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Z6.COM核电行业深度研究报告(附下载)

2024-02-02 阅读次数:

  Z6.COM今天分享的是储能系列深度研究报告:《 核电行业深度研究报告》。(报告出品方:德邦证券 )报告来源于公众:《百家全行业报告》

  核电具备多项优点,对实现“双碳”具有重要意义。核能发电是利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式,其与火力发电极其相似,只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉,以核裂变能代替矿物燃料的化学能。核能发电过程中,不向大气排放二氧化碳等温室气体,不排放二氧化硫、氮氧化物等有害气体,相比水电、太阳能、风电等清洁能源,核电具有占地面积较小,年发电小时数高、发电量大,对电网影响小等特点。

  专营特性较强,设备投资占比高。核电产业链以核电站为中心,上游主要是核燃料循环产业、核电设备制造产业等,下游则是通过电网公司向终端用户售电。其中核燃料环节受到国家专营限制,中核集团下属的中国原子能工业有限公司是国内唯一的核燃料生产,供应及贸易服务商;核设备生产环节主要企业有上海电气、东方电气、中国一重、哈尔滨电气等,主要分为核岛设备、常规岛设备及BOP设备,设备购置费占初期投资比例约28%-35%:核电站的投运管理环节目前只有中核,国电投、中广核华能四家核电公司持有核电运营牌照,由于真头华断而形成行业高度售中。

  安全是核电产业发展的前提,目前国家政策支特核电发展,由于核电的特殊属性,我国核电项目均需经国务院的核准,所以国内核电产业发展对政策及政府态度的依赖较大,核电安全性是影相政府政策导向的关键因毒,我国最新核准的福销章州二期0广东展江一期核电项目要求“确的经对专全”。“律0门运行安全万无一失”。目前的着福岛核泄漏事故影响的渐行渐远以及3060双碳目标指引,国家政策对核电发展持支持态度。2022年印发的《“十四五”现代能源体系规划》要求“积极安全有序发展核电”,在确保安全的前提下,积极有序推动沿海核电项目建设,保持平稳建设节奏,合理布局新增沿海核电项目。

  国内核电核准项目上升态势明显,千亿市场有望得到释放。“十一五”规划做出“积极发展核电”的表述后,核电每年开工数量从2006年的2台增长到2010年的9台,核准数量也在2008年达到14台,这是近年来的高峰,2011年受到福岛核泄漏事故影响,当年的核准及开工项目均为0,此后核电发展较为平缓,2016-2018更是许续3年零核准。直到2019年,核电产业逐渐复苏,2022年获核准的核电数量达到10台,是2008年以后的最高峰。中国核能行业协会预计2030年前,我国在运核电装机规模有望成为世界第一。我们测算2023-2030年核电市场空间年均可达1593亿元,核电设备市场空间年均为494亿元,乏燃料后处理厂潜在市场空间年均可达264亿元,乏燃料后处理设备潜在市场空间年均可达106亿元。随着核电核准项目以及开工项目渐次增多,相关设备企业有望充分受益。我国在运核电装机规模有望成为世界第一。我们测算2023-2030年核电市场空间年均可达159317元,核电设备市场空间年均为494亿元,少燃料后外理厂潜在市场空间年均可达264亿元,少燃料后处理设备潜在市场空间年均可达106亿元Z6.COM,随着核电核准项目以及开工项目渐次增多,相关设备企业有望充分受益。

  相关标的:科新机电(专注于高端过程装备领域,为数不多的拥有资质的民营企业,核电业务迅速发展);江苏神通(核电阀门地位突出,实现了核级蝶阀、球阀等产品的全面国产化);中国一重(国际先讲核岛设备供应商和服务商,有力推动国家核电产业的安全高效发展);兰石重装(国内首家实切口产替代的民用核级极式提热器人计生产企业,核燃料贮运容器细分领域具有较高的市场占有率);中密控股(实现核主泵静压轴封的实际应用,成功打破国外厂家垄断);川仪股份(牵头自主研发核电站关键设备-1级磁浮子液位计,打破了国外垄断);海陆重工(深入核电领域20多年,国内首家配套制造核电站堆内构件吊篮简体的企业);景业智能(核工业机器人及智能装备领域的重要供应商);佳电股份(国内首家取得核级电机设计、制造许可证的企业);航天晨光(放射性废物处理系统关键设备打破国外垄断,国内核非标成套装备重要供应商);国机重装(具备核岛主设备制造资质和能力,核能产品或将实现规模化批量化发展);台海核电(核岛装备材料研制的先行者,助推中国核电高端装备强势发展)等。

