核电行业专题:三门1号装料获批,核电设备迎布局良机【国君机械】

2023-05-10 14:56:27

报告导读


全球首台AP1000机组三门1号获装料批准,三代机组进入批量建设期。年均开工6-8台,对应设备投资约500亿元,国内核电迎来招标提速。

摘要

全球首台AP1000机组获装料批准,核电板块迎重要催化剂。

4月25日,全球首台AP1000核电机组三门1号获准装料,装料是核电工程有核试验和无核试验的分界点;预计2018年底或2019年初达到商运。我国新建机组采用三代技术,AP1000首堆的商运,被主管部门视作后续同类技术核电项目审批的前置条件。自2015年12月底以来,国内尚无新的核电项目获批。我们认为,三门1号获得装料批准,核电板块迎来重要催化剂,后续核电审批有望提速。


核电“十三五”规划目标明确,三代机组将进入批量建设期。

①核电“十三五”规划目标,到2020年中国在运和在建核电装机容量要达到8800万千瓦。目前我国在运和在建的装机容量在5867万千瓦,距离2020年装机缺口在3000万千瓦。②预计三代核电将在“十三五”后期进入批量化建设阶段,每年将开工68台三代核电机组建设。③结合410日全球首堆EPR台山1号装料,25日全球首堆AP1000三门1号装料,我们认为,三代机组进入批量建设阶段的信号明确。

核电设备空间巨大,对应设备投资年均500亿元。

正在建设中的首批三代核电机组造价,在1.6万-2万元/千瓦之间;对应一台百万千万核电机组对应造价160-200亿元。其中,核电设备约占50%。假设每年将开工6至8台三代核电机组建设,则对应设备投资年均约500亿元。②长周期设备招标提前于核电开工,预计后续核电招标也将展开。核电站建设过程以第一灌混泥土的浇注时间(简称FCD)为核电站开工时间,长周期设备招标一般提前开工FCD约1-2年,短周期设备一般在开工FCD后半年左右招标。


投资建议

全球首台AP1000机组三门1号获装料批准,核电板块迎重要催化剂。三代核电机组将进入批量建设阶段,每年将开工6-8台机组,年均设备投资约500亿元,核电行业招标提速,国内龙头公司将迎来业绩弹性。受益标的:应流股份、台海核电。


⊙风险提示

核电机组开工低于预期,三代核电技术发展低于预期。





正文

1.核心投资逻辑:见摘要


2. AP1000获装料批准,核电板块迎重要催化剂

全球首台AP1000机组三门1号获装料批准,预计年底并网发电。根据新华网4月25日报道,全球首台AP1000核电机组——浙江省台州市三门核电厂1号机组25日获准装料,即将投入运行。首次装料是指第一次将核燃料装入反应堆的操作过程,是核电工程有核试验和无核试验的分界点,三门核电1号机组由此进入带核调试阶段。

 

生态环境部副部长、,意味着全球首台AP1000核电机组设计、土建、安装、调试、生产准备等工作均已满足装料要求,即将投入运行。在获得批准书后,三门核电于当晚启动1号机组第一组燃料组件装载操作。


一般而言,核电厂从土建到商运需要5年时间。核电厂机组从土建、安装、调试到商运大概需要4~5年,要是考虑前期的设计、选址、采购等等环节,耗时更长。就调试而言,又分为系统试验和联调,联调主要包括核回路冲洗(NCC)、开盖冷试(CFT-RVO)、冷试(CFT)、热试(HFT)、装料(FCL)、首次临界、功率物理试验(核功率不同时 的堆芯物理实验)、汽轮机冲转、首次并网、联网试验,然后再经过168小时的运行考核,才能商业运行。

 

全球首台AP1000机组三门一号,进度屡次低于预期。三门1号机组是全球首台采用AP1000技术的核电机组。AP1000(Advanced Passive PWR),是美国西屋电气公司设计的非能动型压水堆核电技术,属第三代核电技术。


