核电 站，它在二代站的基础上采用非能动安全系统等应急设计，进而在很大程度上的消除 了放射性物质大量外泄的风险，此外还具备更好的经济性。

第四代核电站则是指能够同时满足安全、经济、可持续发展等多项严苛要求的概念站； 目前，具有第四代核电特征的石岛湾高温气冷堆核电站示范工程 1 号已于 2021 年 12 月 20 日首次实现并网发电。（报告来源：未来智库）

注：URD, 即美国电力公司要求文件；EUR，即欧洲电力公司要求文件。二者分别为切 尔诺贝利事件后由美国电力研究协会(EPRI)、欧洲联盟编制的针对第三代核电站技术设计 的规范要求。

批第三代核电站已在我国成功并网商运。与美国西屋公司合作的我国首批第三代核电站 三门 1、2 号机组已于 2018 年 9 月、11 月成功并网商运，上网电价设定为 0.4203 元/ 千瓦时，2020-2021 年实现年发电量 189.13/199.80 亿千瓦时，机组设计寿命长达 60 年，经济性、实用性已得到初步验证。

国产第三代核电技术取得实质突破，新核电机组密集审批。搭载着由中核、中广核集团共 同研发，具备完全自主知识产权的第三代核电技术的“华龙一号”核电机组（福清 5 号机 组）已于 2021 年 1 月 30 日成功投入商业运行，这标志着我国的第三代核电技术已走向 成熟；随着第三代核电技术实现国产化，我国核电项目开始密集落地，自 2019 年重启审 批以来的 13 座新核电机组全部搭载第三代核电技术，其中 8 座为“华龙一号”设计。

2.2. 核安全系数大幅上升

复盘 20 世纪 60 年代后的三次重大核事故，可以发现人为操作不当与核电站的安全设计 缺陷是事故的主要诱因。

2.2.1. 美国三里岛核事故

1979 年美国三里岛核事故的起因是工人在维修除盐器时意外造成了主给水泵和汽轮机的 脱扣，进而导致热力系统的给水功能丧失、冷凝停止；而在紧急冷却系统自动开启的背景 下，事故本不会继续恶化，但受操作员一连串的判断失误与设备故障影响，才最终造成反 应堆失控、事态紧急升级：

1979 年 3 月 28 日 00 时 00 分 00 秒——04 时 00 分 36 秒：此时二号反应堆保持 97%的满功率正常运行。 04 时 00 分 36 秒：工人维修失误导致热力系统的给水功能丧失，系统的热导出效率 大幅下滑，反应堆内温度大幅上升，堆内压力急速升高。

04 时 00 分 39 秒：堆内压力达到临界值，稳压器释放阀开启并触发紧急停堆，堆内压力持续下降，紧急冷却系统开始为反应堆补充冷凝剂。但释放阀由于故障而未能自 动回座，造成堆内压力过低而产生汽腔。

04 时 04 分 30 秒：稳压器水位受堆内汽腔挤压而被动上升，操作员误以为反应堆内 给水过量而选择关闭补水泵，系统失水量持续多于补水量，反应堆内水位持续下降， 堆芯开始裸露、熔化，事态迅速升级。

2.2.2. 苏联切尔诺贝利核事故

1986 年的切尔诺贝利事件则是一场由实验测试引发的“人为灾难”：

1986 年 4 月 26 日，苏联政府为测试反应堆的涡轮发电能力，从而对切尔诺贝利 4 号反应堆展开了模拟实验。

为了实验能够顺利进行，操作人员首先断开了反应堆的紧急堆芯冷却系统(ECCS)， 以确保反应堆能够顺利下降至 700-1000MWt 实验功率；而由于操作失误，反应堆 功率意外下降至 30MWt，从而产生了大量的氙气(大量吸收中子，抑制核反应)。

