《加快提升三代核电经济性和市场竞争力》

  • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
  • 编译者: guokm
  • 发布时间:2020-10-29
  • 9月2日,国务院常务会议核准了采用“华龙一号”三代核电技术的海南昌江二期、浙江三澳一期两个核电项目,为核电发展注入了新的信心和动力。围绕“华龙一号”新项目核准的意义、我国核电发展主要成绩、当前核电发展面临的机遇与挑战、“十四五”核电发展目标及建议等话题,本文展开了调研。
    “华龙一号”进入批量化建设阶段
    积极稳妥推进核电项目建设,是扩大有效投资、增强能源支撑、减少温室气体排放的重要举措。综合多位业内人士观点,此次核准这两个项目具有多方面意义。
    其一,说明“华龙一号”进入批量化建设阶段。目前国内6台、国外2台“华龙一号”机组正在顺利建设中,还有2台核电机组已核准待建,“华龙一号”首堆福清核电5号机组预计今年年底并网发电,现在又核准4台“华龙一号”核电机组,这说明我国具有完全自主知识产权的三代核电技术“华龙一号”进入批量化建设阶段,对保障我国能源安全和核能产业链持续健康稳定发展具有十分重要的作用。
    其二,拉动内需,带动就业,促进经济发展。粗略计算,一个2台百万千瓦级机组的核电项目投资大约为400亿元人民币,年发电收入近100亿元人民币。海南昌江二期、浙江三澳一期两个项目4台机组,有效总投资超过700亿元,可以有效拉动内需,带动大量就业,促进地方经济发展,是实现“六稳”的重要举措。
    其三,利于推动我国“华龙一号”走向国际市场。两个核电项目采用中国具有完全自主知识产权的三代核电技术“华龙一号”,国产化率已达到85%以上,并在首堆基础上进行了设计优化和工程验证,设计和建设经验得到反馈,这将巩固和提高我国三代核电技术的比较优势,更加有效推动我国“华龙一号”走向国际市场。
    已形成每年8~10台套主设备国产化制造产能
    经过几十年的发展,截至2020年6月底,我国大陆在运核电机组已达47台,分布在浙江、福建、广东等8个省18个核电厂中,总装机容量达到4870万千瓦,位居世界第三。在建14台,总装机容量1550万千瓦,位居世界第一。已核准待开工核电机组2台,装机容量241万千瓦。今年9月份,海南、浙江两核电项目4台机组核准,田湾核电站5号机组建成投运。2019年我国核电发电量占全国发电量的4.88%,低于世界10%的平均占比水平。
    目前,我国已建成了秦山、大亚湾等13个核电基地,自我国第一座核电站发电以来,47台机组累计运行383堆年,没有发生2级以上核事故,核电安全总体水平位居国际先进行列。具备了核电自主创新和自主设计能力,实现了核电技术由“二代”向“三代”的跨越,实现了与世界同行并跑,具有完全自主知识产权的三代技术“华龙一号”及国家重大专项“国和一号”;形成了每年8~10台套核电主设备的国产化制造产能;具有同时建造30多台核电机组的工程施工能力。建立了较为完整、自主的核燃料循环产业链,核燃料生产与供应能力满足核电发展的需要。已完成初可研阶段的核电厂址总规划容量约4亿千瓦左右。总体看,我国核电发展取得了巨大成绩。
    核电经济性面临更高要求
    9月22日,中国宣布二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。这为我国核电发展提供了更好的政策环境,意味着我国未来能源发展必须加快向清洁低碳转型,核电在我国能源体系中的地位将更加突出。
