核電設(shè)備行業(yè)調(diào)研及市場供需格局分析2023

• 黃文玉 2023年8月30日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 中國核能行業(yè)協(xié)會 207 5
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通常把核電站的組成設(shè)備稱為核電設(shè)備，各系統(tǒng)的設(shè)備約有48000多套件，其中機(jī)械設(shè)備約6000套件，電器設(shè)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(tǒng)，分別歸屬核島(NI)、常規(guī)島(CI)和電站輔助設(shè)施(BOP)。

核電設(shè)備行業(yè)概況

通常把核電站的組成設(shè)備稱為核電設(shè)備。建造核電站的設(shè)備主要分為三類：核島設(shè)備、常規(guī)島設(shè)備、輔助系統(tǒng)(BOP)。核島設(shè)備是承擔(dān)熱核反應(yīng)的主要部分，技術(shù)含量最高，對安全設(shè)計(jì)的要求也最高;常規(guī)島設(shè)備在技術(shù)上不區(qū)分第二代和第三代;輔助系統(tǒng)的工程規(guī)模比較小，這三種設(shè)備在核電站的造價中所占到的比例分別為5：3：2。

通常把核電站的組成設(shè)備稱為核電設(shè)備，各系統(tǒng)的設(shè)備約有48000多套件，其中機(jī)械設(shè)備約6000套件，電器設(shè)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(tǒng)，分別歸屬核島(NI)、常規(guī)島(CI)和電站輔助設(shè)施(BOP)。核電廠設(shè)備具有數(shù)量巨大、種類繁多的特點(diǎn)，需要依靠設(shè)備安全等級的劃分，執(zhí)行不同要求的制造設(shè)計(jì)、抗震、質(zhì)保與監(jiān)督管理等規(guī)范性任務(wù)。裝備制造業(yè)是工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)性和戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，也是一個國家或地區(qū)工業(yè)化水平與經(jīng)濟(jì)科技總體實(shí)力的重要體現(xiàn)。裝備制造業(yè)整體能力和水平?jīng)Q定各國的經(jīng)濟(jì)實(shí)力、國防實(shí)力、綜合國力和在全球經(jīng)濟(jì)中的競爭與合作能力，甚至決定發(fā)展中國家實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化和民族復(fù)興的進(jìn)程。

中國核電事業(yè)經(jīng)過長期的發(fā)展，已經(jīng)形成了完整的成套核電產(chǎn)業(yè)鏈，核電產(chǎn)業(yè)中處于上游的企業(yè)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(guī)島、輔助廠房設(shè)備三個領(lǐng)域的制造企業(yè)在核電產(chǎn)業(yè)中位于中游;核電站的設(shè)計(jì)、建設(shè)及運(yùn)營商處于核電產(chǎn)業(yè)的下游位置。

核電設(shè)備行業(yè)市場發(fā)展現(xiàn)狀分析

自2015年核準(zhǔn)8臺新建核電機(jī)組后，我國核電行業(yè)經(jīng)歷了三年多的“零審批”狀態(tài)。但在4月1日召開的中國核能可持續(xù)發(fā)展論壇上，生態(tài)環(huán)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(xù)發(fā)展核電，今年會有核電項(xiàng)目陸續(xù)開工建設(shè)”。這也被業(yè)內(nèi)視為核電“重啟”的信號，核電行業(yè)有望迎來復(fù)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(fā)展目標(biāo)，“十三五”期間，全國核電將投產(chǎn)約3000萬千瓦、開工3000萬千瓦以上，2020年裝機(jī)達(dá)到5800萬千瓦。以此預(yù)計(jì)，每年將要開工6-8臺核電機(jī)組。若以每臺投資100億-200億元計(jì)算，投資規(guī)?？蛇_(dá)千億元。從1991年首座核電站投入運(yùn)行至今，中國內(nèi)地目前在運(yùn)核電機(jī)組38臺，規(guī)模位列世界第四，在建核電機(jī)組規(guī)模位列世界第一，核電在中國已進(jìn)入規(guī)模化發(fā)展的新時期。

中國核電事業(yè)經(jīng)過長期的發(fā)展，已經(jīng)形成了完整的成套核電產(chǎn)業(yè)鏈，核電產(chǎn)業(yè)中處于上游的企業(yè)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(guī)島、輔助廠房設(shè)備三個領(lǐng)域的制造企業(yè)在核電產(chǎn)業(yè)中位于中游;核電站的設(shè)計(jì)、建設(shè)及運(yùn)營商處于核電產(chǎn)業(yè)的下游位置。我國在建機(jī)組有四種機(jī)型，國產(chǎn)化程度不一，技術(shù)掌握情況也不盡相同。兩種國產(chǎn)化程度較高的機(jī)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(chǔ)上發(fā)展起來的自主研發(fā)的機(jī)型，業(yè)內(nèi)也稱之為“二代半”機(jī)型，是四種在建機(jī)型中國產(chǎn)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(xué)和中國核工業(yè)建設(shè)集團(tuán)公司共同研制第四代機(jī)型，我國在該技術(shù)領(lǐng)域處于國際領(lǐng)先水平，不過第四代機(jī)型仍在實(shí)驗(yàn)室階段，正式商用預(yù)計(jì)在2020 年之后。其余兩種機(jī)型都屬三代機(jī)型，廣東臺山的2臺機(jī)組采用法國阿海琺的EPR 技術(shù)，后來在“統(tǒng)一技術(shù)路線”的方針下，中央決定成立國家核電技術(shù)公司，由國核技引進(jìn)西屋的AP1000 技術(shù)，并以浙江三門和山東海陽的四臺機(jī)組作為第三代核電自主化的依托項(xiàng)目，逐步提高國產(chǎn)化率。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年核電設(shè)備市場發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)查及供需格局分析預(yù)測報告》顯示：

