2023核能行業(yè)市場深度分析

• 黃文玉 2023年5月18日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 746 44
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核能一般是指原子能，即原子核發(fā)生變化時釋放的能量，如重核裂變和輕核聚變時所釋放的巨大能量。放射性同位素放出的射線在醫(yī)療衛(wèi)生、食品保鮮等方面的應(yīng)用也是原子能應(yīng)用的重要方面。

一、核能是指什么?

核能一般是指原子能，即原子核發(fā)生變化時釋放的能量，如重核裂變和輕核聚變時所釋放的巨大能量。放射性同位素放出的射線在醫(yī)療衛(wèi)生、食品保鮮等方面的應(yīng)用也是原子能應(yīng)用的重要方面。核能(或稱原子能)是通過轉(zhuǎn)化其質(zhì)量從原子核釋放的能量，符合阿爾伯特·愛因斯坦的方程E=mc2 ，其中E=能量，m=質(zhì)量，c=光速常量。核能通過三種核反應(yīng)之一釋放：1、核裂變，打開原子核的結(jié)合力。2、核聚變，原子的粒子熔合在一起。3、核衰變，自然的慢得多的釋能形式。

核聚變，又稱核融合、融合反應(yīng)、聚變反應(yīng)或熱核反應(yīng)。核是指由質(zhì)量小的原子，主要是指氘或氚，在一定條件下(如超高溫和高壓)，只有在極高的溫度和壓力下才能讓核外電子擺脫原子核的束縛，讓兩個原子核能夠互相吸引而碰撞到一起，發(fā)生原子核互相聚合作用，生成新的質(zhì)量更重的原子核(如氦)，中子雖然質(zhì)量比較大，但是由于中子不帶電，因此也能夠在這個碰撞過程中逃離原子核的束縛而釋放出來，大量電子和中子的釋放所表現(xiàn)出來的就是巨大的能量釋放。這是一種核反應(yīng)的形式。原子核中蘊(yùn)藏巨大的能量，原子核的變化(從一種原子核變化為另外一種原子核)往往伴隨著能量的釋放。核聚變是核裂變相反的核反應(yīng)形式。科學(xué)家正在努力研究可控核聚變，核聚變可能成為未來的能量來源。

二、核能行業(yè)市場發(fā)展現(xiàn)狀分析

核能發(fā)電是利用核反應(yīng)堆中核裂變所釋放出的熱能進(jìn)行發(fā)電的方式。它與火力發(fā)電極其相似。只是以核反應(yīng)堆及蒸汽發(fā)生器來代替火力發(fā)電的鍋爐，以核裂變能代替礦物燃料的化學(xué)能。除沸水堆外(見輕水堆)，其他類型的動力堆都是一回路的冷卻劑通過堆心加熱，在蒸汽發(fā)生器中將熱量傳給二回路或三回路的水，然后形成蒸汽推動汽輪發(fā)電機(jī)。沸水堆則是一回路的冷卻劑通過堆心加熱變成70個大氣壓左右的飽和蒸汽，經(jīng)汽水分離并干燥后直接推動汽輪發(fā)電機(jī)。

全球能源十分缺乏，為了響應(yīng)節(jié)能、環(huán)保、減排，世界各國在大力加速發(fā)展核能能源，近年來全球核能發(fā)電量快速增長，2019年全球核能發(fā)電量達(dá)2796.6太瓦時，較2018年增加了100.02太瓦時，同比增長3.71%，2020年較2019年有所下滑，2020年全球核能發(fā)電量為2700.1太瓦時，較2019年減少了96.50太瓦時，同比減少3.45%。

分地區(qū)來看，2020年北美核能發(fā)電量為940.4太瓦時，較2019年減少了23.5太瓦時;中南美核能發(fā)電量為26.0太瓦時，較2019年增加了1.4太瓦時;歐洲核能發(fā)電量為837.4太瓦時，較2019年減少了92.6太瓦時;獨(dú)聯(lián)體核能發(fā)電量為218.0太瓦時，較2019年增加了6.8太瓦時;中東核能發(fā)電量為8.0太瓦時，較2019年增加了1.5太瓦時;非洲核能發(fā)電量為15.6太瓦時，較2019年增加了2.0太瓦時;亞太地區(qū)核能發(fā)電量為654.8太瓦時，較2019年增加了7.9太瓦時。

