中国核建研究报告：稳增长投资加速核能新能源建设将再上台阶

中国核建研究报告：稳增长投资加速，核能新能源建设将再上台阶1.中国核建：股东优势明显，工程建设业务全面开花1.1.中核集团旗下唯一工程建设上市主体，股东优势明显公司是中核集团旗下唯一的工程建设上市主体。公司全称中国核工业建设股份有限公司，是由中国核工业建设集团有限公司（简称中核建集团）将主营业务改制重组后，联合中国信达、航天投资、中国国新于2010年12月21日共同发起设立的。2016年6月6日，公司于A股上市。2018年1月，党中央与国务院作出中国核工业集团有限公司（简称中核集团）与中核建集团合并重组的重大决策，使中核建集团整体无偿划转进入中核集团。2019年2月12日，中核集团与中核建集团签署《吸收合并协议》。2019年7月26日，中核建集团将其持有的公司股份过户至中核集团名下，中核集团成为公司控股股东，中核建集团解散并注销。公司目前与大股东仍存在一定同业竞争，整合完成后有望进一步提高整体效率。重组完成后，中核集团旗下有中国中原对外工程有限公司、中国核电工程有限公司、中核新能核工业工程有限责任公司等8家公司与上市公司存在一定的业务重合。为保证上市公司及中小股东合法权益，中核集团承诺将运用委托管理、资产重组、股权置换等多种方式推进相关业务的整合以解决同业竞争问题，并保证于收购完成后的五年内，即2024年7月26日前，彻底解决同业竞争情况。大股东中核集团是国家核科技工业的主体，优势明显。中核集团是由中央直接管理的国有企业，是国家核科技工业的主体，拥有完整的核科技工业体系，肩负着国防建设和社会经济发展的双重使命。中核集团以“强核强国、造福人类”作为企业使命，“国际核科技发展的引领者”作为企业愿景，“责任、安全、创新、协同”作为核心价值观。重组后的中核集团拥有核能利用、核燃料、工程建设、核环保等核心产业，和核产业服务、新能源、贸易等市场化新兴产业，形成更高水平的核工业创新链和产业链。公司稳定承接大量集团项目，并有机会获得优质资产注入。目前，中核集团旗下除公司外还有六个上市主体，分别是中国核能电力股份有限公司、中核国际有限公司、中核苏阀实业股份有限公司、同方股份有限公司、中国核能科技股份有限公司、中国同福股份有限公司。公司作为中核集团旗下唯一从事建筑工程上市平台，一方面能够稳定承接集团的各类工程建设项目且高效协同，另一方面有望以有利条件完成资产整合得到优质资产注入。1.2.核电建造实力领先，工程建设业务全面开花公司主营业务是工程建设，工程建设业务中又分为核电工程建设、工业与民用工程建设两个子版块。在2020年年报及之前单列的军工工程建设子版块自2021年半年度报告起并入工业与民用工程建设子版块合并披露。1.2.1.核电工程长期占据市场绝对主导地位公司在国内的核电建设市场长期占据绝对主导地位，享有核电建设“铁军”的美誉，是我国核电工程建设的主要力量。公司旗下的中国核工业第二二建设有限公司是我国组建最早的从事核工程及国防工程建设的系统建筑企业，中国核工业二四建设有限公司是国内唯一一家承建过各种核反应堆和所有实验、科研堆型的核电企业，中国核工业第五建设有限公司是我国第一家同时具有核电站核岛、常规岛全场安装施工业绩的企业，中国核工业二三建设有限公司是全球范围内唯一一家连续37年不间断从事核电建造的企业。公司是全国核电工程历史最久、规模最大、专业一体化程度最高的企业。公司不断强化核电技术创新和标准化、集约化体系的建设，不断完善安全生产体系，核安全文化深入人心。公司掌握CNP、M310、CPR1000、华龙一号、高温堆、重水堆等各种堆型各种规格的核电建造能力，具备同时承担40余台核电机组建造任务的能力，为我国核工业的发展做出了重大的贡献，在全球的核电工程建设领域享有较高声誉。1.2.2.工业与民用工程贡献大量业绩增长公司将核电工程领域能力延伸至工业与民用工程业务，为公司贡献稳定业绩增量。