  风险提示:全球范围内无法预期的核电事故;核电政策转向保守:天然铀进口受到限制;电力市场需求增长缓慢等风险

  核电利用核裂变释热能发电,具有占地面积较小、年发电小时数高、发电稳定等优势。核能发电是利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式,是实现低碳发电的一种重要形式。它与火力发电极其相似,只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉,以核裂变能代替矿物燃料的化学能。核能发电过程中,不向大气排放二氧化碳等温室气体,不排放二氧化硫、氮氧化物等有害气体,相比水电、太阳能、风电等清洁能源,核电具有占地面积较小,年发电小时数高、发电量大,对电网影响小等特点。

  发展核电对实现“双碳”具有重要意义,在中国现代化能源体系中将发挥更加重要的作用。在全球范围内,核能不仅是实现双碳战路目标的重要支柱能源,更被视为能源现代化产业的工业技术集大成者,对能源清洁低碳转型和科技转型变革具有战略性带动作用。中国发展现代化核能产业,不但是中国能源现代化发展的重要组成,还是建设科技强国乃至社会主义现代化强国的整体需要。随着新时期中国能源电力发展更加重清洁低碳和安全高效,作为能量密度大、可利用率高,可靠诉布置干负荷中心的优质清洁能源品种,核能在未来中国现代化能源体系中将发挥更加重要的作用,其中核电还将作为中国装备产业“走出去”的重要名片之一,为中国与有关国家开展双边合作提供重要议题。

  核裂变现象的发现促进核能利用发展,苏联建成世界第一座核电站。1938年德国科学家奥托:哈恩发现了核裂变现象,此后因战争的原因,核研究被提上了议事日程。1942年12月2日费米在梦加哥实现了世界上第一次受控的自持连式反应,被人称为“登上了原子能新大陆”。从1941年开始,美国着手建立用干第一颗爆炸式链式反应,曼哈顿计划的辉煌以1945年在阿拉莫斯的首爆为标志,随后在广岛和长崎上空进行了爆炸,1954年前苏联建成世界首座核电站,1961年美国建成世界第一座商用核电站,此后核电网经几十年的发展,压水堆已做到电功率最大可达1450MW;热能/电能转换效率从28%提高到33%;每年运行时间可稳定在70%以上,其使用效率及经济性已达到或超过燃煤电站

  核电站历经70余年发展,第四代核电站渐行渐近。自1951年12月美国实验增殖堆1号(EBR1)首次利用核能发电以来,核电站技术方案大致可分为四代。第一代属于原型堆核电厂,主要目的是为了通过试验示范形式来验证其核电在工程实施上的可行性;第二代主要是实现商业化。标准化,系列化、批量化,以提高经济性;第三代各国有各种不同看法,代表有美国AP1000,法国EPR,我国华龙一号等:第四代核能系统料念(有别干核电技术或先讲反应堆)由美国在上世纪90年代未提出,随后美,法、日、英等国家组建了“第四代核能系统国际论坛(GIF)”,GIF计划总目标在2030年左右向市场推出能够解决核能经济性、安全性、废物处理和防止核扩散问题的第四代核能系统(Gen-IV)

  受安全事故影响较大,多年来全球核电平缓发展。纵观全球核电自上世纪90年代以来的发展,可以发现核电总装机容量外干平稳上升的态势Z6.COM。1990年全球核电装机容量为318.3GW,到2022年末约为393.7GW,发展32年来核电总装机量的年均复合增速仅为0.67%。从2003年开始全球核电曾迎来快速发展期,2003年全球核电开工建设容量仅0.2GW,此后连年上升,2008年开工建设的核电容量达到10.7GW,此后连续2年均保持在10GW以上。但是2011年发生的福岛核泄漏事故中断了这一发展势头,当年新开工的核电容量仅1.9GW,关停的核电容量却达到了11.4GW

  美法中装机占比超全球50%,机组单位容量持续提升。根据IAEA的数据,截至2023年4月底,全球核电总装机量约390GW,装机量最多的国家前三分别为美国、法国和中国,装机量分别为95.8GW、61.4GW、55.1GW,占全球总装机比例分别为24.55%、15.72%、14.11%,合计超过50%。从机组数量对应的总装机量来看,上世纪90年代以来机组单位容量处于持续提升状态,1990年全球范围内平均单个机组容量为765MW,目前年平均单个机组容量已经提高到了约900MW.

