国内核电规模持续增长，保持世界领先。
国内外电力需求旺盛，高峰期需加强电力保供。2022 年全球电力需求增长近 2%，预计2024-2025 年平均增幅为 3.2%，到 2025 年全球电力需求将比 22 年增加 2500Twh，全球电力能源保供需求旺盛。国内全社会用电量 2024 年预计将达到 9.8 万亿 kwh，同比增长 6.5%，其中西南和西北电网区域用电增速高达7.3%和 7.2%，华东和南方电网区域用电同比增速均在 6.7%左右。全国发电量增长较快，火电仍然是主力电源，2024 年新增电量主要来自非化石能源发电，预计我国发电量将达到 9.9 万亿kWh，全国电力供需维持紧平衡，局地高峰时段供需紧张。
全球核电需求向上，成长驱动力充足。据国际能源署报告预测，2024-2026 年期间，全球核电量预计平均增长约 3%，2026 年全球核电发电量将比 2023 年增长近 10%。Ember 预计 2024 年全球核电发电量为29521TWh，增长 632TWh，同比增长 2.19%，核电在未来能源版图中将占据更为重要位置。
国内核电渗透率偏低，装机规模迎快速增长期。根据《“双碳”目标下中国区域电力低碳转型路径研究》显示预计 2030 年社会总用电量为 117000 亿 kwh，2035 年社会用电量为 135000 亿kwh。因而以此为依据，假设 2030 年发电总量预计为 117000 亿 kwh，计算得出 2024-2030 年复合增速为2.82%，同理计算出2030-2035 年发电总量复合增速为 2.90%。中国核能行业协会预计 2035 年我国核电渗透率为10%，根据每年核电渗透率进一步获得核电发电量需求。国家上网电价标准为 0.43 元/kwh，假设核电平均利用小时逐年微增长至 2035 年的 8000h，在建核电机组平均装机容量约 1130MW，预计2035 年核电装机容量将达 169GW，对应机组台数达 149 台，总体市场规模约 27459 亿元。
供给侧：核电核准加速，未来三年新投产装机规模有望创新高
国内核电规模持续增长，保持世界领先。近几年核电机组审批加速，“十四五”期间预计按照每年6-8台新机组进行核准，在建装机容量逐步扩大，2023 年已增至 57.03GW，共有运行核电机组55 台，在建核电机组 26 台，总装机容量达 30GW。随着装机容量的提升，中国核电行业市场规模也在稳定增长，“十四五”规划显示 2025 年核电运行装机容量有望达 7000 万千瓦左右。
核电供给待加速，核电厂迎来投建密集期。核电占我国电力结构比例仍然较低，2023 年全国累计发电量为 89092.0 亿千瓦时，而核电发电量为 4333.71 亿千瓦时，仅占总发电量的 4.86%，中国核能行业协会预计到 2035 年，中国核电在总发电量中的占比将达到 10%。从当前中国核电厂分布来看，在建核电厂16 所集中在沿海地区，主要为三代核电技术，所处地域也便于电力高效传输。未来核电供给将继续保持高热度，以满足市场对清洁能源的迫切需求。
1、技术上我国三代核电已实现国产化，四代核电技术实现领跑
（1）世界核电发展历程。核电技术演进：从早期验证到未来创新。第一代：核电技术奠定了核能发电的可行性，采用天然铀燃料和军用技术，由苏联、英国、美国、法国、加拿大等国家开发建设核电站。第二代：在第一代基础上进行了标准化、系列化、批量化建设，采用浓缩铀燃料，为商用核电厂的大发展奠定了基础。第三代：较第二代具有更长的设计寿命和极低的严重事故概率，允许事故后不干预，且具有更强的安全壳结构，采用先进设计和被动安全系统，在安全性、功率、经济性、废物处理和可持续发展方面有显著改进。目前，三代技术是全球核电建设的主流技术，全球核电技术目前处于“坐三望四”阶段。第四代：技术正在研发中，采用先进燃料循环和非常规冷却剂，可有效防止核扩散。相较于三代技术，四代技术更注重安全性、经济性、高燃烧效率、可持续发展和废物减量，为清洁能源发展迈向更加可靠、高效的未来铺平了道路。预计到 2030 年，四代技术将实现商业化应用。