2009年3月31日,三门核电站1号机组开始浇注核岛第一罐混凝土,正式开工建设。按计划,该机组应在2013年建成投产发电,但在建设过程中遇到诸多不顺,主泵、爆破阀、飞轮等关键设备出现问题,一再推迟。


直到2017年6月30日,三门1号机组热试工作全部结束,进入装料准备阶段。当时,国家电力投资集团、中核集团等,对该机组的进展均持积极态度。

2017年7月,。但出于安全性考虑,国家高层要求核安全监管部门,重新评估该机组是否具备装料条件。2017年下半年,、能源局,、国家能源局等多部委共组织了三批专家前往三门核电站进行检查,检查的结果均为1号机组具备装料条件。但国家高层迟迟未给装料批复。

 

三门1号机组预计2018年底或2019年初达到商运阶段。据中国核电董事长陈桦2月28日表示,后续装料完成后,还需进行临界、并网、功率平台试验等,最终通过168小时满功率运行试验后具备商运条件。整个过程一般耗时6个月左右,预计2018年年底或2019年初完成。



3. 三代核电机组进入批量建设期,年均开工6-8

3.1.“十三五”目标明确,核电发展趋势向好

“十三五”优先布局新能源,核电发展中长期向好。2016年11月7日,《电力发展“十三五”规划》发布,按照2020 年非化石能源消费比重达到15%左右的承诺,预计2020年全国发电装机容量20亿千瓦,年均增长5.5%;全国煤电装机规模力争控制在11亿千瓦以内,煤电装机比例将从2015年的59%降至55%。安全发展核电,推进沿海核电建设,到2020年,核电装机容量达到5,800万千瓦。


核电“十三五”规划目标维持不变,短期新开工波动不影响中长期趋势。《规划》中提到核电“十三五”规划目标,即“十三五”期间投产3,000万千瓦、开工建设3,000万千瓦以上,2020年装机达到5,800万千瓦,此次核电规划目标维持不变。若以每台机组装机容量为100万千瓦计算,则“十三五”期间平均每年将有6台核电机组开工建设。2015年经历了核准高峰,全年共核准8台核电机组,而2016/17年核电机组连续两年“零核准”;我们认为,“十三五”期间目标明确,短期核准和新开工机组数量波动不影响核电中长期趋势。



3.2. 三代机组将进入批量建设阶段,年均开工6-8台机组

三代核电机组进入批量建设阶段,年均有望开工6-8台机组。根据中国证券报报道,4月23日,中国核能行业协会专家委员会政策研究组组长黄峰表示,中国三代核电已具备批量建设条件。预计三代核电将在“十三五”后期进入批量化建设阶段,今后一个时期每年将开工6至8台三代核电机组建设。

 

在运的37台核电机组在技术层面都属于“二代”或者“二代+”;在建的20台机组中,10台属于“第三代”技术,包括4台华龙一号、4台AP1000以及2台EPR机组。按照原来的核电规划,下一批有望获得审批的核电机组为陆丰、徐大堡、漳州、荣成石岛湾核电的各1、2号机组,三门及海阳核电的各3、4号机组。

 

此前,3月7日,国家能源局官网发布了《2018年能源工作指导意见》,意见对2018年核电行业的发展方针和建设目标做出具体安排。意见提出,年内计划建成三门1号、海阳1号、台山1号、田湾3号和阳江5号机组,合计新增核电装机约600万千瓦;年内计划开工6~8台机组。

 

2018年预计将开工核电机组6到8台,将显著改善核电设备板块的订单增长。核电“十三五”规划目标,到2020年中国运行核电装机容量要达到5800万千瓦,在建3000万千瓦。目前我国在运核电机组37台(总装机容量3580万千瓦),在建核电机组20台(装机容量2287万千瓦),运行和在建的装机容量在5867万千瓦,距离2020年装机缺口在3000万千瓦,年均开工6至8台三代核电机组。2015年经历了核准高峰,全年共核准8台核电机组,而2016年核电机组“零核准”,意味着2017-2020年年均将有8台核电机组通过核准与开工建设;受益标的:台海核电、应流股份。



