01
全球核电重启，中长期产业趋势明确
20国宣布《三倍核能宣言》，中长期目标明确。
2023年12月1日，在COP28会议上，包括美国、英国、法国、日本等20个国家共同宣布《三倍核能宣言》，目标2050年的本国核电发电容量相比2020年增加2倍。以美国为例，截止目前美国本土大约95GW的核电站（过去30多年没有增长，反而陆续有一些退役），预计到2050年需要新增200GW的核电，政策端驱动全球核电进入新一轮长周期的景气周期。
存量核电重启空间有限，未来新增发电主要依靠新建。
由于新建传统大型核电站面临建设周期比较长、选址要求高等问题，因此短期核电的发电量很难有明显提升，存量退役核电的重启（以及老电站的产能扩充）成为这两年的趋势。根据GEV 24Q4季报提到的数据：1）目前日本地区还有18座核电站没有重启，后面可能会重启，这一趋势非常明确；2）美国地区现有的95GW核电部分有改进潜力，加上可能的重启，可能会在未来10年增加5GW的发电能力。我们认为重启、扩容老核电站的空间有限，新建核电长期成为重要选择，随着小型核反应堆日趋成熟，后面可能成为核电新建的主要方向。
02
小型核电站相比传统核电站的优势
（建造时间短+更加安全）
模块化设计建造时间短。相比常规核电站，小型反应堆通常采用模块化、一体化的设计结构，蒸汽发生器、主泵、堆内构件、驱动机构等反应堆的部件都集中在压力容器上，不需要主管道的连接，反应堆是一个模块，运到现场直接进行后续装配调试。相比之下，常规反应堆中压力容器和蒸汽发生器需分别安装，还要在现场焊接主管道。这种模块化设计使得反应堆的各个部分可以在工厂进行预制，然后运输到现场进行组装，减少了现场施工的工作量和时间。
以GEV的小堆产品BWRX-300为例，整个核电站的厂址面积大约只有1个足球场大小，相比传统电站厂址面积减少了90%，建筑物的量减少50%，减少混凝土的使用，项目建设时间缩短至24-36个月。
安全性大幅度提升。通常核电站最严重的事故类型就是冷却剂缺失（Loss of coolant accident,LOCA），2011年3月11日，日本发生里氏9.0级地震并引发强烈海啸，福岛第一核电站1号、2号、3号机组均出现冷却剂缺失（LOCA）严重事故。地震和海啸致使外部电源无法工作，且应急冷却系统的自备电源无法启动，这使得反应堆的冷却剂大量流失，无法及时带走堆芯热量，进而引发了一系列严重后果，包括堆芯温度急剧升高、氢气泄漏爆炸以及放射性物质泄漏等。因此极端情境下确保核电站堆芯冷却是重中之重。
以GEV的BWRX-300为例，多重冷却系统可以保证事故工况下的稳定运行，两个最核心的设计是超大Chimney结构设计、隔离冷凝器。整个BWRX-300发电系统示意图如下:
反应堆压力容器产生热量传递给水，经由蒸汽分离器（Steam Separator）将从堆芯产生的汽水混合物进行分离，把蒸汽与水分离出来。分离后的蒸汽通过管道输送到右侧的汽轮机系统。蒸汽首先进入高压汽轮机（High Pressure Turbine），推动其旋转，然后经过再热器（Moisture Separator Reheater）进行加热后，再进入低压汽轮机（Low Pressure Turbines）继续做功。将从低压汽轮机排出的蒸汽冷凝成水，循环水（Circulating Water）带走蒸汽的热量。主冷凝器（Main Condensers）将冷凝水经过冷凝水过滤器（Condensate Filter）和除盐装置（Condensate Demineralizer）处理后，进入冷凝水箱（Condensate Storage Tank），再由给水泵送回系统循环利用，然后进入压力容器，进而不断循环。
超大Chimney结构设计，主要在于强化自然循环与提升安全性。从官方发布的结构看，BWRX-300在结构上给予了chimney很大的空间。
在反应堆运行过程中，堆芯产生热量使水加热并产生密度差，chimney较高的高度有助于这种密度差引发的自然对流（水是通过重力在反应堆内部循环而不是依靠机械泵，这种设计极大地简化了冷却系统并增强了可靠性，消除了在紧急情况下电源操作泵的需求，福岛事故就是应急电源失灵导致），从而产生充足的堆芯冷却剂流量，保证反应堆的正常冷却，维持反应堆的稳定运行。此外在极端情况下，如给水流量中断等情况，chimney提供大量的水储备，可以保证core被水覆盖。
