中国核电设备产业链报告：核电发展现状与安全性（42页）

行业报告下载 2021年06月28日 07:22 管理员

核燃料在堆内经中子轰击发生核反应，经一定时间后，核燃料铀含量降低，无法继续维持核反应，从堆内卸出。卸出的燃料被称为乏燃料，乏燃料中含有大量的放射性元素，具有强烈的放射性，需要经过严格的处理程序以保证安全性。从核电站中卸出的乏燃料中含95%的铀（铀-235和铀-238）和1%的钚，经过后处理，铀-235可重新制成燃料。核燃料循环可将铀资源利用率提高30%。但中国后处理技术不够成熟，且操作成本高，加工一吨乏燃料至少要生成 45吨高放废液，150吨中等放射性废液，2,000吨低放射性废液。截止至 2021年，乏燃料的主要解决方式仍是离堆贮存。核电站产生的乏燃料与核电站设备容量相关，大约每100万千瓦的核电设备容量乏燃料的年产量为21吨。据估计，2020年中国乏燃料产生量已达 1,071.6吨，而乏燃料后处理能力仅为50吨，无法满足处理需求。且根据中国核电发展规划，到2030年，每年将产生乏燃料近2,000吨，累积乏燃料约 24,000吨，离堆贮存需求达15,000吨。截止至2021年，中国仍未形成后处理工业能力，且离堆贮存能力也趋于饱和。

乏燃料处理将成为制约中国核电发展的重要因素。乏燃料后处理厂建设成本高且建设周期长，平均建设周期为10年，因此短期内乏燃料处理需求难以满足。核电设备在核电站建设中所占成本最高，其比例高达50%，原因为核电设备是核电产业链中最为关键的一环，且核电自主化程度主要取决于核电设备自主化程度。核电设备中核岛成本占比最高，达到58%，因为核岛工艺复杂，且安全性要求极高，核岛中的关键部件由于制造工艺要求高，制造所需资产均由国企垄断。常规岛与辅助系统在2015年中国政府开启核二级、核三级设备市场化后，价格明显下降，成本占比也相应下降。核岛组成部件精细多样，其中反应堆压力容器、主管道及热交换器和蒸汽发生器为核岛三大主要部件。压力容器成本占比最高，达到23%，原因是压力容器是防止放射性裂变产物逸出的第二道屏障，承担着极其重要的安全屏障作用，故而压力容器质量标准十分严苛，制造成本也较高。核级阀门在核岛中使用量大，但成本占比逐渐降低，2019年仅占12%，其成本的下降得益于核级阀门国产化程度的提高，国产核级阀门价格仅为进口核级阀门的11.5%，截止至2021年，阀门国产化程度已达到80%。