核電重啟迎發展 廢料處理正啟航
來源:金斧子投研中心 發布日期:2015-10-12
在我國核電重啟和第三代核電技術推廣應用的背景下,“十三五”期間我國將迎來核電建設高峰。因核燃料具有高放射性,核廢料處理成為核電產業鏈中的關鍵一環,是核電發展面臨的重要制約因素。當前,核廢料處理是我國核電產業中較為薄弱的環節,而核電建設規模加快對其提出了必然要求,提升核廢料處理能力和空間迫在眉睫。
一、核廢料及其處理方法
核廢料,按放射性等級劃分,一般包括兩種:高放核廢料和中低放核廢料。在核電站產生的廢料中,由核反應堆運行中被“燃燒”的核燃料具有極強放射性,屬于高放核燃料,業界稱其乏燃料;在核電站中的檢測設備、污染處理設備、廢水等放射性相對小一些,屬于中低放核廢料。
乏燃料放射性極強,國際上通常有兩種處理辦法:一是“一次性處置”,將乏燃料經過冷卻、固化包裝后作為廢物深埋之距離地表近千米的地質層長期保存,要達到安全目標的話其保存期在萬年以上;二是后處理,即對乏燃料利用再溶解和后處理技術,提取鈾钚材料后在核電廠混合氧化物燃料中再循環使用,不僅提升了核燃料利用效率,也減少了環境破壞。
對于乏燃料后處理大體分為兩個階段,一是將乏燃料置于即堆或離堆貯存水池中10年左右,其中即堆貯存水池是與核電機組配套建設,而離堆貯存水池是即堆水池的后備力量;二是將在貯存水池放置冷卻后的乏燃料運至后處理廠進行后處理,提取乏燃料中的鈾、钚等元素實現再循環利用,在后處理過程中產生的高放性廢液需要固化后再進行“一次性處置”。
二、乏燃料后處理形勢嚴峻
早在1983年,國務院科技領導小組召開論證會,已確立我國“發展核電必須相應發展后處理”的戰略,明確了后處理在提升核燃料利用率和減少廢物方面的重要作用。
我國是當前世界上少數幾個擁有乏燃料后處理技術的國家,但當前后處理能力跟不上核電發展要求,提升乏燃料后處理能力形勢緊迫。作為我國最早商運的大亞灣核電站,在經歷20年運行后,此前建設的即堆乏燃料貯存水池已經裝滿,2013年已實施國內首次乏燃料廠內轉運,將新增乏燃料轉存至嶺澳4號機組的貯存水池中,而運行較久的田灣核電站也面臨相同問題,1、2號機組的即堆貯存水池預計將于明年9月份達到貯存上限。
若不加快提升乏燃料后處理能力,中長期來看我國新增乏燃料將面臨無處貯存的局面。在國家核電發展規劃中,明確到2020年我國核電在運裝機容量將達到5800萬千瓦,根據工程院公開報告的數據,一個百萬千瓦級核電機組每年產生乏燃料大約25噸,到時每年新增乏燃料將在1500噸左右,累計乏燃料規模將達到萬噸級別。
與國內乏燃料后處理迫在眉睫相呼應的是,核電“走出去”戰略加快推進,但乏燃料問題也是欲建立和發展核電站國家的重要考慮因素,后處理能力在雙邊協商談判中具有重要作用,提升后處理能力也是提高核電國際競爭力的關鍵籌碼。
三、乏燃料后處理建設蓄勢啟航
此前,在2010年底中核集團宣布位于甘肅的404廠乏燃料后處理中試廠熱試成功,該后處理中試廠項目于2006年建成,從啟動到完成熱試歷經二十余年,作為離堆乏燃料貯存水池,它也是目前我國唯一接收商業壓水堆乏燃料組件中間貯存的設施。目前該廠年處理能力達到50噸,與我國當前快速發展的核電規模相比,其容量無法滿足要求。
在我國核電啟動新一輪發展的背景下,國家正加快推進乏燃料后處理工程建設。今年7月,中核甘肅核技術產業園建設啟動儀式正式舉行,這是首個國家級核技術產業園,其主要功能是實施國家核燃料后處理和再循環利用戰略,預計未來將開展建設乏燃料后處理項目。