4.  核电设备空间巨大,对应设备投资年均约500亿元

4.1.核电设备对应年均投资额约500亿元

三代核电有望在“十三五”后期进入批量化建设阶段,假设每年将开工6至8台三代核电机组建设,则对应设备投资年均约500亿元。根据国家能源局数据,目前国内已经建成投产的二代改进型技术机组,单位造价达到13,000元/千瓦,正在建设中的首批三代核电机组更高,在16,000元-20,000元/千瓦之间;对应一台百万千万核电机组对应造价160-200亿元。


在核电投资中,基建、设备和其他项目通常分别占40%、50%和10%。每台百万千瓦机组设备需求在80亿-100亿左右。设备投资方面,核岛设备、常规岛设备和辅助设备通常分别占设备投资的52%、28%和20%;对应约40亿、22亿、16亿。


其中,核岛设备中占比较高的分别是:压力容器9%、安全壳25%、管道7%、蒸发器19%、核级阀12%、核冷却泵8%、堆内构件和控制杆10%。常规岛设备中比较高的分别是:汽轮机24%、发电机18%、汽水分离再热器12%、泵阀及管道等40%

 

假定每年开工6-8台机组,对应年均设备总投资约500-600亿;其中核岛投资约300亿。


4.2. 长周期设备招标提前于核电开工

我国核电机组国产化率已达85%。我国核电形成了以华龙一号、CAP1400为代表的自主三代核电技术。自主百万千瓦级核电机组国产化率已达85%以上,具备年产8-10台套百万千瓦级压水堆核电主设备制造能力。核岛内的蒸汽发生器、反应堆压力容器、堆内构件等设备主要由上海电气、东方电气、哈电集团提供;核岛主管道主要由台海核电、三洲核能、二重重装、渤船重工、吉林中意提供;常规岛汽轮机、发电机等设备由上海电气、东方电气、哈电集团提供。

 

核电站建设过程中一般是以第一灌混泥土的浇注时间为核电站开工时间,英文简称FCD;长周期设备长周期设备包括蒸汽发生器、压力容器、主泵、主冷却剂管道等,其生产周期都在2年以上,制造周期较长。长周期设备招标一般提前开工FCD约1-2年,短周期设备一般在开工FCD后1-2年内招标。

 

比如台海核电2017年以来的主管道订单,“福建漳州1、2号机组(华龙一号)主管道和波动管设备采购”、“海南昌江3、4号机组(华龙一号)主管道和波动管设备采购”项目,但漳州1/2号和昌江3/4号目前尚未获得核准。


5. 投资机会:招标提速,龙头公司将迎来业绩弹性

5.1.台海核电:龙头地位稳固,长期业绩增长可期

公司在传统产品主管道领域龙头地位稳固,市占率至少在50%。台海核电具有资质优势。公司是目前世界上唯一能够同时生产二代半堆型和三代AP1000、华龙一号堆型核电站一回路主管道的制造商,也是目前全球首先具备三代核电主管道全流程生产能力的制造商。

 

在核岛主管道这一细分领域,台海核电处于龙头地位;目前公司主管道市占率约50%,三代AP1000产品的毛利率为70%-80%。2016年以来新招标的主管道订单全部由台海核电获得。主管道位于核岛一回路系统,是核岛七大核心主设备之一。是连接核岛反应堆压力容器、蒸汽发生器和主泵等关键部件的大型厚壁承压管道,俗称“核岛主动脉”,属于核岛中核心设备,三代主管道使用寿命通常为60年。


核电设备需要设计制造资质,资质壁垒决定了行业的竞争格局。目前,公司已经取得了二代主管道生产所需的全部制造许可。2013年8月,公司取得了三代主管道及泵阀铸件的制造许可。2013年2月,公司取得了美国机械工程师协会(ASME)认证证书(核1、2、3级承压设备及支撑件)。2016年3月,取得相关堆型铸造主泵泵壳生产资质。