    这主要基于核电具有以下优势:一是环保方面,核电不产生二氧化硫和氮氧化物等有害气体,不排放二氧化碳,放射性气体液体均控制在国家标准允许水平以下,具有可再生能源的清洁低碳属性。二是核电具有运行稳定、可靠、换料周期长等特点,适于承担电网的基本负荷及必要的负荷跟踪,是目前唯一可大规模替代化石能源的基荷并具备一定负荷跟踪能力的电源。三是天然铀能量密度大,易于储存,具有准国内资源属性,有助于提高我国的能源安全保障水平。四是核能还可在清洁供暖、海洋开发、空间探索、海岛及特殊偏远地区供电、海水淡化及工业供汽等诸多综合应用领域发挥重要作用。
    当然,我国核能产业还存在发展不平衡不充分、自主创新能力有待提升、法规标准有待完善、产业发展不稳定、公众沟通有待加强等问题。
    需特别强调的是,核电面临的市场竞争更加激烈。一方面,风、光等可再生能源的发电成本正持续降低,而近10年来,由于产业升级、安全性要求提高等诸多因素,我国新建三代核电机组的发电成本却升高了。另一方面,核电参与电力市场化交易的电量占比正在提高,交易电价有不同程度降低,而且核电机组参与调峰,存在导致机组运行可靠性降低的风险,还会造成核燃料的浪费,增加放射性废物的产生和处理量。2019年,全国核电累计上网电量3263.24亿千瓦时,其中市场交易电量1076亿千瓦时,上网电量市场化比例约33%,较2018年提高约8个百分点。这对核电经济性提出更高要求。
    正积极推动我国自主核电技术出海
    近年来,我国核电“走出去”东风劲吹,目前取得诸多积极进展,但除出口到巴基斯坦的6个核电机组,目前我国还没有出口核电机组到其他国家。
    接下来,我国将积极推动自主核电技术出海。中核集团稳步推进巴基斯坦C-5项目、阿根廷压水堆核电项目、约旦高温气冷堆项目合作。中国广核集团稳步推进“华龙一号”海外认证:在英国的通用设计审查(GDA)认证工作第三阶段进展顺利,即将开展第四阶段工作;欧洲用户要求认证(EUR)第三阶段主要工作基本完成,多国技术认证(MDEP)启动相关工作。国家电投集团与意大利安萨尔多能源集团签署合作谅解备忘录,推动第三方核电市场开发、研发设计及工程建设领域务实合作。华能集团以高温气冷堆示范工程为依托,向泰国、阿尔及利亚等国展示技术特点和优势。此外,我国核电企业在哈萨克斯坦、阿联酋、孟加拉国、斯洛文尼亚、泰国等国的核电项目前期工作取得新进展,技术推介、人员培训等领域交流持续扩大。
    “十四五”推动三代核电在市场竞争中形成比较优势
    2020年2月底,中国核能行业协会向国家发展改革委呈报了《关于统筹推进新时代核能产业高质量发展的有关建议》的报告。报告显示,“十四五”核电发展总体目标是核电大国向核电强国迈进取得重要进展。
    核电装机目标和经济性指标上,到2025年,核电在运规模达到7000万千瓦以上,约占全国总装机容量的3%,比目前提高0.5个百分点左右;核电发电量约占全国发电量的6%,提高1个百分点左右;在建规模接近4000万千瓦。批量化建设的三代核电每千瓦建成价15000元左右,核电上网标杆电价在0.40元/千瓦时左右,具有市场竞争的比较优势。
    先进核能科技创新上,20万千瓦高温堆、60万千瓦快堆示范工程相继建成并实现满功率运行,开展商业化推广工程深度优化设计工作;掌握小型模块化核能供热堆、海上浮动堆等关键技术和工程化设计技术,建设相关示范工程。
    核电装备制造上,攻克核电领域“卡脖子”技术,全面实现核电关键设备的自主研发、设计和制造;核电成套装备供应具有全球竞争力。
    法律法规与标准体系完善上,原子能法、核损害赔偿法、核电管理条例、乏燃料管理条例等一批法律法规发布,基本形成我国三代核电技术的标准体系。