與此同時,國家也在積極引進國外技術建設乏燃料后處理項目, 2013年在中法兩國領導人見證下,中核集團和法國阿海琺公司簽署了中國大型商業后處理-再循環工廠項目合作意向書。今年9月,中核集團首次在國內召開該合作項目推介會,會中指出,該項目將參照法國阿格核循環廠,由中核集團建設,法國阿海琺公司擔任總體技術責任,項目計劃2020年開工,2029年后處理設施進行熱試、2030年實現投運,而其投資強度遠超普通核電站,由國家專項基金投資,預計總投資規模超過千億元,項目建成后每年乏燃料處理能力將達到 800噸,并包括3000噸容量的乏燃料離堆貯存水池。
四、關注后處理產業鏈上的投資機遇
在乏燃料后處理上,項目建設周期長、投資額度大,這將直接給其產業鏈帶來新的增量需求,從投資來看,我們認為可重點關注兩個領域的投資機會:
一是中子吸收材料。在乏燃料后處理過程中,無論是核電站配建的即堆貯存水池,還是后處理廠建設的離堆貯存水池,其建設的主要材料都是中子吸收材料,此外在乏燃料運輸過程中的暫存容器和運輸容器的核心材料也是中子吸收材料。根據新建核電站規模和后處理項目來計算,未來幾年我國中子吸收材料的市場需求規模有望超過100億元。目前我國的中子吸收材料主要依賴進口,但在我國需求激增的背景下,科研院所加大技術研發力度,涉核產業的公司積極與科研院所合作布局中子吸收材料市場,未來進口替代空間大。建議重點關注應流股份,作為核電設備企業,公司是本輪核電重啟的主要受益者,并同時積極布局乏燃料后處理業務,今年與中物院合作共同設立核電新材料公司,致力于中子吸收材料的研發、生產和銷售,隨著中子吸收材料需求增加,這將為公司帶來新的利潤增長點。
二是特殊鋼材和水泥。后處理項目設施將對具有特殊要求的建筑用鋼材和水泥帶來較大需求,以甘肅核技術產業園的后處理循環項目為例,對特殊鋼材的需求將百萬噸級,對水泥的需求將達到千億噸級。這里建議重點關注酒鋼宏興,該公司近期與中核龍瑞簽署合作協議,將在核電產業領域的原材料供應、技術服務和產業開發等多方面展開合作,而中核龍瑞承擔甘肅核技術產業園項目的建設管理工作,雙方合作表明公司轉型核電領域邁出了關鍵步伐,后期特殊鋼材需求有望直接帶來營收增長,實現業績反轉。
同時,乏燃料運輸也是后處理的關鍵環節,因技術壁壘高,目前我國乏燃料運輸設備依賴進口。由于市場空間巨大,國內核電設備制造商龍頭上海電氣和東方 電氣正積極布局乏燃料運輸容器制造業務,但由于其市場空間相對于公司業務來說規模較小,其對業務提升空間相對有限。
此外,中低放核廢料的處置也是核電發展的重要保障。中低放核廢料在核電站內存儲一般不超過5年,此后要轉移至核廢料處置場進行終極處置,此前國家計劃建設西南、西北、華東、華南、北方五個區域處置場,但目前國內僅兩個處置場:位于廣東大亞灣附近的北龍處置場和位于甘肅404廠的西北處置場,后續處置場建設將會加快。投資上建議關注核廢料處置的主要標的:中電遠達,公司作為國電投旗下唯一環保平臺,是國內少數幾家擁有中低放核廢料處置牌照的公司,也是唯一的擁有該牌照的上市公司,公司已承擔山東海陽核電站核廢物處理項目,具有核廢料處置經驗,隨著中低放核廢物處理需求增長,有望給公司帶來新的利潤增長點。
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