1、全球核电总在运机组439座,美法中三国容量占比过半
核能发电作为发展历史悠久的清洁能源技术,是全球低碳电力 图:东西欧多国电能核电占比超20%的一重要来源。2023年核能发电总量达2602太瓦时,较2022年增长约2.24%,占全球总发电量约9%。
在运机组总容量达395吉瓦,其中美国在运94座机组,容量共97吉瓦左右,全球占比逾25%;法国和中国各56座在运,容量各约61及54吉瓦,三国总计容量全球占比达55%。
全球15国电能中核能占比超20%,尤其东西欧多国依赖核能。匈牙利、芬兰、比利时、保加利亚及捷克核电占比均超过40%,法国、斯洛伐克及乌克兰更达50%以上,尤其法国全年核能发电328太瓦时,核电占比逼近65%。
根据WNA数据,核电2024年铀需求预计将达67517吨。
各国在运机组容量占比
资料来源: IAEA、WNA、华源证券研究
2、2010年后装机与停机均迎小高峰,停机机组年限集中于1990年前
核电机组的建造曾在80-90年达到顶峰:两次石油危机后,欧美各国均将眼光投向核能作为替代能源。然而在80年前后发生的几起严重核事故(如79年三哩岛,86年切尔诺贝利及87年戈亚尼亚事故)导致反核浪潮,核电发展遂在90年代后陷入低谷。
2000年以来,全球总计核电装机121座,共约111吉瓦容量。2010年至今,核电机组年均新增装机6机组5.7吉瓦左右,尤其15年后较1990-2010年段有显著回暖趋势,但离1970-80年核能发展期仍有差距,距1980-90年高峰期年均装机22机组、新增容量20.3吉瓦更是相去甚远。
近年核能永久停机规模几次达到历史新高。其中2011年和2019年最为显著,当年停机数量逼近90年历史高点,容量则达到11.36与10.2吉瓦,为历史最高。除因福岛核事故仍在关停状态的日本核电机组外,主要停机原因为老旧大容量机组进入退役年限:迄今所有关停机组均并网于1990年前;现仍在运机组中,年限最久的可追溯至1969年,70年代一些商业大型机组也将逐渐进入退役范围。
3、主要在建核电机组转向中、欧发展中国家,中国独占鳌头
全球总计67座在建机组中,中国成为增长的绝对主力,在建机组数量共31座,将贡献总计约33.35吉瓦的容量增量。其余在建机组主要集中在中东(土耳其,埃及和伊朗,共9座9.83吉瓦)、南亚(印度和孟加拉,共9座7.56吉瓦)、东欧(俄罗斯与乌克兰,共8座7.97吉瓦)、东亚(日本与韩国,共4座5.33吉瓦)和西欧(英法与斯洛伐克总计4座)。
发展中国家新建核电机组的脚步加快:埃及、土耳其与孟加拉新建核电项目均为境内首批,为引进核电计划的首次落地;中国、印度和巴西等国均在近年逐渐加大核电项目投入。
另需要注意的是,美国与加拿大作为传统核能源大国,近年并未启动新机组建设:因建设费用高企、反核社会运动等因素,多个项目被驳回或搁置。(如被取消的美国Nine Mile Point三号机组)
4、低碳能源受青睐,核电技术重回国际视野
COP28达成2050年三倍核能增长计划。伴随近年对低碳能源技术发展的重视,核能作为常规能源的可能替代技术再次进入各国视野:在23年12月的联合国气候变化大会上(COP28),国际原子能机构(IAEA)发表了核能行业声明,连续三年上调了装机情景预测,指出高情景预测下,全球装机核电容量将在2050年增加到890吉瓦;22个国家发表了关于到2050年将核电产能增加三倍的宣言,并呼吁为核电投资创造更公平有利的环境。
城市化进程中的电力需求促使许多新兴核能国家加入核能装机行列,尤其是发展中国家在近年均寻求中俄等技术大国支持寻求落地核电装机计划。在即将召开的联合国气候变化大会(COP29)上,核能与核能技术将纳入讨论议程,根据IAEA预测,截至2050年,全世界核能容量将达到目前水平的两倍以上。