操作人员为了尽快到达测试功率，将控制棒大量抽出(仅留下约 8 根,而最低要求为 15 根)，反应堆功率回升并稳定至 200MWt；实验正式开始后，涡轮减速带动堆芯底部 沸腾、氙气消散，进而引发功率在短时间内异常上升并产生大量蒸汽，而 RBMK 反 应堆较高的正空泡系数则大幅催化了反应堆内的裂变反应，此时操作人员试图回插所 有控制棒来实现紧急停堆，但为时已晚。

2.2.3. 日本福岛核事故

2013 年福岛核泄漏事件的原因可以总结为“核电站设计缺陷+后续补救不及时”：

首先，福岛核电站在建设时就并未充分考虑到自然灾害的潜在风险。建设者出于对成 本考虑，将核电站建造在了海滨沿岸约 175m 宽的缓坡上，整体建筑仅高于海平面大 约 10m，这使得核电站被后续地震引发的海啸完全淹没。

海啸发生之后，核电站的外部供电系统被悉数摧毁，柴油发电机、备用电源亦被海水 浸透毁坏；此时核电站的紧急冷却系统因为缺少电力而无法启动，导致反应堆持续加 热沸腾、堆芯裸露熔化，包裹材料中的锆合金开始与水发生反应产生氢气，最终引发 氢气爆炸，大量核物质通过大气与地下水泄露到自然界中。

反应堆本可通过及时注入海水来进行冷却(但必然损毁)，而当事者犹豫的危机应对表 现使得事态最终朝不可挽回的境地发展。

2.2.4. 第三代核电站全面升级，安全系数大幅提升

第三代核电站不仅拥有着更长的设计寿命，在严重事故概率、安全壳结构以及应急系统设 计等方面进行了全面升级。以我国首台第三代核电站 AP1000 为例，其机组堆芯损伤频率 相较于二代站降低了 100 倍以上。

另外，第三代核电站还采用了非能动安全系统，将充分减少人为风险。我国自主研发的第 三代核电站“华龙一号”采用了与 AP1000 一致的非能动安全系统设计，该设计可以使得 核电站在失去电源的情况下，利用重力等自然循环将堆芯余热排出，从而将反应堆维持在 安全状态至少 72 小时，且无需操作员做出任何干预。

2.3. “双碳”目标加速我国能源转型

煤炭是我国二氧化碳的主要发生源。2020 年，我国总计产生二氧化碳排放量 106.68 亿 吨，为世界第一大碳排放国，排放总量已连续五年上升；其中，由煤炭产生的二氧化碳总 量超过 74.2 亿吨，总量占比高达 69.56%，为我国主要的碳排放源。

“双碳”目标的提出使得我国能源转型具有紧迫性。据中国工程院测算，煤电链每千瓦时 的碳排放量为 1072.4g，是太阳能(73.1g)、风电(17.3g)、核电(11.9g)、水电(6.3g) 的 15-150 倍；而当前火力发电仍占我国总发电量的 70%以上，对火电进行大规模的清洁能 源替代是我国实现“双碳”目标的重要途径之一。

2.4. 总结：核电行业当下正处于发展提速的新阶段

供需升级为核电推广提供充分条件。类比 20 世纪 70 年代的世界核电大发展时期，当下 我国核电业具备着多重相似特点：①供给端方面，核电技术成功实现了跨代突破，核电的 安全、可靠性则得到了进一步提升与验证；②需求端方面，经济体存在着迫切的能源转型 诉求，进而赋予了政府发展核电的理由与动机。

核电业当下正处于发展再提速的新阶段。在经历 2011-2018 年长达八年的政策摇摆期后， 我国核电审批伴随着第三代核电技术的落地与核安全保障的全面升级当前已重回常态；而 随着行业掣肘因素的消除与“双碳”目标带来的愈发紧迫的能源转型诉求，行业当下正处 于发展再提速的新阶段。

