第一代核电技术:主要是和平利用核能的实验堆和原型堆,主要包括石墨冷气堆原型电站、压水堆原型电站和重水堆原型电站。
第二代核电技术:主要包括压水堆PWR、沸水堆BWR、重水堆CANDU、石墨水冷堆RBMK等。——前苏联切尔诺贝利核电站和福岛核电站采用的均为第二代核电站技术。
第三代核电技术:设计关注预防和缓解严重事故作为设计核电站的必须要求,主要代表技术包括先进非动能压水堆AP1000、欧洲压水堆EPR、先进沸水堆ABWR、经济简化型沸水堆ESBWR、先进压水堆APWR、先进压水堆APR1400,其中最具有代表性的就是AP1000和EPR。
第四代核电技术:前三代核电技术的通病是反应炉降温需要插入控制棒,当控制棒插进去后在冷却系统故障情况下容易融化。第四代核反应堆技术目标是推出经济性、安全性、废物处理和防止核扩散的第四代核能系统GEN-IV。目前第四代核电技术中高气冷堆受到重视,是目前最有希望适应未来能源市场安全和经济需求的先进堆型之一。
高气冷堆(球床堆),全称高温气冷堆,用氦气作为冷却剂,用石墨作为慢化材料,采用包覆颗粒燃料和全陶瓷堆芯结构材料。其优点有安全性好(堆芯融化概率远低于先进轻水堆,1600摄氏度高温加热几百小时,堆芯包覆颗粒燃料仍保持完整性,且裂变气体释放率低于10的负4次方。)、燃料循环灵活、发电效率高。高气冷堆的核燃料采用石墨球床式包覆,而球床冷却剂是惰性气体,不会助燃或燃烧,亦不像普通的轻水反应堆可能出现蒸气爆炸;倘若因为机械故障,球床反应堆只会进入及维持怠态,容器及燃料球都不会受损。在第四代和技术中,核石墨电极正在成为一种极为重要的新型核材料。
第一 第四代核电采用高温气冷堆技术。四代之前的核电技术,温度只能达到300多度。第四代核电采用的高温气冷堆技术,温度可以达到700~1000度,发电效率比目前核电提升30%以上。而且,不仅用在发电上,在石油化工等领域也有广泛重要应用。在理论上,一吨钍可以提供相当于200吨铀,或者350万吨煤所提供的能源。中国钍的储备量位居世界第二。美国科学家正在开发用钍作为核燃料发电的汽车,如果研发成功的话,只需要八克钍就可以让一辆悍马车开96万公里,中途不需要再加燃料。
第二 安全性大幅度提升:第四代核电用的是钍基熔盐堆(TMSR),钍-铀循环产能,发生核安全时,自动熔化,终止核反应,不会造成重大核安全事故。而且产生的核废料非常少,不到现在的千分之一。
第三 节约水资源 选址灵活:之前核电技术需要用到大量的水资源做冷却,第四代核电技术对水资源要求很低,缺水的地方也可以建设。这样就解决了核电站选址的很多问题。
第四 钍资源比较丰富:我国目前的储量在30万吨以上,可以用2万年。
第四代核电技术的进展情况:2018年9月份开工建设,2021年5月份完成主体工程,今年9月份启动调试。2022年投产商用。
第五 安全:钍比铀元素的辐射量更低,在自然界中的占比还比铀要高很多,而且钍的同位素使用率和能量转换效率都比铀更为优异。作为冷却剂的复合型氟化盐在冷却之后变成固态盐,基本不会泄漏和污染环境。
就核电的技术水平而言,中国已经掌握了第四代核电技术,并用自主掌握的技术,这一点是领先于全球其它国家的。
但是如果要从核电的普及程度来说,中国的核电则是非常落后的,不仅远远落后于欧美日韩等发达国家,甚至还大幅落后于世界平均水平。