    为此,报告建议:一是推进先进核电安全高效可持续发展。稳定建设节奏,优化布局,加强厂址开发与保护,开展核能多用途推广应用。二是促进核能全产业链关键技术及装备创新发展。三是建立稳定的天然铀供应保障体系。四是优化核燃料加工产业布局、完善产业政策。五是推进核燃料循环后段产业体系建设与能力布局。六是加强核安全保障、管理与监管。七是完善核能法律法规体系,为核电发展营造良好的政策与发展环境。大力提升核电经济性。
    在中国核能行业协会秘书长张廷克看来,从核电企业自身来讲,唯有增强市场主体意识,降低工程造价、降低运行维护成本,提升核电项目经济性与市场竞争力才能实现可持续发展。从政策层面,要充分考虑核电机组不宜频繁、深度、长期参与负荷调节的特点,让核电适度有序参与电力市场竞争。明确核电按基本负荷方式运行,保障核电带基荷满发,7000小时以上的电量可参与电力市场竞争,执行市场化电价。同时,结合我国电力体制改革进程,进一步完善核电定价机制。

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    • 全球核电出口与经济增长整体上呈正相关,经济增长为核电出口提供了资金保障,同时核电出口与两国关系、核电政策、融资条件等密切相关。 核电属于技术密集和资金密集型项目,投入高、产出高、风险也高,比较而言其总体开发成本较高。但核电一旦成功投入运营,其稳定的电力输出、较低的运维成本也将带来持续、稳定、可观的收益。 发展核电,不仅需要强大的核工业基础、专业的监管运营队伍,更需要有力的国家财力支持,成功的核电建设运行也会促进项目所在国工业水平提升和经济发展。经济实力和投融资能力是推动核能发展的关键因素之一。从已开工和建成的项目反馈来看,国际核电项目有赖于进口国的经济状况、政府支持力度,并与出口国的融资政策和融资条件息息相关。而这些影响因素又取决于进出口国经济发展水平和经济运行情况。 借鉴全球核电出口影响分析,业内人士建议从以下几个方面做好相关工作。 1、定位目标国 核电出口不单纯是市场行为,它受两国关系、核电政策和经济条件的影响比较明显,因此要重点关注这些因素,精准定位出口目标国。 首先要筛选地缘政治稳定、关系友好的国家清单,作为潜在核电出口合作的目标,为将存续百年的核电投资、建设、运行和维护选择一个良好的国家间合作环境。其次,根据是否制定积极核电发展计划作为条件再次缩小目标清单,筛选出拟合作国家,分析其工业和电网条件,抓住需求积极推进。第三,评估目标清单中国家经济实力和经济发展趋势,区别对待,经济实力较强的国家作为重点开发市场,经济发展水平落后的国家作为长期跟踪市场。 2、提高经济性 当前世界经济增长乏力,而核电站建设成本持续上涨,新建核电的资金筹措和不断升高的平准化电价已成为核电发展的主要屏障。如英国HinkleyPointC核电项目,项目总成本已从2010年的195亿英镑(合240亿美元)攀升至215亿英镑(合265亿美元)-225亿英镑(合278亿美元),HinkleyPointC项目差价合约(CFD)价格在2012年被确定为92.50英镑/MWh(合114美元/MWh),而英国的风电价格在2019年9月20日仅为40英镑/MWh(合49美元/MWh)。如此大的电价差距,使得手握先进机型的核电站供应商,在合作谈判中往往因为买方筹资困难、成本太高、电价不能承受而遭挫折。 正如中国工程院院士叶奇蓁所说,“核电企业需加快适应进一步开放竞争的电力市场的新要求,从技术改造更新、降低造价、提高安全运行能力等各方面积极采取应对措施。同时,三代核电批量化、规模化建设,将推动其经济性持续提升。” 3、创新核电项目投融资方式 2008年金融危机以来,中国成为世界经济增长的新引擎,中国投融资能力进一步增强。从核电出口所需资金体量看,中国金融机构资金充足,能够很好地支撑核电“走出去”需求,但目前中资银行提供的商业贷款成本普遍偏高,成为制约我国核电参与世界竞争的一个因素。未来可考虑通过设立海外投融资平台,发行海外债权或联合世界合作伙伴投资等方式,获取低成本资金。此外还可参考其他海外工程的投融资模式,创新海外核电工程投融资模式和渠道。