  1.4 中国在建机组装机容量全球第一,主要核电堆型设备国产化率达90%以上

  核电发展30年,在建机组装机容量全球第一。浙江海盐是中国大陆核电的发源地,自从我国大陆第一座核电厂--秦山核电厂1991年末并网发电以来,国内核能发电的应用已经走过30多年历史。2022年我国新核准5个核电项目共10台机组,新开工核电机组5台,截至2022年底,我国商运核电机组53台,总装机容量约55.6GW,仅次于美国、法国,位列全球第三,核电总装机容量占全国电力装机总量的2.2%;全年核电发电量为4177.8亿千瓦时,同比增加2.5%,约占全国总发电量的4.7%,核能发电量居全球第二:我国在建核电机组23台,总装机容量2549万千瓦,在建机组装机容量继续保持全球第一。

  核电站主要在沿海地区分布,主要核电堆型设备国产化率达90%以上,我国大陆投运的核电机组分布在沿海8个省区,从北至南依次为辽宁省、山东省、江苏省、浙江省、福建省、广东省、广西壮族自治区和海南省。2022年国内核电主设备累计交付54台套,交付数量创近五年新高,其中“国和一号”湿绕组电机主泵和屏蔽电机主泵,示范快堆1号机组堆从支承、热交换器、新组件装器机,提升机等一批首台套核电关键费备实现交付,我国孩电装备自主化和国产化能力讲一步提升,主要核电维型设备国产化率达90%以上

  核聚变能释放出更多能量,可以成为未来聚变动力堆的基础。核能的释放主要分为核聚变和核裂变,其中核聚变是由两个以上的较轻原子核结合成一个较重的原子核的核反应过程,聚变反应会释放出巨大的能量--是核刻变反应的四倍,而目聚变反应可以成为未来聚变动力堆的基础,各种计划要求第一代核聚变反应堆使用氙(重氢)和氙(超重氦)的混合物。理论上,只要有几克这些反应物,就有可能产生一太(万亿)焦耳的能量,这大约是发达国家的一个人在60年内所需要的量。

  核聚变优点众多,但作为能源需以可控为前提。相比核裂变,聚变拥有众多优势,聚变燃料丰富目容易获得;未来的聚变反应堆不会产生高放射性、长寿命的核废物;聚变反应堆几乎不可能发生熔股,只要不维持高温高压就能立即停止反应,氧弹就是利用核堅变的能量,但其反应速率是不可控的,所以相安全利用核聚变发电,必须实现可控的核堅变

  核聚变条件苛刻,商业化任重道远。由于原子核间有很强的静电排斥力,只有在一亿摄氏度的超高温下,轻核才有足够的能量克服阻力发生聚变,一旦原子核克服了这种排斥力并进入非常近的范围,它们之间的核吸引力将超讨电排后力,从而实现聚变。原子核的静电后力与其所带的电荷成正比,因此原子序数越小,质子数越少的轻核聚变所需的动能(温度)就越低。所以只有一些较经的原子核(例如气、氙、氙、氙、锂等)才容易发生核聚变,目众多原子核以须被约束在一个小空间内,以增加碰撞的机会。2022年12月13日,美国能源部宣布首次成功在可控核堅变反应中实现“净能量增益”,这是在实验室中首次实现聚变产生的能量超过消耗的能量一-但并未实现工程收支平衡,距离发电所需的实际能量增益,还有很长的路要走。

  核裂变是目前核电站发电运用的主要原理,由中子撞击原子核产生。核电站目前主要是利用铀原子核裂变所发出的巨大能量来发电的,核裂变是指一个质量较重的原子核通过核反应过程分裂为两个或两个以上的中等质量的原子核的过程。并不是所有的原子核都能进行核裂变,只有因为质量过大而不稳定的原子核才会发生裂变。人类想要很好地控制核裂变,就需要利用诱发裂变,对核燃料“点火”,用来“点火”的物质就是“中子”,中子不带电,所以比带电粒子更容易进入原子核,干扰原子核的稳定。中子诱发核裂变,对中子的速度,靶原子核的种类等条件都有严格要求。