计划中装机(一般指通过IAEA核电许可审批过程的项目)达到87座共83.7吉瓦容量,前三名分别为中国(36座,容量38.71吉瓦)、俄罗斯(14座、8.93吉瓦)和印度(12座,8.4吉瓦)。波兰计划新建3座共3.75吉瓦,将成为近年欧盟第一个实现核电“从无到有” 的国家。提案中机组(指处于早期阶段的装机方案)共334座。除上文四国与前文中积极建设新核电项目的大部分国家,加纳成为非洲(除埃及)第一计划进行核电装机的国家。另外需注意的是,美加正重拾对核电关注:两国提案中机组分别为13座10.5吉瓦、9座5.7吉瓦,核电未来将重回美加能源降碳计划重心。
5、美加、日本及欧洲官方支持核能发展,现存核电机组寻求延长运营可能
美国与加拿大近年重新重视核能发电,出台了重要政策和法案以推动核能复兴:
加拿大政府近期披露了小型模块化反应堆行动计划(SMR Action Plan)最新进展:该项目于2022年为SMR反应堆项目提供了1.2亿加元的直接投资及2.5亿加元电力发展投资;到2023年为止,计划内已有超过119个合作伙伴,落实500多项具体行动。美国先进反应堆法案(ADVANCE Act)则提出简化规范核项目审批流程、支持先进小型反应堆开发等举措。
该法案得到两党派一致通过,在24年7月由拜登签字通过。拜登-哈里斯政府在2024年5月的白宫本土核能发展峰会上也强调,将响应COP28到2050年核容量扩容三倍的倡议,推动新型反应堆设计和延长现有反应堆的寿命,建立稳定铀供应链,保障美国工业核能部署目标。
另一核电焦点在于延长核电机组寿命及对关停机组的重启处理。美国92座核反应堆中88座(超95%)已经获得首次20年延长期限的批准,但其中大多数将在2030年代到期,十五座机组已经开始进行第二次20年延期。美国亦在近期批准Palisades核电站进行重启运营,为美国核电史上首例关停重启案例。
日本亦逐步进行对福岛第一核电站事故后关停核电设施的重启,至今已有12座机组恢复运营,另14座处于不同状态的审批过程中。日本国会也于2023年通过了一项法案,允许核反应堆的运行时间超过现行的60年限制,日本政策对核电运营的支持进一步提升。
欧洲各国也在近年加大对于核能发电重视程度。2022年,欧盟委员会制定了新的欧盟能源政策“REPowerEU”,旨在提高欧洲能源的独立性。2023年,欧洲“核联盟”在法国巴黎召开会议,预计到2050年将欧盟核电装机容量从目前的100吉瓦提高至150吉瓦。
6、新增核电建设激发铀矿需求,2040年全球铀需求有望达13万吨
截至2024年10月1日,全球现有439座可运行的核反应堆,67座核反应堆正在建设,自2014年以来全球新增70座核反应堆,目前全球计划建设的核反应堆数量为431座。
WNA 在其发布的《核燃料报告:2023-2040 年全球需求和供应情景》中预测,在中性情况下,到 2040 年,全球核电装机容量将达到686GWe,全球反应堆铀需求预计将增加至12.99万tU,2024年全球需求约6.75万吨,2024~2040年CAGR约为4.2%。
在悲观和乐观情景中,到 2040 年,全球核电装机将分别达486GWe 和 931GWe,全球反应堆铀需求将分别上升到 8.69万tU 和18.43万tU。过去限制核电发展的主要因素包括资金和民众意愿,现在这两大因素都已经有所改善。
2024年9月23日,14家全球最大的金融机构表示支持通过融资来推动核能发展,目标是到2050年将核能的产量增加三倍,这一行动得到了25个政府以及超过45家行业参与者的支持。公众对于核能的支持率达到历史新高,77%的公众支持核能,认为核能是提供电力的重要方式。
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