核電廠設(shè)備具有數(shù)量巨大、種類繁多的特點(diǎn)，需要依靠設(shè)備安全等級的劃分，執(zhí)行不同要求的制造設(shè)計(jì)、抗震、質(zhì)保與監(jiān)督管理等規(guī)范性任務(wù)。不同的安全等級對設(shè)備本身的要求差另0巨大，所以如何進(jìn)行安全等級的劃分對于以最合理、最經(jīng)濟(jì)的方式達(dá)到核電廠設(shè)備運(yùn)行維修的最優(yōu)化至關(guān)重要。

在大部分有關(guān)法規(guī)、規(guī)范中，安全等級的劃分都是基于核電廠的三項(xiàng)基本功能，即反應(yīng)性控制、余熱排出和放射性的包容。這三項(xiàng)基本功能是指導(dǎo)安全分級的核心思想。落實(shí)操作安全分級，要依靠確定論和概率分析共同作用的模式，首先以確定論為主，從工程經(jīng)驗(yàn)的角度進(jìn)行考慮，由三項(xiàng)基本功能出發(fā)，列出與此相關(guān)的幾十條功能，之后在此范圍內(nèi)根據(jù)概率分析的方法或確定論的方法對這些安全功能進(jìn)行安全重要度方面的排序，確定不同的安全級別，通過概率分析的方法可以較好地確定出該類排序。再通過排序的功能與相關(guān)設(shè)備的一一對應(yīng)，最終達(dá)到對設(shè)備安全等級的劃分。具體內(nèi)容可以參照HAD 102/03(傭于沸水堆、壓水堆和壓力管式反應(yīng)堆的安全功能和部件分級》。

核電設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈可分為上游的原材料供應(yīng)商、中游核電設(shè)備生產(chǎn)商和下游的核電站運(yùn)營商。核電設(shè)備上游原材料主要是鋼材，國內(nèi)的核電用鋼主要供應(yīng)商有寶鋼、太鋼、鞍鋼等。從核電用鋼的發(fā)展歷史和發(fā)展趨勢來看，核電用鋼正沿著一條低強(qiáng)度→中強(qiáng)度→高強(qiáng)度→超高強(qiáng)度的路線發(fā)展。例如，美國早期曾采用屈服強(qiáng)度為270MPa的SA212-B低強(qiáng)度鋼，后來采用T屈服強(qiáng)度為350MPa的3028和SA533B-1中強(qiáng)度鋼，接著又在核潛艇耐壓殼體用鋼和高壓容器鋼的基礎(chǔ)上發(fā)展了屈服強(qiáng)度為600MPa的SA543-SA542高強(qiáng)度鋼，又在積極著手為開發(fā)900~1400MPa級的超高強(qiáng)度用鋼積累資料。

在核電運(yùn)行方面，中國只有中核、中廣核和中電投三家公司具有核電站運(yùn)營牌照。五大電力集團(tuán)中除中電投以外的其他四家企業(yè)國電集團(tuán)、大唐集團(tuán)、華電集團(tuán)和華能集團(tuán)，以及其他地方發(fā)電企業(yè)都在積極通過參股的形式參與核電站建設(shè)。中創(chuàng)國發(fā)認(rèn)為，在獲得核電站的管理經(jīng)驗(yàn)之后，這些企業(yè)將積極向國家申請核電站運(yùn)營牌照。

在世界各國電力能源中，核電已占據(jù)舉足輕重的地位。改革開放40多年，中國大陸核電雖然起跑較晚，但發(fā)展速度快。2020年中國共有49臺核電機(jī)組運(yùn)行，裝機(jī)容量為51027.2MWe(額定裝機(jī)容量)，有2臺核電機(jī)組在2020年完成首次裝料。中國核電機(jī)組發(fā)電量不斷增加，2020年中國核電發(fā)電量為3662.4億千瓦時，較2019年增加了175億千瓦時;上網(wǎng)電量為3428.5億千瓦時，較2019年減少了159.7億千瓦時。與燃煤發(fā)電相比，核能發(fā)電相當(dāng)于減少燃燒標(biāo)準(zhǔn)煤10474.19萬噸，減少排放二氧化碳27442.38萬噸，減少排放二氧化硫89.03萬噸，減少排放氮氧化物77.51萬噸。

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