我国是世界电力生产第一大国,但是核电在我国电力中的占比却不足5%,与发达国家相比,我国核电生产还有很大的上升空间,并且我国已经提出了核电发展的目标是到2035年占比至少10%。
根据最近的数字,2019年全球核电发电量为2586.2TWh,占全球总发电量约10%。而中国的核电装机量,仅占全国发电装机量的2.27%,核电发电量仅占全国累计发电量的4.94%。
相比之下,法国、韩国、美国、俄罗斯、英国、德国、日本的核电发电量,分别占他们国家总发电量的70.6%、26.2%、19.7%、19.7%、15.6%、12.4%、7.5%。
换句话说,中国的核电普及程度,只有法国的十四分之一、美国和俄罗斯的四分之一,英国的三分之一,全球的一半,日本的三分之二。
所以说,中国既是一个核电强国,也是一个核电弱国。
未来15年我国将核电“大跃进” 第四代核电站是重点建设目标
这跟两个方面的因素有关:
第一,现在的核电技术已经相当成熟了,所以可以比较放心的大规模建设。现在掌握了第四代核电技术后,开始“大跃进”建设核电站,是比较明智的。
第二,中国需要完成“碳中和”的目标,所以不得不大规模建设核电站。
去年中国政府在联合国大会上提出,将在2030年之前实现二氧化碳排放量达到峰值,在2060年之前实现二氧化碳零排放。
中国广核
主要业务是运营及管理核电站、核电站电力销售、管理及监督核电站工程建设。
中核集团旗下
中国核电
经营范围涵盖核电项目的开发、投资、建设、运营
中国核建
主营军工工程、核电工程及工业与民用工程建设,我国核电工程建设领域历史最久、规模最大、专业一体化程度最高的企业,自20世纪80年代以来,公司承建了我国全部在役核电机组的核岛工程
中核科技
国内五家具备设计生产核I级阀门的企业之一,积极推进核电关键阀门国产化的工程应用
第四代核电实锤标
佳电股份
作为专业核电设备制造厂家,供货山东石岛湾高温气冷堆项目(第四代核电技术)。月8日在投资者互动平台表示,公司系山东石岛湾高温气冷堆核电站主氦风机设备的总包单位,负责主氦风机核心部件——驱动电机独立研发制造;负责变频器、电气贯穿件、电磁轴承等供货;负责风力部件、冷却器、挡板、电动装置等整体成套。
上海建工
与中国科学院上海应用物理研究所签署合作协议,共同开展中国科学院战略性先导科技专项“未来先进核裂变能——钍基熔盐堆核能系统(TMSR)”的实验堆安装技术研发,推进TMSR的技术发展和产业链布局。并与上物所签订合作建设熔盐堆核电站合同,参与了甘肃武威钍基熔盐堆系统的整体建设,一旦技术成熟大规模推广,公司受益最深。
首航高科
公司获得核电合格供应商资质。公司与以色列Ben-Dak/Galperin团队合作研发钍基核电堆。后期根据项目进展另行确定设立合资公司共同开发钍基熔盐堆核电站。公司正在甘肃等地推广建设熔盐堆核电站。
宝色股份
公司与中科院先进核能创新研究院签订战略合作框架协议,拟就未来先进核裂变能——钍基熔盐堆核能系统(TMSR)、超高温光热发电系统、熔盐储能技术所需的高温熔盐设备的研制结成战略合作关系,并展开务实合作,协议有效期五年。
海陆重工
公司承制的2MWt液态燃料钍基熔盐实验堆(TMSR-LF1)安全专设——余排换热装置顺利通过中国科学院上海应用物理研究所专家组的验收;国内核电吊篮筒体龙头,公司制造的“堆内构件吊篮筒体”是制造核反应堆的心脏设备, 公司核承压设备在“华龙一号”、“CAP1400三代核电技术”、具有四代安全特征的高温气冷堆核电技术应用上均有应用并获得重要订单。