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    • 来自国际充换电网 道氏技术6月6日晚发布公告,为了加快公司业务国际化布局,提升市场竞争力,近日公司与韩国KH能源有限公司(下称KH Energy)签订《战略合作协议书》。双方将各自出资100万元人民币设立合资公司,共同在韩国开展新能源 电池领域 的业务。 根据协议,双方将积极发挥各自的优势,共同研究和推进新能源电池项目各领域的广泛合作可能性,优先进行事前市场调查和客户挖掘,使其有利于进入韩国三元正极材料前驱体的市场和前驱体工厂建设,以及三元废旧锂电池回收和循环利用业务。 道氏技术表示,本次战略合作协议的签订,有利于加快公司业务国际化布局,扩大产品市场占有率,优化客户结构,提升公司全球竞争力和提高公司盈利能力。 根据公告,KH Energy成立于1986年5月,公司聚焦新材料业务,专注材料创新、工艺创新、产品创新,致力于推动新能源汽车动力电池全生命周期可持续发展产业链建设,深度布局新能源电池材料前沿产品和迭代技术,在三元前驱体、导电剂、硅基负极材料等相关领域沉淀并拥有强大的人才、技术、经验、资源等优势,综合竞争力优异。 道氏技术在公告中提到,“十四五”期间,公司将新能源电池材料产业作为核心业务重点发展,始终秉承“人才引领、研发驱动,以创新铸造一流的新材料企业”的企业愿景。此次公司与韩国 KH Energy 成立合资公司,充分整合双方在原料、人才、技术和市场渠道上的优势资源,携手在三元正极材料前驱体、导电剂、硅基负极以及三元废旧锂电池回收和循环利用等领域展开深度战略合作,满足国际主流市场对高品质产品的需求,共同构建具有全球竞争力的新能源锂电池材料产业链,将助力道氏技术旗下子公司佳纳能源和格瑞芬分别将三元前驱体和导电剂、硅基负极产品推向国际客户以及布局前驱体海外工厂,并探索开展电池回收业务的合作机会。 公司高度重视韩国在全球新能源动力电池生产市场中的重要地位,本次合作契合了公司拓展海外市场的核心发展战略。同时也意味着公司动力电池材料将更加积极地参与国际市场竞争,为未来提高国际高端动力电池市场占有率提供有力的支持。 公开资料显示,道氏技术于2007年9月创立,2014年12月在深交所上市。公司深耕陶瓷材料业务,积极拓展新能源锂电领域。2016年开始布局新能源领域上游资源(钴原料、钴盐)及锂电正极核心材料三元前驱体、锂电导电材料石墨烯和碳纳米管导电剂等关键材料,形成了“ 锂电材料 +碳材料+陶瓷材料”的产业布局。而在保持陶瓷材料业务领先地位的同时,锂电材料逐渐成为道氏技术的核心战略业务。 据了解,道氏技术碳材料业务运营平台为佛山市格瑞芬新能源有限公司(下称格瑞芬)。格瑞芬拥有涵盖催化剂、碳纳米管粉体、高纯粉体、导电浆料、NMP回收等完整的导电剂供应链和研发体系。2022年上半年,道氏技术新增兰州基地,正在建设石墨负极产线,规划了技术先进的硅基负极材料一体化研发生产体系。道氏技术近日发布的2023年5月31日投资者关系活动记录表提到,兰州基地首期年产2.5万吨的石墨化产线已于2月下旬正式投产。 目前,该公司碳材料产品主要包括石墨烯导电剂和碳纳米管导电剂,在产销规模、客户结构、产品研发实力等方面处于行业第一梯队。