隔离冷凝器系统（IsolationCondenserSystem，ICS），ICS系统是BWRX-300的核心被动安全部件，根据官方的说法配备ICS can cool the reactor for up to seven days solely through natural processes like steam condensation and gravity-driven waterflow。2024年10月31日，GEV官方公告加拿大的WorleyChemetics作为公司ICS的独家供应商，GEV的副总裁表示“The isolation condenser system is a key passive safety feature of the BWRX-300 design and we lookforward to collaborating with Worley Chemetics on amanufacturing design that will deliver outstanding safety,quality and performance”表明了ICS的重要性。
ICS系统的工作流程是，在发生失水事故（LOCA）时，集成隔离阀启动工作，将冷却剂的流失量降至最低。图中可以看到反应堆压力容器（Reactor Pressure Vessel），蒸汽供应管道（Steam Supply）将压力容器内产生的蒸汽输送到隔离冷凝器（Isolation Condenser），蒸汽在冷凝器中冷凝后，冷凝水通过冷凝水回流管道（CondensateReturn）返回反应堆井。
为了确保绝对安全， BWRX-300反应堆的隔离冷凝器系统（ICS）中配备了三个独立且具100%容量的ICS回路，每个回路配备独立的冷却水池，独立的冷凝器/热交换器，以及独立的回流管线，可以确保停堆后一分钟内，每个回路都能带走100%的衰变热，维持反应容器内部稳定，极端情况下，只要不断地在隔离冷凝器池中加水即可无限期冷却。
03
小堆技术路线
目前小型核反应堆的技术路线较多，传统的核电站主要采用压水堆（PWR）、沸水堆（PWR)，下一代小型核电站有部分技术路线沿用了上一代核电的技术，也有一些采用气体、液态金属作为冷却剂，技术类型的差异主要在冷却剂材料的选择。
04
目前产业化难点
（海外审批周期长+度电成本高）
考虑到核电的特殊属性，海外监管审批周期较长，一定程度上影响了小堆的产业化。目前美国的NRC仅完成了Nuscale的最终安全评估报告（FSER），其他公司的机型还在走各种流程，目前Trump政府对核电产业偏支持态度，后续可能会加快核电行业的审批。目前美国有9个SMR项目正在走审批流程。
度电成本初期可能比较高，部分场景（数据中心+核电、核电制氢）可能会加速行业的发展。产业反馈小型核反应堆的度电成本比较高，以目前已经产业化的高温气冷堆，产业预估度电成本可能在4毛以上，海外尚未有商业化的项目投运，根据OKLO的远期规划，计划将度电成本做到40-90美元/Mwh，但考虑到项目投产时间较长，真实成本数据有待验证。随着产业链成熟度提升，度电成本还有降价空间，数据中心直连（PPA高溢价）、核电制氢（蒸汽出口温度高）等场景会加速小型核电的产业化进展。
根据GEV的预估,2035年以后小堆会迎来更快的发展，到2050年，全球的小堆发电规模将超过300GW。
风险提示：
本文件非基金宣传推介材料，仅作为本公司旗下基金的客户服务事项之一。本文件所提供之任何信息仅供阅读者参考，既不构成未来本公司管理之基金进行投资决策之必然依据，亦不构成对阅读者或投资者的任何实质性投资建议或承诺。基金有风险，投资需谨慎。本文所载的意见仅为本文出具日的观点和判断，在不同时期，瀛赐基金可能会发出与本文所载不一致的意见。本文未经瀛赐基金书面许可，任何机构和个人，不得以任何形式转发、翻版、复制、刊登、发表或引用。
END
瀛赐基金
海纳百川
瀛在净值
复制搜一搜分享收藏划线
人
本文作者可以追加内容哦 !