上海电气
拥有四代核电技术高温冷堆、钍基熔盐堆等全面覆盖国内已有的核电技术路线 。
包钢股份
A股唯一的钍矿标的,包钢白云鄂博矿区中“钍”储量约22万吨,占全国钍资源储量的77.3%。
尚纬股份
公司产品服务的第三代“华龙一号”和第四代核电站用电缆均为国产替代进口产品。
“华龙一号” 是我国具有完全自主知识产权的第三代压水堆核电技术。2020年11月27日,公司参与服务的“华龙一号”全球首堆中核集团福清核电5&6号机组首次并网成功。近期公司中标的项目为中核霞浦示范快堆核电站项目,该项目为我国第四代核电示范快堆项目。在“十四五”、“十五五”期间积极安全有序发展核电的背景下,公司再次中标中核霞浦示范快堆项目,标志着公司在核级产品的实力再次提升并获得了客户的认可。公司产品服务的前述第三代“华龙一号”和第四代核电站用电缆,均为国产替代进口产品。谢谢您对公司的关注。
浙富控股
其子公司华都核设备在2016承接中科院上海应用物理研究所的未来先进核裂变能-钍基熔盐堆核能系统相关研制课题中的燃料元件装卸装置,公司承担施工设计、制造、装配试验、现场安装及调试等工作。为四代核电熔盐堆关键设备开展技术储备。
上海电力
与中科院上海应用物理研究所签订了钍基熔盐堆(TMSR)2MW试验项目合同,承制堆容器、堆容器支承、金属堆内构件、燃料盐排放罐、屏蔽层钢板、燃料盐收集装置、套管设备、堆顶设备辅助支架、核热侧主熔盐、二次熔盐换热装置等关键设备,截至目前,堆容器、堆容器支承、金属堆内构件及堆顶设备辅助支架已经运抵项目现场开始现场安装工作,剩余配套燃料盐排放罐、屏蔽层钢板、燃料盐收集装置、套管设备预计在年内发运。
杭锅股份
是国内规模最大、品种最全的余热锅炉研究、开发、设计和制造基地。余热锅炉能回收工业余热,是实现能源高效利用的重要手段,被认为是继煤、石油、天然气和水力之后的第五大常规能源。公司主要核电产品为核电站辅机,自主研发设计制造的50MW熔盐储能系统应用于青海德令哈50MW塔式熔盐储能光热发电项目,目前该光热储能发电站已正式并网发电,平均发电量达成率为全球同类型电站投运后同期的最高纪录。
公司全资子公司福建公司参股的压水堆和高温气冷堆(第四代核电技术)项目目前正在开展前期工作。新闻中我国第一座第四代核电站华能山东石岛湾高温气冷堆核电站就是华能集团参与建造的。华能国际就是华能集团旗下上市公司。
福能股份
签订参股核电新项目意向协议,示范快中子反应堆四代技术路线
其余潜力标
南风股份
核电通风与空气处理系统细分龙头,全国市场占有率第一。
中广核技
中广核核技术应用有限公司为中国广核集团的全资子公司,于2011年6月在北京成立。公司的企业愿景:建设国内一流、国际知名的核技术应用集团公司。公司定位为涉核资质的专项采购及技术服务商、核技术应用领域的专业化投资商以及核技术应用系统解决方案的供应商。
科新机电
11月1日在投资者互动平台表示,公司生产的设备为非标压力容器特种设备,典型代表产品主要包括反应器、塔器、换热器、核电核化工等设备,主要应用于炼油、化工、清洁能源等领域下游企业项目配套建设,用于完成反应、传质、传热、分离和储存等生产工艺过程。
兰石重装
目前高温气冷堆核能制氢项目已立项,主要产品为高温气冷堆核能制氢系统中的甲烷蒸汽重整反应器。
江苏神通(核级管路)
通裕重工(废燃料运输)
中国一重(核反应堆压力容器)
久立特材(核电用管)