  裂变反应谏率控制至关重要,主要由“控制棒”完成,用中子轰击铀-235原子核,原子核分裂为2个较轻的原子核,同时产生2~3个中子,若这些中子除去消耗,至少有一个中子能引起另一个原子核刻变,使裂变自持地进行,则这种反应称为链式裂变反应,实现链式反应是核能发电的前提。如果在燃料中加入一些可以吸收中子的物质,一次烈变产生的3个中子中可能有2个中子被吸收,那么链式反应持续进行,只不过每一次都只发生一个反应,裂变的速度并不增长。如果再多加入一些吸收物质,那么可能产生的3个中子都被吸收,链式反应就此中止,在核反应堆中,反应速率主要由“控制棒”来实现,当需要停止梨变反应时,将足够的控制棒插入燃料中,核反应即停止。

  反应堆多种多样,压水堆以安全性成为首选。核电站堆型的分类方法有很多种,按用途分,可分为动力堆、生产堆、研究堆、特殊用途堆等;按照冷却剂和慢化剂来分,又可分为压水堆、沸水堆、重水堆、气冷堆、压力管式石墨沸水堆、快中子增殖堆等。全世界核电站中以压水堆、沸水堆所占的比例最大,而我国的核电站技术路线也以压水堆为主。压水堆是一种首先用于舰船的核动力堆,以水为冷却剂和中子慢化剂,结构紧凑,经济性、安全性好,安全是许多国家选用压水堆的重要因素,目前是全世界核电站的主力堆型。

  压水堆核电站通过裂变产生热源“烧开水”,产生的蒸汽推动汽轮机做功发电。与火电厂相比,核电厂主要区别是锅炉不一样,火电厂的锅炉是烧煤的锅炉,核电厂的“锅炉”是核反应堆,专业的术语叫“核岛”,即安全壳及其内部全部的设备或系统。核岛的核心是堆芯,主要由燃料组件及控制棒驱动系统组成。核裂变反应发出的热量被堆芯中的水所以收,通过一回路流经营汽发生器,将热量交换给二回路中的水,二回路以及后面的流程与火电厂是一样的--高温将水转化为获有驱动海轮机运转,并带动发电机发电。二回路则通过海汽器和海水等冷源将一回路的菜汽冷知为水,这些水马被输送回去加热成菜汽,核电站的三个回路完全隔绝,它们之间通过执传导不值地实现水的循环

  一回路发生核反应,核心部件包括压力容器,稳压器,蒸汽发生器、主泵等,一回路的核心使命是发生核反应,主要有压力容器,稳压器,蒸汽发生器,丰泵等。核反应在压力容器中发生,把水加热到300多度;稳压器是为了保持压力在15.5MPa左右,从而令水在300多度下依然是液态;蒸汽发生器的作用是产生蒸汽,一回路的水在这里把热量传递给二回路,完成热量交接;主泵作用是让一回路的水流动起来,让热量可以持续的被传递。

  回路推动发电机发电,核心部件包括冷凝器、给水泵、汽轮机等。二回路的主要作用就是发电,一回路的热量通过蒸汽发生器传递给二回路后,由于二回路是常压状态,失去了稳压器提供的压力后马上变成蒸汽,之后流入海轮机中,使有轮机飞谏钱动,并带动发电机产生电力,冷器器作用是收集汽轮机流出的蒸汽,再把它们变成水,之后送回装汽发生器。给水泵也是维持二回路的水/蒸汽不断流动的。

  三回路结构简单而作用重大,主要负责降温。三回路主要负责把海水等冷源从海里抽上来再通过冷却水循环泵推到冷凝器中,将多余的热量带出,给整个回路降温,使系统各部分不会因过热而出现故障。

  核电产业链以核电站为中心,上游主要是核燃料及设备制造,下游主要是电网。核电产业链是以生产核电产品为主线,以核电站为中心,围绕核能发电和技术支持将核燃料生产从事者与电网经营者联系在一起而形成的产业链条。核电产业链主要由五大产业构成,分别是核燃料提供、核配件制造、核工程建设、核废料处理以及核电站运营。以核电厂的视角看,上游主要是核燃料循环产业、核电设备制造产业等,下游则是通过电网公司向终端用户售电。

  原材料及核电站投运环节垄断特征显著,设备供应环节技术要求较高。上游核燃料环节受到国家专营限制,中核集团下属的中国原子能工业有限公司是国内唯一的核燃料生产、供应及贸易服务商,在产业链中分配的利润率也较高;核设备生产环节主要企业有上海电气、东方电气、中国一重、二重(德阳)、大连宝原、哈尔滨电气等,目前仍有部分关健设备、核心部件依赖国外讲口,或者自主设备工程应用困难,无法形成成熟产品:核电站的投运管理环节,由于国内核电行业由国家通过发放经营许可证的形式来控制市场准入,目前只有中核、国电投、中广核、华能四家核电公司持有核电运营牌照,由于寡头垄断而形成行业高度集中。