3. 中国核电：核能双寡头，“风光”势更盛

3.1. 简介：中国领先的清洁能源供应商

中国第二大核电运营公司，拓展新能源业务实现双核发展。公司成立于 1982 年，前身为 我国大陆第一座核电站——秦山核电厂。2011 年公司完成股份制改革，正式更名为“中 国核能电力股份有限公司”，并于 2015 年在上交所成功上市，经过数十年的深耕发展，公 司当前已成为中国第二大核电运营公司。2020 年 12 月，中国核电向集团母公司收购其持 有的中核汇能有限公司 100%股权，公司获得集团除与中国核建合并带来的特殊情况(即新 华水电)以外的全部新能源资产，进而形成了“核电+新能源”的双核发展体系。

3.2. 股权：结构简明清晰，实控人为国务院国资委

公司股权结构简明清晰，实控人为国务院国资委。股权结构方面，中国核工业集团有限公 司为公司第一大股东，持股比例为 63.89%，公司实际控制人为国务院国资委；股权投资 方面，公司于 2021 年 1 月顺利完成中核汇能 100%的股权过户，资产整合后公司现已成为中核集团旗下唯一的新能源发展平台。

3.3. 经营：核电主业稳健发展，新能源开辟新增长曲线

行业进入壁垒极高，市场被大型央企垄断。核电业是典型的资本+技术密集型行业，且存 在严苛的行政壁垒，这使得市场被以中广核、中国核电为首的央企所垄断。截止 2021 年 12 月 31 日，以装机容量计算的行业 CR2 高达 95%，其中公司市场份额达到 42%，仅 次于中广核。

在建装机容量充足，公司市场份额稳固。公司当前拥有控股在建核电机组 6 台，装机容量 624.9 万千瓦，控股核准待开工核电机组 2 台，装机容量 253.9 万千瓦，共计占当前我国 核准及在建总装机总量的 50.19%，市场份额较为稳固。

公司核电装机容量稳健增长，利用小时数保持稳定。截止 2021 年 12 月 31 日，公司拥有 控股在运核电机组 24 台，核电装机容量达到 2254.9 万千瓦，自 2015 年以来 CAGR 为 11.86%，实现稳健增长；公司 2015-2021 年机组平均利用小时数为 7584、7372、7461、 7441、7134、7621、7871 小时，保持稳定发电。

核电项目顺利投产商运，带动核能发电量逐年上行。受益于江苏核电 5、6 号机组与福清 核电 5 号机组的顺利投产商运，2021 年全年公司核电机组发电量累计为 1731.23 亿千瓦 时，比去年同期增长 16.71%，占全国核能总发电量的 42.5%。

受到前期审核暂停的影响，公司核能发电量预计将在 2022-2024 年进入低速增长期。根 据公司当前在建项目的施工情况来看，未来三年预计仅有福清 6 号、漳州 1 号机组投产商 运。因此，从装机容量与发电量情况来看，公司的核电业务或将面临 2-3 年的平台期。

公司收购中核汇能，大力布局“新风光”。2020 年 12 月，公司宣布以 21.11 亿元的交易 对价向集团母公司现金收购中核汇能 100%的股权；收购完毕后，公司新能源装机容量由 2020 年 H1 的 179.84 万千瓦大幅增长至 2020 年末的 524.99 万千瓦。（报告来源：未来智库）

新能源业务快速推进，发电量实现跨步式增长。得益于大批自建及收购的风电、光伏项目 陆续投产，2021 年公司新能源装机容量达到 887.33 万千瓦，全年新能源发电量累计为 95.14 亿千瓦时，同比分别增长 69.02%、68.69%；其中光伏发电量 49.65 亿千瓦时， 同比增长 109.77%；风力发电量 45.49 亿千瓦时，同比增长 39.00%。

“十四五”规划彰显公司新能源发展决心，公司开辟第二增长曲线。根据中国核电“十四 五”规划，公司将在 2025 年实现总电力装机容量 5600 万千瓦；按前文预估，公司预计 将在 2025 年实现核电装机容量 2607.4 万千瓦，则对应公司新能源装机量目标将近 3000 万千瓦；为实现规划目标，公司 2021-2025 年新能源装机容量的年化增长率将至少达到 35.60%，进而充分填补了由 2016-2018 核电项目审批暂停带来的主业增长停滞期。

