公用事业行业研究周报：高温气冷堆领航 碳中和下核电大有可为

　　本周专题：在两碳大背景下，核电为电力部门脱碳重要一环。我国核电发展近期取得重要进展，9 月12 日高温气冷堆核电站示范工程首次实现临界，这是示范工程继今年完成双堆冷试、双堆热试、首次装料后取得的又一重大进展。本周我们就我国核电发展情况，以及高温气冷堆发展情况进行梳理展望。

　　核心观点

　　核电：优质基荷能源，碳中和重要一环

　　我们近五年核电稳健发展：装机容量方面，截至2020 年末我国核电装机容量达4989 万千瓦，同比增加2.4%，占总装机比例2.3%，近五年复合增速12.9%。发电量方面，2020 年全年实现发电量3662 亿千瓦时，同比增加5.0%，占总发电量比例4.9%，近五年复合增速16.7%。2020 年中国是世界上核能发电量排名第二的国家，我国核能发电量占世界比重13.6%，反应堆数51 个。截至2021 年6 月，我国在建、拟建核反应堆达55 个。

　　相较风光而言，核电稳定性强、发电效率领先。数据上看，核电月度发电量占比最高与最低月份差异不超过2 个百分点；2020 年我国核电平均利用小时达7453 小时，较火电领先超3000 小时，较风电、光伏领先超5000小时。此外，相较传统能源，核电低碳排契合碳中和大方向。核电作为新能源的一员，与其他不可再生能源相比，排放的等效温室气体比煤电燃料小两个数量级。两碳背景下，电力部门深度脱碳是关键，核电依托其较强的减排属性，有望成为重要一环。

　　高温气冷堆：四代技术候选堆型，安全性、经济性突出根据慢化剂和冷却剂的不同，核电站可被划分为不同堆型，如压水堆、沸水堆、重水堆和高温气冷堆等。目前我国高温气冷堆技术目前已进入商业化推广阶段，且商用规模世界领先。2004 年，清华大学与中国华能集团、中国核工业建设集团共同签订协议，组建公司运营20 万千瓦高温气冷堆商用示范核电站，高温气冷堆跨入商用阶段。2021 年9 月12 日，石岛湾高温气冷堆核电站示范工程1 号反应堆首次达到临界状态，机组正式开启带核功率运行，标志着全球首座四代核电石岛湾高温气冷堆临界。

　　除发电以外，制氢为高温气冷堆热工艺的重要应用。核能制氢与传统的甲烷蒸汽重整和水电解方法制氢相比，更加清洁、经济、和高效。具体来看，有多种反应堆都可以与制氢系统相耦合，但效率与温度密切相关。美国桑迪亚国家实验室评估认为，各种堆型中只有氦气冷却的高温气冷堆可以提供足够高的温度来耦合驱动制氢体系。从技术衔接角度看，高温气冷堆为最适合制氢的堆型。与此同时，将高温气冷堆用于核能制氢，不但可以与常规工业设备有机结合，与制氢工艺要求相匹配，还能够大大提高制氢效率，满足大规模制氢需求。一台60 万千瓦高温气冷堆机组可满足180 万吨钢对氢气、电力及部分氧气的能量需求，每年可减排约300 万吨二氧化碳，减少能源消费约100 万吨标准煤。

　　目前，我国高温堆制氢关键技术研究已取得良好进展，处世界领先地位。9月18 日，高温气冷堆碳中和制氢产业技术联盟在清华大学成立。高温气冷堆制氢有望接力两碳大背景，步入发展快车道。

　　投资建议：核电将成为“碳中和”大背景下的重要一环，其中高温气冷堆热效率领先，且安全性、经济性突出，未来有望在发电、制氢领域得到广泛应用。具体标的方面，核电运营建议关注【【中国广核(003816)、股吧】】【中国核电】，设备建议关注【中国核建】【江苏神通】等，四代高温气冷堆相关建议关注【佳电股份】【海陆重工】【科新机电】等。

　　风险提示：项目建设不及预期；政策支持不及预期；安全运行不及预期