 

公司产品结构日趋丰富,依托于优秀的制造能力,产品延展性打开成长空间。公司已经成功研制了反应堆堆内构件、蒸发器锻件、核燃料上下管座、钩爪连杆等产品。目前公司正在向包括水轮机铸件、汽轮机铸锻件等产品在内的电力市场和包括矿山机械用的大、中型耐热、耐磨铸件;连续退火线/连续镀锌在内的冶金市场拓展。


2018年初公司签订36.5亿订单,预计每年净利润2-6亿元,增厚未来三年业绩利润。公司1月6日公告,控股股东台海集团拟向上市公司台海核电采购容器锻件等产品,交易执行期至2020年底,预计每年净利润2-6亿元。

 

同时,公司新增市场布局积极。如,中核集团称,未来将批量建造近20座海洋核动力平台。海洋核动力平台将为中国南沙岛礁提供能源保障及淡水保障。预计每座海洋核动力平台的投资约为20亿元,20座海洋核动力平台总造价大约为400亿元。公司在海上浮动核电站等小型反应堆积极布局,未来有望迎来业绩增量。

 

2017年业绩快报,公司营收25.3亿元,同比增长108%;净利润10.4亿元,同比增长166%。我们认为,随着核电机组年均6-8台开工,传统核电产品如主管道等,将迎来业绩弹性;公司新产品与增量市场也将为公司未来打开成长空间。


5.2.应流股份:高端制造核心标的,业绩步入快速释放期

公司核电业务积极受益核电机组开工;核电后处理也是公司未来发展重心,主泵泵壳、金属保温层、中子吸收材料带来增量业绩弹性。

公司是高端制造两机领域核心受益标的,9月底E型燃气轮机叶片得到GE认证,预计2018年2-3亿新增销售。公司沉淀多年的两机、乏燃料处理业务,步入业绩释放期,估值业绩相匹配。

 

作为国内铸造业的龙头,公司2014年上市后,主攻航空发动机、燃气轮机的核心零部件和核废料处理的先进材料的制造。

主泵泵壳:主泵位于核岛心脏部位,用来将冷水泵入蒸发器转换热能,是核电运转控制水循环的关键。公司核电主泵泵壳方面,三代核电机组有4个主泵,每个主泵泵壳约1000万;每年8-10台机组,对应3.2-4亿收入规模。其中,公司市占率约50%,

中子吸收材料建设期:按照每年新建6-8台机组计算,对应150吨中子吸收材料,大概100万/吨,对应1.5亿需求。

燃气轮机叶片:在2017年9月底已经通过GE验证,预计2018年订单约为2-3个亿。GE是业内龙头,它的认可对公司未来两机叶片业务影响很大,西门子、罗罗等客户也会陆续而来。

 

中长期来看,公司有望复制PCC的成长路径,打开想象空间。目前,GE有4家叶片铸造采购商,其中PCP每年所获燃气轮机叶片订单额约10亿美元。PCC在2013-2015财年的销售额中,GE分别占到15%,13%和13%。除GE外,联合技术公司、波音公司、空中客车公司以及罗尔斯·罗伊斯公司也是PCC的重要客户。



6.风险因素

6.1.核电机组开工低于预期

核电“十三五”规划目标,到2020年中国运行核电装机容量要达到5800万千瓦,在建3000万千瓦。目前我国运行和在建的装机容量在5867万千瓦,距离2020年装机缺口在3000万千瓦,年均开工6至8台三代核电机组。如果核电机组在核准、开工进度上低于预期,将影响核电设备投资,进而影响核电板块公司业绩。


6.2. 三代核电技术发展低于预期

我国新建核电机组将采用三代核电技术,目前全球首台AP1000机组三门1号已经取得装料批准;采用“华龙一号”技术的福清5号机组,预计将于2020年建成。如果三代核电技术发展低于预期,将影响我国核电机组核准进度,进而对核电设备招投标产生不利影响。


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