  核燃料制作经历多个步骤,构成了核能工业的基础。压水堆是目前国内外核电厂广泛使用的反应堆堆型,核燃料使用铀-235含量为3%~5%的低浓度铀,制作核燃料的主要过程包括铀矿勘查、铀矿开采、铀冶炼、铀转化、铀浓缩和燃料元件组件制造,加上之后的核燃料(乏燃料)后处理以及放射性废物的处理,形成的循环系统称为核燃料循环,核燃料循环构成了核能工业的基础。

  我国核燃料储量较少,天然铀主要集中在津,哈,加,俄四国,天然铀作为核能发电的主要燃料,是核电产业的可持续发展基础。但从铀资源分布情况来看,天然铀主要售中在澳大利亚,加拿大、哈萨克斯坦和俄罗斯等几个国家,其中油,哈,加,俄4国天然铀储量合计占比超过全球50%,而我国储量占比仅3%,相对来说仍然属干贫铀围,目前我国铀资源主要集中在江西,新疆,广东、辽宁等地。根据NEA,IAEA,中国核能行业协会等机构数据,截至2019年初世界范围内已探明可采销资源总量(开采成本低于260美元/千克铀)807.04万tU,较2017年增长1.0%:2021年全球天然铀产量为4.7万tU,较2020年基本持平。

  燃料元件是核燃料的基本单元,由浓缩铀经一系列工序制成。经过提纯或同位素分离后的铀,不能直接用作核燃料,还要经过化学、物理、机械加工等复杂且严格的过程,先转化成二氧化铀芯块,然后放入包壳管内组装成燃料棒,得到燃料元件。核燃料元件种类繁多,一般都由芯体和包壳组成,按组分特征,可分为金属型、陶咨型和弥散型三种;按几何形状分,有柱状、棒状、环状、板状、条状、球状、棱柱状元件;按反应堆分,有试验堆元件,生产堆元件,动力堆元件等;按物理形态分,有固态核燃料、液态核燃料(溶液堆、熔盐堆)等。

  核燃料元件组件工况恶劣,具有较高科技技术含量。燃料元件装入由格架和导向管焊成的骨架中,再与上下管座相连接,就成为了燃料组件。核燃料组件插入反应堆中,在反应堆中“然游”之后产生很强的放射性。核似料元件组件在核反应堆中的工作状况十分票劣,长期外干强辐射,高温,高流速其至高压的环境中,因此,不休要有优良的综合性能,核燃料元件制造具有较高科技技术含量。

  核电站主要由核岛、常规岛及BOP组成,不同部分拥有多项核心设备,压水堆核电站主要由核岛,常规岛和电站配套设施(BOP)等组成。核岛主要包括蒸汽发生器,稳压器、丰泵和堆芯等几大部分;常规岛主要包括汽轮机组及二回路其它铺助系统,与常规火电厂类似;辅助系统设备是核岛和常规岛之外的公用设施,主要包括维持电厂正常运行所需的系统、专设的安全设施和系统、放射性废物处理系统等

  核电站工程建设非完全竞争,常规岛、BOP工程难度和特殊性不及核岛。工程建设方面,由于核电产业的特殊性,核电工程建设市场为非完全竞争市场,行业内竞争企业数量有限。常规岛和BOP工程建设市场,由于工程难度和持殊性不及核岛建设,目前国内参与竞争的企业较多,包括各大型建筑企业、火电建设企业等,市场竞争较为潮列,核岛工程多采用邀请招标制度,核电站前期工程 辅助设施工程及常规岛工程多采用公开招标制度。

  核电设备国产化率从1%到90%以上,我国核电装备产业跨越式发展、核电设备方面,近年来我国核电装备成套制造能力不断提升,在1987年开工建设的大亚湾核电站,核电设备国产化率仅为1%,而且前我国核电装备制造企业自主研制的核电产品及系统已成功应用干“围和一号”,“华龙一号”和高温气冷堆等核电项目,核电产品及系统各核心环节自主可控,形成了较为完整的产业链,主要核电堆型设备国产化率达到90%以上。