公司坚持创新发展，将核电工程建设领域的强大能力延伸至工业和民用工程建设领域，业务种类覆盖房屋建筑、市政、公路、桥梁、隧道、城市轨道、石油化工、水利水电建设等多个领域，先后承建了一大批石油化工、能源、市政、基础设施等重点工程，已成为公司稳定增长的业务，是公司目前主要的收入和利润贡献来源。公司成立以来的业务规模与盈利水平均保持较快增长。营业收入方面，从2011年的247.86亿元，增长至2021年的837.20亿元，增幅237.77%，年复合增长率12.94%。净利润方面，从2011年的4.36亿元，增长至2021年的21.98亿元，增幅404.13%，年复合增长率17.56%。公司营收与净利润的长期快速增长较大程度由工业与民用工程贡献。工业与民用工程在营业收入中的占比由2011年的56.18%，增长至2021年的79.99%，提高了23.64pct。公司的毛利由2013年的37.32亿元，增长至2021年的83.19亿元，增加了45.87亿元，其中工业与民用工程业务毛利由2013年的19.08亿元，增长至2021年的56.38亿元，增加了37.30亿元，贡献了公司期间81.32%的毛利增量。1.2.3.海外业务经营稳健公司海外业务经营稳健，营收贡献稳定，毛利略有波动。公司也是较早发展国际工程和投资业务的中央企业，目前海外业务已经涉及30多个国家。2021年，公司海外主营业务实现营业收入26.96亿元，主要来源为境外核电及光伏建设项目，实现毛利4.03亿元。从近年海外业绩贡献来看，营业收入较为稳定，毛利或受当年结算项目类型不同的影响，略有波动。2.核能发电：清洁高效的基荷能源，技术快速演进2.1.核能发电原理：清洁高效，可作基荷能源核能发电是一种清洁高效的能源。核能发电过程中不会产生二氧化碳、烟尘等污染物，是一种清洁高效的能源，对于减少碳排放、控制温室效应具有重要意义。对于核电厂的放射性问题，通过严密的安全保障工作之后，可以将其放射性排放控制在远低于自然界存在的天然放射性的剂量水平。核反应堆是核电站的核心装置，压水堆是最常见堆型。压水堆全称加压水慢化冷却反应堆，是目前全球核电站中最常见的堆型。除此之外，还有多种堆型得到应用，如沸水堆、重水堆、石墨气冷堆、石墨水冷堆、快中子增殖堆等，其差异体现在燃料、冷却剂、慢化剂等方面。核电和火电原理类似，用蒸汽推动汽轮机做功发电，不同在于蒸汽的供应系统。以最常见的压水堆型核电站为例，核能发电装置共设置两个回路：在一回路中，核燃料在核反应堆中发生核裂变链式反应，高温高压的冷却剂在核反应堆中吸收热量，流经蒸汽发生器内的传热U型管，经管壁将热能传递至管外的二回路水，释放完热量后冷却剂再由冷却泵送回反应堆；在二回路中，水在蒸汽发生器中的U型管外受热汽化成为水蒸气，带动汽轮发电机转动发电，再于冷凝器中凝结成水，泵回蒸汽发生器重新汽化。基荷指电网负荷中最小负荷以下部分。基本负荷，简称基荷，又称基本负载、基载。与此对应的概念还有：中间负荷，又称中间负载、腰荷，指的是最小负荷到中间负荷的部分；尖峰负荷，又称尖峰负载、尖载，指的是中间负荷到最大负荷的部分。基荷能源指能24小时持续发出能满足电网系统最低基本功率需求的电源。基荷能源，或称基荷电源，要求发电过程不受自然节律的限制，可以长期稳定工作。火电是传统的基荷能源。在目前主流的清洁能源中，核电是唯一可作基荷能源的。我国核电发电设备平均利用小时数维持在7000以上，远高于火电。我国的火电发电设备平均利用小时数于2008~2014年期间在5000左右，其中在2011年达到最高的5294，后因火电灵活性改造以实现深度调峰等因素影响略有下降，近5年在4200~4500水平。与基荷电源对应的是间歇性能源。风电、水电，都属于间歇性能源，其发电功率存在明显的周期性，发电设备平均利用小时数低于火电、核电。近5年我国风电发电设备平均利用小时数在1900~2300范围，水电发电设备平均利用小时数在3500~3900水平。2.2.核能发电技术发展：80年历史四代技术，未来仍以第三代技术为主核能发电技术自1942年至今已有80年的发展历史。