推进先进技术示范部署，积极开展国际合作。全球：截至 2023 年底，全球在32 个国家和地区共运行413 台核电机组，总装机容量达 37151 万千瓦。全球核电技术呈现多样化发展，不同国家在核电技术上有不同的偏好和进展，美国、法国、中国和俄罗斯是全球核电领域的重要国家。美国：截至 2023 年底在运核电机组 93 台，总装机容量 9583.5 万千瓦，在建核电机组1 台。美国主要采用压水堆和沸水堆技术，并积极推动第四代核电技术的发展，如快中子反应堆。法国：截至 2023 年底在运核电机组 56 台，总装机容量 6137 万千瓦，在建核电机组1 台，主要采用法国压水堆技术和 EPR 技术。法国于 2023 年 7 月出台政策重振核能，计划在 2028 年开始建设6 座新型EPR 反应堆。 中国：核电发展最为迅速，截至 2023 年底在运核电机组 55 台，总装机容量 5703 万千瓦，在建核电机组 26 台。中国主要采用自主研发的 ACP1000 和"华龙一号"等压水堆技术，在第四代和小型模块化反应堆方面有一定进展。 俄罗斯：截至 2023 年底在运核电机组 37 台，总装机容量 2772.7 万千瓦，在建核电机组3 台。俄罗斯主要采用 VVER 反应堆技术，在新型反应堆设计和第四代技术研发方面取得进展。同时，也在推动小型模块化反应堆技术，包括建造小型核电厂和开发无废物能源技术。
（2）中国核电发展历程。从起步到创新，中国核能引领全球核电建设。中国的核能发展经历了多个阶段：初期探索：上世纪五十年代建立核能研究机构并成功进行核试验，建设了秦山核电站。适度发展：从1994 年开始采取“以我为主，中外合作”的方针，建设若干核电机组，推动核能发展。积极推进：从2006 年起，中国大规模投资建设 30 台核电机组，明确到 2020 年，提高核电运行装机容量到 4000 万千瓦。发展停滞：2011年，福岛发生 7 级特大事故，也对中国的核电发展带来了挑战和警醒，中国不断强化核电项目安全审查，核电审批受到一定限制。同期，经福岛核事故影响后，国内于 2012 年重新开工建设具有第四代特征的高温气冷堆核电站。审批重启：从 2019 年起，中国重新开启核电项目审批，并在2022-2023 年通过了20台核电机组的审批。同时，中国加速研发第四代核能技术，具备核电出口能力，在核能安全、核废物处理、核燃料循环等方面积累了丰富经验，成为世界核能发展的领导者。
2、AI 数据中心“激活”核电再发展
高速发展的 AI 需要庞大的算力支撑，新模型耗电量激增 6-10 倍。2023 年数据中心的耗电量达到500TWh，相当于全球能耗的 2%。随着人工智能工作负载、GPU 工作负载和高性能计算（HPC）的增加，配备GPU、具备 AI 算力的服务器需电将达到 40-60kW/机架，而目前为 10-14kW，大幅提高了数据中心的整体功耗。
全球未来五年 AI 数据中心电力需求将高涨 160%，电网电力供应能力及稳定性受到挑战。以美国为例，在过去的十年里，美国的电力需求平均增长率为 0%。但随着 AI 和非 AI 数据需求的增长，以及能效提升的实质性放缓，电力需求将开始急剧加速，其建设速度远超电网规划的常规节奏，现有的电网基础设施难以快速适应这种爆发式增长，导致电力供应紧张，电压稳定性受到挑战。虽然数据中心多集中在大城市附近以利用更大电网和光纤网络解决延迟问题，但也给本已脆弱的城市电网增添巨大压力。
AI 数据中心将成为全球和美国电力需求加速增长的关键驱动力之一。在 AI 算力需求快速增长下，预计数据中心电力需求占比将从全球总电力需求的 1%-2%上升至 3%-4%，带来约 650 太瓦时的电耗增加。其中，数据中心在美国的总电力需求占比中上升幅度更大，将从 3%上升至 8%，并带来额外500 亿美元的资本支出。根据高盛报告，预计到 2030 年，中性预测下，不包括加密货币在内的全球数据中心电力需求将增长 160%。并且 AI 数据中心的增长将使全球/美国年电力需求增长率平均增加约30/90 个基点。
中国算力规模全球第二、仅次于美国。测算算力增长驱动数据中心（IDC）用电增长，至2025 年占全社会用电量比重将接近 2.5%。根据中国信息通信研究院的数据，2023 年我国新增算力约28%，单机架算力提升算力增速略快于机架数增速。假设 2024/2025 年算力增速扩至 32%/35%，在运机架总量预计从2023年的 810 万架增至 1281 万架（2.5kW 标准机架口径）。假设 2024/2025 年国内全社会用电增速设为7%/5.7%，对应 2025 年 IDC 用电占比将继续提升至 2.3%。66%上架率水平下，IDC 年利用小时数接近7600h，与核电全年发电小时数高度匹配（考虑平均 18 个月的换料大修周期）。