3.4. 财务：盈利能力改善，现金流量充沛

三门核电项目延期，压制公司过往业绩。三门一期 1 号、2 号机组原计划在 2013、2014 年分别投产商运，但项目建设进程却不及预期；而在 2018 年正式投运后，2 号机组再次 因故障停堆，直至 2019 年 11 月才恢复运行；受以上两项因素的负面影响，公司 2017-2019 年的业绩被严重拖累。

项目风险逐年消减，公司盈利能力明显改善。三门核电一期项目已成功于 2020、2021 连续两年实现正常运行发电，公司业绩亦伴随着项目风险的消除与新能源业务的顺利拓展 而得到明显释放，盈利能力在 2020-2021 年迅速改善。

核电主业贡献强劲现金流，为公司业务提供扩张条件。受益于核电主业产能放量，公司 2021Q1-Q3 实现经营现金流 279.81 亿元，位列电力行业第一；强劲的现金流情况为公 司“核能+风光”的双业务发展提供了有利的扩张条件。

4. 社会用电紧张，电价上涨有望充分增厚公司业绩

4.1. 我国核电的定价机制

我国核电当前实施“标杆电价+市场化交易”的定价机制。目前我国在运核电机组的上网 电价可以分为两部分：①保障内电量，执行核电机组标杆上网电价；②保障外电量，通过 电力直接交易等市场化方式促进消纳。

4.2. 公司市场化交易电量比例逐年提高

公司市场化定价电量占比为 37.06%，未来仍有进一步上升空间。公司 2020 年实现上网 电量 1380.97 亿千瓦时，市场化电量规模为 511.8 亿千瓦时，占比高达 37.06%，而随 着以浙江、江苏为首各地方电改政策的持续推进，公司的市场化电量仍有进一步上升空间； 我们预计 2021 年公司市场化电量比例将接近 40%，总规模有望达到 646.9 亿千瓦时。

4.3. 电价管制放松，供应紧张驱动电价回暖

电改迎来重大突破，电价浮动范围调升。2021 年 10 月 12 日，发改委发布《关于进一步 深化燃煤发电上网电价市场化改革的通知》，要求燃煤发电电量全部进入电力市场，并且 在“基准价+上下浮动”的范围内形成上网电价，另一方面将燃煤发电市场交易价格浮动 范围从上浮不超过 10%、下浮不超过 15%扩大至浮动范围均不超过 20%，且高耗能行 业不受 20%限制。

社会电力供应紧张，电价进入上涨通道。在经济走出疫情影响、出口超预期增长的大背景 下，2021 年我国社会用电量出现超预期高增长，而发电企业受到有效产能不足的影响而 供电紧张(尤其是火电)，电价在供需失衡与电价管制放松的共同推动下迎来了明显上涨。

4.4. 电价上涨有望充分增厚公司业绩

电价每上涨 0.01 元，对应公司归母净利润有望增厚 2.31 亿元。我们以公司 2020 年的财 务数据为基础进行相关测算后得出：公司的市场化综合电价每上涨 0.01 元，对应公司营 收有望增加 5.12 亿元/yoy+0.98%，归母净利润有望增加 2.31 亿元/yoy+3.85%，电价 上涨对公司业绩的提升较为明显。

电力市场迎来量价齐升，公司未来业绩或将具备较高向上弹性。受益于电力市场化改革与 社会供电紧张等因素驱动，我们预计 2022 年公司市场化电力部分有望迎来量价双升，进 而明显增厚公司业绩：在电价上涨 0.1 元、市场化电量增加 200 亿千瓦时的假设下，公司 的归母净利润有望增厚 27.90 亿元，具备较高向上弹性。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）