1942年，首个核反应堆试验成功，证明了使用核反应产生能量的可行性。1954年，苏联在奥布宁斯克建成世界上第一座商用核电站，发电功率为5MW，采用石墨沸水堆。我国的首座核电站是秦山核电站，由我国自行设计、建造和运营管理，于1985年开工，1991年建成并网发电，1994年投入商业运营。全球核电技术可分为四代，未来20~30年世界新开工建设的核电站主要仍以第三代核电技术为主。图片上传中......第一代核电技术起始于20世纪50年代至60年代中期，使用天然铀作为燃料，石墨慢化剂，证明了核能发电的可行性，装机容量一般在300MW以内。第二代核电技术起始于20世纪60年代至90年代，使用浓缩铀作为燃料，水作为冷却剂和慢化剂，反应堆设计寿命约40年，单机组功率水平到达GW级。其安全性能提升，堆芯熔化概率降低至10-4量级，大规模释放放射性物质概率降低至10-5量级。目前全球在运核电机组大多数都是采用的第二代核电技术或其改进型，为了降低费用和保障电力安全，现美国、俄罗斯等多个国家正制定机组延寿计划，争取将使用寿命延长至60年甚至更长。第三代核电技术起始于20世纪90年代至今，指的是满足美国“先进轻水堆型用户要求文件”（URD）和“欧洲用户对清水堆核电站的要求”（EUR）的压水堆型技术核电机组，具有更高的功率和安全性，其堆芯融化概率进一步下降至10-7量级，大规模释放放射性物质概率下降至10-8量级，反应堆设计寿命约60年。未来20~30年世界新开工建设的核电站主要都还会以第三代核电技术为主，且随着技术的进步有望在设计寿命基础上再延寿10~20年。第四代核电技术在2000年由美国能源部首次提出，受到部分国家的支持，目标是进一步提升经济性和防止核扩散，现仍处于理论研究阶段，计划2030年达到实用化程度。2020年7月，全球首座将四代核电技术成功商业化的示范项目华能石岛湾高温气冷堆核电站已经进入全面调试阶段。图片上传中......3.核电建设加速催化因素之一：稳增长背景下新建核电机组审核加速3.1.政策引导是绿电发展关键，双碳战略展示中国降碳决心政策引导是包括核电在内的绿色电力发展的关键因素。核电的发展价值，很大程度在于其不排碳，有助于减缓温室效应，对自然环境友好。而自然环境是典型的公用品，在大众能够自由使用的情况下，注定存在浪费现象。从经济活动外部性的角度分析，保护环境和污染环境的行为，对社会和其他个人产生影响却没有承担相应的义务和回报，在无第三方干预的情况下会存在消费不充分或过度的问题。为了提高社会整体效用，政府必须对这些行为进行干涉，具体的手段有：1)通过补贴和征税，将外部性内部化;2)清楚确定私有产权——碳核算;3)将交易费用降低——建立高效的碳交易所。对此，我们此前的报告《双碳引领能源变革，绿电建设尽显投资价值》有展开讨论。我国在政策上一直积极引导减少碳排放和推动能源革命。早在2014年，我国已制定碳达峰目标。2015年-2020年期间，我国中央和地方多次公布提前完成降碳目标。2020年9月，第七十五届联合国大会宣布，中国将力争在2030年前二氧化碳排放达到峰值，努力争取2060年实现碳中和。双碳战略下，核电作为零排放的基荷电源，优势明显，发展有望加速。2020年12月，为纪念《巴黎协定》达成五周年，联合国和有关国家发起气候雄心峰会，会上宣布了中国进一步的目标：到2030年，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消费比重达到25%，森林蓄积量比2005年增加60亿立方米，风电、太阳能发电总装机容量达到1200GW以上。3.2.稳增长背景下，新建核电机组审核加速十四五规划明确指引，积极推进三代核电建设。中央在2021年3月发布的十四五规划中明确提到，在十四五期间要重点投资建设绿色电力资产，构建现代能源体系，推动能源革命。