公司碳材料业务相关产品现已进入比亚迪股份有限公司、宁德时代新能源科技股份有限公司、惠州亿纬锂能股份有限公司、珠海冠宇电池股份有限公司等企业的供应商体系。 2023年,道氏技术锂电材料业务主要由广东佳纳能源科技有限公司和江西佳纳能源科技有限公司开展相关的研发、生产和销售,主要产品包括三元前驱体和钴盐,是国内重要的钴产品供应商之一。 截至4月底,公司三元前驱体产品以高镍8/9系为主,占比约75%。公司已形成“英德+龙南+芜湖”三大三元前驱体生产基地,并配套钴镍盐产线。英德基地已形成年产 4.4 万吨三元前驱体产能。龙南基地一期5万吨三元前驱体项目已建成。芜湖基地已开工,公司正积极推进建设中。 镍金属产能方面,目前佳纳能源英德基地拥有1万吨镍金属湿法冶炼产能,龙南基地二期在建3万吨镍金属湿法冶炼项目,年内将形成4万吨镍金属湿法冶炼产能。 业绩上,2022年道氏技术实现营业收入68.62亿元,同比增长4.46%;净利润8618.94万元,同比下滑84.66%。2023年一季度实现营收15.89亿元,同比下滑14.29%;净利润-3647.35万元,同比下滑121.27%。 道氏技术认为,下滑的主要原因是:一方面钴产品市场价格呈现单边下跌,公司产品销售单价亦出现下滑,主要原材料成本的下降幅度滞后于产品价格的降幅;同时公司2022年采购的钴产品价格相对较高,导致结存的部分钴原材料及以钴为原材料生产的产成品成本高于可变现净值,公司对该部分存货计提了存货跌价准备。另一方面,今年一季度下游电池厂商需求疲软,排产降低,导致公司锂电材料及碳材料相关业务出货不及预期。 值得注意的是,道氏技术积极拓展国内外客户,尤其是国际大客户,并进一步提高在国内锂电材料头部企业的份额,争取将小单大单化,大单长单化。 国内合作方面,2020年12月,道氏技术公告,公司拟在龙南经济技术开发区投资建设锂离子电池材料全生命周期绿色制造项目。公告显示,项目投资总额75亿元,建设内容为年产5万吨动力电池正极材料前驱体、2万吨金属量钴盐产品、3万吨金属量镍盐产品项目、5万吨废旧锂电池回收再利用项目。 2022年3月,道氏技术公告显示,公司董事会同意公司与芜湖经济技术开发区管理委员会签订“年产10万吨三元前驱体项目”投资合作合同。项目规划总投资约100亿元,分为两期投资,第一期投资50亿元,其中固定资产投资25亿元;第二期将在条件达成后分步实施。 2022年4月,道氏技术表示,子公司格瑞芬拟在兰州投资建设“年产5000吨碳纳米管粉体、3万吨碳纳米管浆料(含相关产业链配套)和15万吨硅碳、石墨负极材料及石墨化加工生产项目”,项目计划投资总额人民币60亿元。项目建成后,兰州基地将成为国内最重要的碳纳米管导电剂一体化研发生产基地及技术最先进的硅碳负极材料一体化研发生产基地,并将极大的拓展格瑞芬碳材料的发展空间。 2022年10月,道氏技术宣布,公司与龙南经济技术开发区管理委员会签订《投资兴办新能源电池材料项目合同书》,将以指定的子公司在江西省龙南电子信息产业科技城投资兴办新能源电池材料项目,项目规划总投资20亿元。 国外合作方面,为了完善上游资源端的战略布局,道氏技术于2018年收购了MJM。 2021年5月13日,MJM与MMT签订《增资框架协议》,MJM公司拟向MMT公司增资不超过人民币4亿元,获得MMT公司的控制权。2022年11月17日下午,MMT科卢项目试产仪式在刚果(金)科卢维齐市MMT工厂隆重举行。 2022年6月13日,道氏技术发布公告,公司与印尼华迪投资集团拟签署《合作投资框架协议》,约定双方将在印度尼西亚共同投资设立PTDOWSTONE,建设年产2万吨高冰镍项目;在本合作投资框架协议下,公司对本项目总投资额不超过10亿元。