中國能源結(jié)構(gòu)仍以煤炭為主體，清潔優(yōu)質(zhì)能源的比重偏低。官方正計劃調(diào)整核電中長期發(fā)展規(guī)劃，加快沿海核電發(fā)展，力爭2020年核電占電力總裝機(jī)比例達(dá)到百分之五以上。之前在核電規(guī)劃中，核電比重為百分之四。中國建成和在建的核電站總裝機(jī)容量為870萬千瓦，預(yù)計到到2050年，根據(jù)不同部門的估算，中國核電裝機(jī)容 量可以分為高中低三種方案：高方案為3.6億千瓦(約占中國電力總裝機(jī)容量的30%)，中方案為2.4億千瓦(約占中國電力總裝機(jī)容量的20%)，低方案為1.2億千瓦(約占中國電力總裝機(jī)容量的10%)。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2027年核能行業(yè)市場深度分析及發(fā)展規(guī)劃咨詢綜合研究報告》顯示：

中國國家發(fā)展改革委員會正在制定中國核電發(fā)展民用工業(yè)規(guī)劃，準(zhǔn)備到2020年中國電力總裝機(jī)容量預(yù)計為9億千瓦時，核電的比重將占電力總?cè)萘康?%，即是中國核電在2020年時將為3600-4000萬千瓦。也就是說，到2020年中國將建成40座相當(dāng)于大亞灣那樣的百萬千瓦級的核電站。從核電發(fā)展總趨勢來看，中國核電發(fā)展的技術(shù)路線和戰(zhàn)略路線早已明確并正在執(zhí)行，當(dāng)前發(fā)展壓水堆，中期發(fā)展快中子堆，遠(yuǎn)期發(fā)展聚變堆。具體地說就是，鈾資源，采用鈾钚循環(huán)的技術(shù)路線，中期發(fā)展快中子增殖反應(yīng)堆核電站;遠(yuǎn)期發(fā)展聚變堆核電站，從而基本上“永遠(yuǎn)”解決能源需求的矛盾。

美國的核聚變研究主力，一個是該國能源部耗資40億美元在加州利弗莫爾建造的國家點(diǎn)火裝置，也是世界最大的激光核聚變裝置。但爭議是，利用該技術(shù)研制的氫彈，用激光點(diǎn)火爆炸后不會產(chǎn)生放射性裂變物，屬于不會產(chǎn)生核輻射的“干凈的”“常規(guī)武器”，并且不受《全面禁止核試驗條約》的限制。

中國同樣在核聚變技術(shù)上不斷取得突破。我國自行設(shè)計、自主研發(fā)的首臺大型反場箍縮磁約束聚變實(shí)驗裝置在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)完成安裝調(diào)試并進(jìn)入常態(tài)化運(yùn)行。KTX所利用的反場箍縮，有別于托卡馬克和仿星器，是另一類環(huán)形磁約束聚變裝置。

三、核能市場未來發(fā)展趨勢預(yù)測

當(dāng)前全球核電產(chǎn)業(yè)發(fā)展加速回暖，中國核電發(fā)展政策也漸趨積極，2021年提出了“積極安全有序發(fā)展核電”的方針。經(jīng)過30余年的發(fā)展，中國核電技術(shù)取得了長足進(jìn)步。目前，中國已擁有“華龍一號”和“國和一號”第三代核電技術(shù)，大型先進(jìn)壓水堆及高溫氣冷堆研發(fā)持續(xù)推進(jìn)，陸上商用模塊化小堆開工建設(shè)，鈉冷快堆、熔鹽堆、聚變堆等先進(jìn)核能系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)獲得新突破。預(yù)計在2022年-2025年間，中國將進(jìn)一步加快擴(kuò)大裝機(jī)規(guī)模，保持每年6—8臺核電機(jī)組的核準(zhǔn)開工節(jié)奏，2025年核電運(yùn)行裝機(jī)容量達(dá)7000萬千瓦左右。

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