核电方面，要推进沿海三代核电建设；建成华龙一号、国和一号、高温气冷堆示范工程，积极有序推进沿海三代核电建设；推动模块式小型堆、600MW级商用高温气冷堆、海上浮动式核动力平台等先进堆型示范；建设核电站中低放废物处置场，建设乏燃料后处理厂；开展山东海阳等核能综合利用示范；核电运行装机容量达到70GW。政府对核电态度更趋积极。2021年3月，李克强总理代表国务院在十三届全国人大四次会议上作《政府工作报告》，报告中提出要“大力发展新能源，在确保安全的前提下积极有序发展核电”。这是十年来政府工作报告中首次使用“积极”字眼形容核电发展，被认为是中国核电加速建设的重要信号。此前的政府工作报告中，往往用

“安全高效发展核电”描述，或未单独描述核电发展计划。未来核电建设有望按照每年6~8台持续稳步推进。根据中国核能行业协会于2020年6月在《中国核能发展报告（2020）》中提出，并被公司在年报/半年报中引用的信息，在“十四五”期间及中长期，核能在我国清洁能源低碳系统中的定位将更加明确，作用更加凸显，核电建设有望按照每年6~8台持续稳步推进。按此数量计算，则比2019年~2021年年均5台的水平高出20%~60%，比2011年~2021年年均1.25台的水平高出3.8倍~5.4倍。4.核电建设加速催化因素之二：核电安全水平不断精进4.1.核电安全是核电发展的重要制约项，我国核电长期保持高水平安全运作安全问题是核电发展的重要制约项，国外曾发生过数次较严重的核电站事故。历史上发生的最严重核电站事故，一般被认为是1979年美国的三里岛核电站事故、1986年前苏联的切尔诺贝利核电站事故，和2011年的日本福岛核电站事故。其中，最严重的切尔诺贝利核电站事故共造成31人直接死亡，200多人直接受伤。图片上传中......在2011年日本福岛核电站事故发生之后，德国、意大利等国家已经宣布放弃核电，法国决定降低核电发电量占比，中国的核电发展也大幅放缓，新建核电机组的审核一度停滞。但也有印度、土耳其、南非等国家，一直积极地发展核电。根据国际核事故分级标准，核事故分为3个种类7个级别。关于核事故的严重程度，国际原子能机构（InternationalAtomicEnergyAgency，IAEA）制定了国际核事故分级标准（InternationalNuclearEventScale,INES）。该标准将核事故分为3种类型、7个级别。其中，偏差（0级）指在安全问题上没有重要意义的错误；事件（1~3级）指超出了规定的安全运行范围的情况，包括使得工厂内工作人员收到超过限制的放射性，但放射性没有向工厂外扩散的情况；事故（4~7级）指放射性物质释放到了厂外的情况，通常伴随着核反应堆堆型和辐射屏障出现显著损坏。我国的核安全长期保持良好记录，核电安全运营指标位居世界前列。截止目前从未发生过国际核事故分级标准（INES）2级或以上的事件或事故，且0级偏差和1级异常事件的发生率呈现进一步降低的趋势。根据《中国的核安全》白皮书，我国单机组平均运行事件数量从20世纪末至今呈现明显的下降趋势，其中，1991年~1995年期间范围在8.00~31.00，到了2014年~2018年下降至0.89~2.00。图片上传中......针对核能发电的运行风险，核电站在运营时设置了多重安全保障措施。以常见的压水堆核电站为例，安全保障措施一般可以分为四类，包括：设置系统结构上的屏障，将放射源与外界隔离；在运行策略上采取多重保护措施，当风险出现时有多种停堆方案；对重要设备采取多重保护措施，设计应急堆芯冷却系统、两套独立外部电源等；设置专设的安全系统设施，如高/低压安全注射系统、安全壳喷淋系统/隔离系统等。4.2.核电安全相关法规与管理体系逐步完善，核电安全技术不断提升我国的核电安全相关法规标准已经日益完善。法律方面，《中华人民共和国放射性污染防治法》于2003年颁布，《中华人民共和国核安全法》于2017年颁布。行政法规方面，《民用核设施安全监督管理条例》、《民用核安全设备监督管理条例》、《核材料管制条例》、《核电厂核事故应急管理条例》等9部也已颁布。