  核岛设备技术含量最高,价值量占比大。核电站各系统的设备约有48000多套件,其中机械设备约6000套件,电器设备5000多套件,仪器仪表25000余套件,总重约6.7万吨一座2*600MW的压水堆核电站约有290个系统,分别归属核岛(NI)、常规岛(CI)和电站辅助设施(BOP)。其中核岛设备是承担热核反应的主要部分,技术含量最高,对安全设计的要求也最高,核岛主设备政策准入较严,集中度较高,市场主要被东方电气、上海电气、哈电集团和中国一重等大型国企垄断;常规岛设备主要承担发电,在技术上不区分第2代和第3代,技术上代际差较小,要求也没有核岛设备要求严格;辅助系统的工程规模比较小,以上三种设备在核电站的造价中所占到的比例约为5:3:2

  三代机工程建成价约400亿元,设备购置费占比最高。按照国内核电厂费用性质划分,初期投资的工程建成价主要由建筑工程费、安装工程费、设备购置费、工程其他费用、基本预备费、2/3首炉核燃料费和动态费用组成,其中,建筑工程费Z6.COM、安装工程费、设备购置费合为工程费用,合计约占工程建成价的60%,而设备购置费单独占比约28%-35%。当前,国内三代核电双机组工程建成价平均在400亿元人民币左右,对应机组容量约2.4GW,故单GW核电初期工程总投资约166亿元/GW

  核电投运环节准入门槛极高,项目建设需要国务院核准。鉴于国家对于核安全、环保的高度重视,政府对核电项目及业主采取核准、发放许可证、执照等方式,对投资主体进入市场进行管理。根据《中华人民共和国核安全法》第二十一条的规定,营运单位进行选址,建造;运行,退役笔活动,应当向国务院核安全监督管理部门申请许可;根据《政府核准的投资项目目录(2016年本)》核电站属于需要经国务院核准的重大投资项目。因此核电站的投资运营有着极高的准入门槛。

  国内仅四家公司具有核电运营牌照,合计在运容量约5680万千瓦。前文已经提到,目前在中国的核电市场上只有中核集团、国电投集团、中国广核集团有限公司、中国华能集团有限公司四家核电公司持有核电运营牌照,能在核电站项目中获得控股权。截至2023年5月份,中核集团、中广核、国电投、中国华能四家公司在运机组台数合计54台,在运容量合计约5681万千瓦,在建机组台数合计23台,在建容量合计约2500万千瓦。目前在运容量最多的是中广核,为3056万千瓦,在建容量最多的是中核集团,为1118万千万.

  乏燃料即反应堆使用过的核燃料,其中含有宝贵的裂变材料。乏燃料是从反应堆中卸出的受过中子辐照且不回到该反应堆中再使用的核燃料。由于乏燃料中含有未“烧完”的易裂变物质铀-235(比天然铀中的铀-235浓度还高),新生的易裂变物质钚-239以及大量的铀-238等元素,回收这些宝贵的裂变燃料以便再制造成新的燃料元件或用做核武器装料是后外理的主要目的。手燃料后外理具有放射性强,毒性大,有发生临界事故的危险等特点,要中国家许可的专门容器,专用车辆,专营公司来装卸和运输,以确保安全

  后处理工艺分水法和干法,目前水法是通行方法。“后处理”是指从乏燃料中除去裂变产物,回收、纯化核燃料物质(铀、钚)的工艺过程。后处理工艺分为水法和干法两大类。现在世界上在用的工艺都为水法后处理普雷克斯(Purex)流程,主要包括:燃料棒切割,燃料芯体溶解,有机溶剂萃取分离出强放射性裂变产物,对分离出来的铀和钚分别纯化等步骤。后处理对铀和钚的分离与纯化技术指标很高,是高难度的科技工程项目,目前我国已经自主建设了动力堆乏燃料后处理中试厂,大型动力堆乏燃料后处理厂的建设正在筹划中。同时为适应高燃耗乏燃料(如快堆乏燃料)后处理的需要,全球正在研究先进的一体化流程和干法后处理技术。

  乏燃料管理包括“闭路循环”和“一次通过”,我国主要采取前者路线。后处理回收的铀和钚返回反应堆中去再利用,这种形式被称为“闭路循环”。闭路循环除充分利用铀资源外,还减少深地质处置高放废物的负担。但是,对于不值得做后处理的乏燃料(如重水堆用天然铀做燃料),其乏燃料中铀-235含量已很低;或对于难以进行后处理的乏燃料(如高温气冷堆的之燃料),按现有的技术条件不适宜作后处理。这些乏燃料只能等待充分冷却之后,经过适当包装,进行直接深地质处置,这种形式被称为“一次通过”式

  (本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)