AI 数据中心运行导致碳排放激增，需寻求绿色能源。据斯坦福大学的《2022 年人工智能指数报告》显示，OpenAI 的 GPT-3 模型在训练期间释放了 502 公吨碳，是目前大模型中有据可查耗能最严重的，它的碳排放量是 Gopher 模型的 1.4 倍，是 BLOOM 模型的 20.1 倍，约等于 8 辆普通汽油乘用车一生的碳排放量，人均 91 年的碳排放量。此外，高盛最新分析指出，到 2030 年数据中心电力需求的增长将使数据中心二氧化碳排放量比 2022 年增加 100%以上（约 2.15-2.2 亿吨），增加量约占全球能源排放量的0.6%。截至 2023 年底，源自美国的顶级 AI 模型数量达到了 61 个，欧盟 21 个，中国15 个。数据中心对电能稳定性和质量要求高，其用电需求增长为核电复苏提供新支撑。数智化技术领域已经普遍达成共识：人工智能的基础是算力，而算力的尽头是电力。归根到底，普通能源已经跟不上算力扩张脚步，只有解决供电瓶颈，数字化才能真正实现，这为核电复苏提供了新的支撑。对于 AI 数据中心电源，运行连续性是其关键指标。运营中断面临的可能不仅是经济损失、甚至是法律责任。相比于风光出力不可控，核电这类可靠性电源与数据中心诉求更为相符。AI 数据中心电源对电能的稳定性和质量要求更高。数据中心的大规模用电以及其用电的不稳定性（如人工智能的能源消耗像锯齿图，而非平滑线），会导致电网电压出现波动。当数据中心用电高峰时，可能会拉低电网电压，而在用电低谷时，又可能使电压升高，造成电力失真，可能会对家中的电器造成损害，增加发生电气火灾的风险，并可能导致停电或降压现象。因而，核电供给的稳定高质量电能与数据中心诉求更相符。
核能能量巨大、稳定，且是一种清洁能源，能够满足数据中心的可靠电力需求，正在成为科技巨头绿色电力的合适选择。对科技公司而言，相较于从电网中获取电力，直接利用核电更有意义。这类交易还意味着无需新的电网基础设施，这样数据中心不仅可以更快地建成，同时还可以避免构成公共事业费大头的输电、配电费用。核电可以提供持续、低碳的电力供应，这正是数据中心持续运营所必须的；核电可以长期直接采购，为数据中心运营商提供商业保证。
3、军民融合推动核电发展
小型模块化核反应堆的发展为核电在海军中的应用提供思路。小型化、模块化是目前核电技术发展的主要趋势之一。模块化的设计使得小型的核电机组拥有了更丰富的应用场景，其中军用，特别是海军中潜艇及航母的应用也是模块化核电反应堆的应用场景之一。以中国的玲珑 1 号为例，其作为全球首个通过国际原子能机构（IAEA）通用型反应堆安全审查的小堆技术，其紧凑的设计和强大的功率输出，为模块化核反应堆在海军领域的应用提供了新的可能性。玲珑一号的高度仅为 94 米，宽度仅为10 米，较小的体积使其能够适应大型舰艇如航母的船舱空间。特别是考虑到其可以产生的推力达到28 万匹马力，超过了美国尼米兹级航母核反应堆产生的 26 万匹马力，使其具有为大型水面舰艇提供强大动力的潜力。如果将两台玲珑一号核反应堆应用于 10 万吨级的航母，理论上可以提供足够的动力，使航母达到35节以上的航速。这种模块化、高功率密度的核反应堆技术，不仅能够提升舰艇的续航能力和机动性，还可能在未来海军战略中发挥重要作用。小型模块化核反应堆技术的积累使得未来我国的航母有望采用核动力。除了航母，核潜艇也是模块化核反应堆的重要军用场景。我国目前的核潜艇发展还未达到世界一流水平，玲珑一号等小堆的落地也将加快我国核潜艇的研发。未来核动力将成为海军的重要组成部分。军技民用，军民融合发展成为核电特征之一。核电是典型的军技民用的实例。目前，核电的军民融合发展已经成为了常态。我国目前以核军工为主体，重点发展核电、核燃料工业，大力推动核技术的民用。除了核电站的建设，高分子辐照交联、辐照改性等综合加工能力，开发放射性药物、核医疗设备等产品也是核电军转民的应用方向。未来军民两用的核电站以及核技术的应用将共同推动我国军工产业以及经济的进步。
4、国际合作加速核电出海
核电出海也是国内核电发展趋势之一。经过数十年的技术以及经验的积累，我国已经形成了较为完整的核电体系，研制成功了以华龙一号、玲珑一号为代表的核电机组以及核电设备，为核电的出海打下了坚实的基础。“一带一路”的建设推动了核电技术的出口，华龙一号已经被成功应用于巴基斯坦卡拉奇K2/K-3 机组；2022 年中阿两国政府签署合作协议，中核集团将为阿根廷建设华龙一号压水堆核电站。除了核电站的建设运营，中国的核电设备同样有不俗的出口业绩。东方电气是中国首台出口欧洲的核电低压加热器的供应商，该设备用于法国电力集团 CP1 系列核电站的设备更换；同时东方电气供货的全球首台 EPR 三代核电机组在台山核电一期工程中得到验证。东方电气还获得了英国欣克利角C 核电站的设备采购订单。上海电气曾在 90 年代为巴基斯坦恰希玛核电站提供过核岛主设备，并获得过法国阿海珐的核岛设备加工制造的合同。核电的出口也将成为未来一段时间内核电的主要趋势。