我国的国家核安全局成立于1984年，负责核与辐射安全的监督管理，拟订有关政策、规划、标准，牵头负责核安全工作协调机制有关工作。我国的核与辐射安全管理体系已全面建成。2012年以来，国家核安全局参考国际原子能机构（IAEA）最新安全标准，结合我国核安全事业发展趋势和监管需求，建立了中国核与辐射安全管理体系，覆盖了国家核安全局承担的核与辐射安全监管全部职能工作。2021年初，中国核与辐射安全管理体系第三层级程序文件通过国家核安全局局长办公会审议，标志着中国核与辐射安全管理体系已全面建成，核安全治理体系现代化建设取得显著成果。图片上传中......我国核电安全技术水平不断提升，提供更高水平安全保障。目前我国在建核电机组大多为以我国自主研发的华龙一号为代表的三代核电机组，其安全性能较此前的一代机组和二代机组明显提高。比如，华龙一号从二代核电站日本福岛核电站的事故中充分吸取了经验教训，采取了能动与非能动结合的多重安全措施，可以在不依赖电源的情况下，利用重力、温差、密度差等自然驱动力实现有效的安全屏障。5.核电工程建设市场：预计持续高增，中国核建显著受益5.1.核电占我国发电量比重已稳步提升至5%，重要性逐步提升我国发电装机容量增长迅速，结构上绿电占比上升，火电占比下降。发电总装机容量方面，我国从2012年的1142GW，增长至2021年的2377GW，年复合增长率8.49%，期间，各类型发电设备的装机容量占比发生了较大的变化。2012年，我国火电/水电/风电/核电/光伏发电的装机容量占比分别为71.25%/21.79%/5.30%/1.10%/0.57%，到了2021年，该占比为54.59%/16.46%/13.83%/2.24%/12.88%，与2012年相比，分别增减了-16.66%/-5.33%/+8.53%/+1.14%/+12.31%。从装机容量结构的变化来看，火电占比发生了较大幅度的下降，绿电占比上升，其中核电的装机容量占比仍处于较低水平。我国的发电量增长迅速，其中核电占比已稳步提高至5%。发电量方面，我国的总发电量从2012年的4.82万亿千瓦时，增长至2021年的8.11万亿千瓦时，呈现平稳较快增长，年复合增长率5.96%。我国的核电发电量从2012年的983亿千瓦时，稳步增长至2021年的4075亿千瓦时，年复合增长率17.12%。全国发电量中核电的占比也从2012年的2.0%，增长至2021年的5.0%。全球的发电量呈缓慢增长趋势，其中核电占比略降至9.52%。全球的总发电量从2012年的22.81万亿千瓦时，增长至2020年的26.82万亿千瓦时，整体呈现缓慢增长趋势，年复合增长率2.05%。全球的核电发电量，从2012年的2.35万亿千瓦时，增长至2020年的2.55万亿千瓦时，年复合增长率1.06%，增速低于全球总发电量。核电在全球总发电量中的占比从2012年的10.29%，略降至2020年的9.52%。图片上传中......5.2.过去十年我国是全球新增核电装机主要市场，现有在役机组53个全球核电装机容量自1987年起增长缓慢。全球核电发电装机容量从1954年到1987年发展快速，从5MW增长至295.81GW，年复合增长率高达39.51%，而后增速大幅放缓，从1987年的295.81GW增长至2020年的392.61GW，年复合增长率仅0.86%。我国核电装机容量发展快速，占全球装机容量比重大幅提升。中国核电发电装机容量从2009年的9.08GW，增长至2021年的53.25GW，年复合增长率15.89%，发展快速。中国核电装机容量占全球的比重也从2009年的2.45%，增长至2020年的12.71%，增加了10.16pct。我国2010年~2020年新增装机容量占全球56.72%，是新增核电装机主要市场。因为存在退网、淘汰的核电装机，新增装机容量并不等于在并网装机容量增量。根据国际原子能机构的统计，2010年~2020年全球核电新增装机容量共71.96GW。