一、敏捷端業務，指供汽、供熱等供電以外的新場景，先確定項目開發方向，再逐步實現產業化。實現技術上看，核能供汽主要是從核電機組的二回路抽取蒸汽作為熱源，經過多級換熱，最后經工業用汽管網將蒸汽傳遞至工業用戶。以中核田灣電站供汽改造后的工作流程為例：(1)一回路是在核島內進行的核反應。一回路吸收核反應產生的熱量后，將二回路內的水變成蒸汽;(2)二回路即常規島。在核能發電時，二回路的蒸汽在汽輪機膨脹做功，透平發電;通過管道改造，部分蒸汽前往三回路;(3)三回路即工業蒸汽回路。來自二回路的蒸汽會將三回路中的已淡化海水加熱，形成滿足石化產業園參數要求的工業蒸汽，最終經三回路管網傳送到用汽端。三代機改造供汽和新建小堆工作已同步開展，核能供汽可提升核電效率、汽源清潔性;小堆技術可提升覆蓋面。
中核田灣&福清改造供汽項目穩步推進。由中核集團推動，田灣核電蒸汽供能項目有望于 2023 年底投產供汽;福清核電一期“清潔供汽”工程有望于 2024 年具備供汽能力。改造供汽提升核電效率、提高園區用能清潔性。核電轉化成電能效率只有 30%，而直接供汽的效率能達到 90%;核能清潔蒸汽綜合碳排顯著更優。中核昌江小堆項目已開建，減少地理限制有望擴大核能供汽覆蓋面。國際原子能機構(IAEA)將電功率在 300MW 以下的核電機組定義為小型堆(SMR)。中核集團已經開始建設海南昌江核電小堆示范項目，預計 2027 年投運。未來小堆或將以供汽作為單一目標，覆蓋內陸供汽需求。?
小堆對冷卻水要求更低。由于堆芯較小，小堆可以采用一體化設計，壓力容器內部一回路冷卻劑總量超過采用外部冷卻回路的傳統設計，大幅提升了系統的熱容量和熱慣性。截止 2022 年 12 月份，我國內地在役運行的 53 及在建 20 個核反應堆，均濱海而建。核電站與用汽園區的地理阻隔是限制現有機組供汽改造的最大困擾，可依園區建設才能真正打開需求空間。小堆僅供汽不供電，效率進一步提升。目前，由中核集團開發的 ACP100 示范小堆已在海南開始建設，技術較為成熟。水冷堆供電的能量轉換效率普遍在 30-35%之間，而供汽的能量轉換效率可達到 95%。
工業蒸汽需求穩增。2021年國內工業蒸汽消費量大約為47769萬吉焦，同比增長6.01%。受煤炭價格大幅上漲影響，工業蒸汽價格隨之提高，2021 年工業蒸汽市場規模達到225.95 億元，同比增長 45.3%。隨著國內工業的發展和相關企業熱電需求的增加，工業蒸汽需求有望繼續提升。工業余熱供熱目前占比僅 10%，提升空間較大。熱力公司負責城市供熱管網的鋪設與維修，自上游熱電聯產廠購買高壓蒸汽，通過熱力站或其他設備將其轉換為中、低壓蒸汽，為工業用戶供汽，該類型供熱企業市場規模約占行業的 54%;而工業余熱供熱僅占比 10%，其中就包括核能工業供汽供熱。工業蒸汽定價機制與煤價聯動，近年上浮。近年來，我國工業蒸汽平均價格不斷走高，主因氣源結構上燃煤電廠熱電聯產的形式仍是主流，動力煤價格上漲導致供汽成本水漲船高。工業蒸汽價格大部分受到政府部門調控，通常政府會給出每一季度基準價格并允許部分供汽企業在價格上上浮 10%-40%，同時根據下游企業實際用汽量進行相應補貼，保證重點工業企業生產生活的正常運行。我們預計“十四五”煤炭供需總體仍是緊平衡，與漲電價邏輯類似，公司有望充分受益于工業蒸汽的高價紅利。
二、核能制氫“0”到“1”，充分發揮高溫優勢?ESG+化石能源成本因素將驅動制氫結構優化。根據中國氫能源及燃料電池產業創新戰略聯盟預測，到 2050 年之后，70%氫氣將來源于可再生能源，這其中既會有 ESG 目標的驅動，長期看也會受成本經濟性的影響——化石能源在開采投資縮減后成本整體呈上行趨勢，而可再生電源特性決定了邊際成本顯著更低、電力設備端技術降本仍可期。可再生能源發電、電解產綠氫路線未來確定性高。
低能耗優勢。制氫過程的能耗中心在氫生產環節，不同于化石能源制氫路線，光伏電解制氫在該環節僅消耗太陽能，因此能源消耗為 0MJ。低成本優勢。從目前已商業運行的 AWE 和 PEM 電解槽路線看，電耗成本占比電解制氫成本構成中占比均超過 50%(這一結論基于工業電價 0.4 元/KWh)。風、光、水可再生能源由于無需額外的燃料成本，在全生命周期內利用小時數充足的條件下，度電成本低于 0.25 元/KWh，風、光發電邊際成本更是低至 0.1 元/KWh 以下，是理想的電解制氫電源類型。
促消納優勢。(1)風、光電源發展受消納因素制約，消納問題短期看與靈活性調節資源、特高壓送出線路有關，長期看仍取決于用電需求。電解制氫路線用電需求龐大，作為風光大基地配套，就地解決風、光出力較多時段消納問題適配度高。(2)從消納順位角度來看，低邊際成本電源如風、光、水都會具有更高的消納優先級，因此隨著核電并網規模的擴大、未來同樣不排除棄核出現的可能性，核能發電制氫也將幫助解決棄核問題
核能制氫有多條路徑，高溫是其最大優勢。核能制綠氫可通過透平發電，走電解水常規路線(CE);也可充分利用其發電同時產生的高溫，走高溫蒸汽電解路線(HTSE)和高溫熱化學循環分解路線(也稱碘-硫熱化學循環 SI)。HTSE 路線轉換效率指標優異。SOEC 技術采用固體氧化物作為電解質材料，具有能量轉化效率高且不需要使用貴金屬催化劑等優點，理論效率可達 100%。此外還可以直接通過蒸汽和 CO2 生成合成氣，以用于各種應用，例如液體燃料的合成。
我國核電敏捷業務與制氫業務展望
2023-04-03 09:41 來源：嘿嘿能源heypower 瀏覽：
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