据了解，我国至今尚未有退役核电站，包括我国首座核电站秦山核电厂。秦山核电厂于1991年建成并网，初始设计寿命30年，2021年9月，经国家核安全局批准，秦山核电厂1号机组运行许可证获准延续，有效期延续至2041年7月。因此，我国的核电新增装机容量可以按照在运行装机容量的差额计算，2010年~2020年我国核电新增装机容量共40.81GW，占全球此时段新增装机容量的比例高达56.72%。图片上传中......我国已有在役核电机组53个。截止2021年底，我国共有53个现役机组，其中包括最早建成并网的秦山核电厂1号机组，和全球首座将第四代核电技术成功商业化的石岛湾核电厂1号机组。单机组装机容量方面，范围覆盖211MW~1750MW，其中以990MW~1253MW为主，单机组平均装机容量约1GW。发电量方面，2021年度发电最多的机组是广东江门市台山核电厂2号机组，达116.20亿千瓦时，在役机组平均年度发电量约80亿千瓦时。5.3.十四五期间核电投资增速或达15%，中国核建预将显著受益2021年我国核电投资同比高增。我国的核电电源基本建设投资完成额在2008年~2012年期间快速增长，在2012年达到高峰，全年完成投资额784亿元，而后经历了波动下行趋势，在2020年达到了2009年以来的最低值，378亿元。2021年核电投资建设节奏加快，达到538亿元，同比大增42.33%。十四五期间核电投资高景气预将持续，增速或达15%。随着双碳政策的推进，核电发展整体提速，我们认为在十四五剩余期间，我国核电投资完成额或在2021年基础上有进一步提升，2022年达550亿元~650亿元水平，整体年复合增速约为15%。按此估算，我国核电投资完成额将在2024年超越此前2012年的高峰，达818亿元。核岛建设是核电工程的核心。核电站中的建筑物根据其功能的不同，分为核岛、常规岛、BOP（BalanceofPlant，电站配套设施）。相应地，核电工程根据建设内容的不同，分为核岛工程、常规岛工程、BOP工程。其中，核岛指的是，核电站安全壳内的核反应堆和与核反应堆有关的各个系统，主要的功能是利用核裂变产生蒸汽；常规岛指的是，核电站的汽轮发电机组及其配套设施所在厂房；BOP指的是，核电站其他外围厂房和系统。公司在核岛建设市场处于绝对主导地位。目前在役和在建的核电机组中，绝大部分的核岛工程均是由公司承建。对于常规岛工程和BOP工程市场，由于其工程难度和专业特殊性不及核岛工程，目前国内参与竞争的企业较多，市场竞争相对激烈，除了中国核建，中国建筑、中国能建等公司的下属企业也有参与。核电建设市场高集中度预将持续。由于核电产业的特殊性，核电工程建设行业是技术密集、管理密集的行业，核电工程建设市场是非完全竞争市场，行业内竞争企业数量有限。核电建设项目往往采取邀请招标的方式确认承建单位，核电站业主方在选择承包商时，也更倾向于选择具有丰富核电建造经验的承包商。因此核电工程市场集中度较高且竞争格局相对稳定。核电工程建设周期长，业绩确定性高。鉴于核安全的要求，核电站的工程建设周期非常长，需要经历前期规划、论证、选址、审批、设计、设备制造、建造、调试、运行等过程，全周期一般需要大约10年的时间，其中仅核电站主体工程建设阶段一般需要约5年时间，如果受到厂址条件、环境相容性等不确定因素影响，建设周期很可能进一步延长。对公司而言，核电工程业务在建项目的业绩释放确定性较高，业绩的连贯性较高。从同时在建核电机组角度分析，公司核电工程业务营收在5年内或有58%~195%增长空间。截止2022年2月28日，我国在建核电机组19台。截止2021年底，公司国内外在建机组20台，基本与我国在建核电机组数量相当。按照每年开工6~8台，建设周期5~7年假设，我国在建核电机组数量高峰可能会在30~56台范围。假设公司在国内外承建的核电机组数量与我国新建核电机组数量继续保持相近水平，则公司在建核电机组数量高峰较目前有58%~195%的增长空间。假设每台在建机组每年完成的建设量