（报告出品方/作者：东吴证券，袁理、任逸轩）
1. 激荡七十载，后浪汤汤来
1.1. 激荡七十载：能源安全+技术进步，20 世纪 70 年代核电装机爆发
技术进步，核能发电走上主流。1954 年，前苏联建成世界第一座商用核电站—— 奥布宁斯核电站，人类进入和平利用核能时代。全球核电发展历程大致可分为四个阶 段：实验示范、高速发展、徘徊发展以及复兴发展。核能利用多年技术发展，核电的 安全性进一步提高，实现了从一代原型堆到二代商业化反应堆，再到三代先进大功率 核反应堆的迭代升级，以及对安全性、经济性更高的四代核电技术的探索和实践。 1973 年国际石油危机爆发，核电迎装机高峰。20 世纪初以来，石油成为全球主要 能源，为工业发展及家庭供暖提供燃料。然而，中东地区长期动荡的地缘政治影响全 球油价波动，并在历史上导致几次石油危机的爆发，对全球工业和经济发展带来打击。 1973 年 10 月中东爆发赎罪日战争，阿拉伯国家为报复美国支援以色列，宣布对美国等 在战争中支持以色列的国家实施石油禁运，导致国际油价飞涨，造成 1973 年的第一次 石油危机，工厂陷入停顿，世界经济陷入瘫痪。由于担心石油断供再次发生，西方各 国开始寻找替代能源，核电得以高速发展。1966-1980 年间全球共有 242 个核电机组投 入运行，属于第二代核电站。
不同国情背景和资源禀赋下，各国核电发展产生分化，未来中国或将与美国核电 定位相似。美国是全球核电先发的代表，法国、日本紧随其后，在 20世纪 70 年代末进 入高速发展阶段，并在 90 年代进入比较稳定的阶段。此后，美国核电在其电力结构发 生巨大变化的背景下依然以 20%左右的占比作为其稳定的电力供应来源。法国核电则 以 70%左右的占比成为其核心能源。日本核电占比一度达 30%，福岛核事故重创日本 核电。中国在 20 世纪 90年代开始发展核电，十年高速发展，目前已经超越法国成为全 球第二大核能发电国。我们对比分析中国与其他三国的能源结构及发展变化，认为中 国未来的核电发展定位更有可能与美国相似，成为重要且稳定的清洁电力供应来源。
“煤电独秀”的中国：目前我国电力结构仍以火电为主，风光水核为辅。受益于 煤炭资源丰富且成本较低，我国高度依赖燃煤发电，清洁度较低。随着非化石能源的 加速发展，2023 年我国非化石能源装机规模突破 50%，首次超过火电，而煤电装机占 比首次降至 40%以下。自 1991 年秦山核电站并网以来，中国核电历经 30 余年发展， 2023 年装机规模已经达到 56.91 GW，核电发电量 434.72 TWh，占比接近 5%。随着中 国核电进入常态化核准，预计 2030年、2035年中国核电发电量占比分别可达8%、10%， 未来十年仍将保持快速发展，未来空间广阔。
“煤气扭转”的美国：20 世纪 70 年代，石油危机导致欧美国家开始担忧石油资源 的供应，同时美国希望在核能发展上超越前苏联，开始大规模建设核电站，联邦政府 通过补贴和研究资金大力支持核电的发展。而 1978 年以前，美国天然气发展滞缓，联邦电力委员会（FPC）对天然气价格进行严格管制，抑制了上游企业的积极性，导致这 一时期的天然气发电很难与核电一较高下。此后，1979 年美国三里岛核电厂事故、 1986 苏联切尔诺贝利核电厂事故接连发生，使得公众接受问题成为核电发展的障碍之 一。为保证核电的安全性，美国采取多种措施，使核电站建设工期拖长，投资增加， 核电厂经济竞争力下降，从高速发展进入稳定阶段。与此同时，天然气的经济性越发 凸显， 页岩气革命促使美国电力供应结构发生巨大改变。自 2015 年起天然气发电量占 比超过煤炭，此后凭借其低成本优势稳居第一。核电仍然保持稳定发展，占比美国电 力供应 20%左右。2023 年 Vogtle 核电站 3 号机组并网，随后 2024 年 4 号机组接入，标 志着美国核电在多年稳定发展后取得重要突破。2024 年 5 月，拜登政府签署国会拨款 计划，用于推进小型模块化反应堆(SMRs)和其他先进核反应堆项目，放出核电复兴的 积极信号。
“以核为贵”的法国：法国煤炭、石油、天然气等能源资源匮乏，20世纪50-60年 代大量依赖进口油气以满足日渐增长的能源需求。1973 年国际石油危机促使法国开启 能源转型，减少对进口化石能源的依赖，转而大力发展核能事业。法国早在 20 世纪 50 年代开始发展核电，1956 年研制出了石墨气冷堆技术并投产了首台核电机组。1958 年， 法国从美国西屋公司购买了压水堆技术专利，而从 60 年代末开始，又进一步引进了该 公司单机功率为 90 万千瓦的压水堆技术，走出一条引进、消化、吸收、再创新的核电 发展道路，在十年内基本掌握了核电站全套核心技术。尽管法国一次能源匮乏，但其在尼日尔、哈萨克斯坦、澳大利亚等主要产铀国都拥有铀矿开采权，同时也拥有全球 领先的核能技术，因此核电发展事业蒸蒸日上。在 20 世纪 80 年代 40 座核反应堆建成 后，法国核电占比提升至 70%以上，成为全球最高水平。福岛事故后，核电主导的法 国受全球反核舆论影响，曾试图逐步降低核电占比。2015 年《能源转型绿色发展法案》 明确到 2035年时核能发电占比要从 2015年的 75%降到 50%。然而，在欧洲能源供应持 续紧张、进口能源价格居高不下的背景下，法国核能发展政策又发生了“大转向”。 2023 年，法国通过关于加速核电发展的法案草案，取消了“核电占比降至 50%”的目 标，并大力支持新建核电项目。2023 年法国核电发电量在其电力供应中占比 66%。
“谈核色变”的日本：与欧美发达国家相似，1973 年石油危机让当时高度依赖中 东原油的日本猝不及防，不能不调整能源战略。在石油危机的2个月后，当时的日本首 相田中角荣表明了发展核电的决心。在石油危机前日本仅5个核电机组在运；危机过去 20 年后，日本有 40个机组投入运行。由于 2011 年的福岛核事故，日本的核电之路戛 然而止，强烈的反核舆论迫使核电站大规模停运，核电占比从 30%骤降。直到 2015 年 开始在监管机构的许可下陆续重启，2023 年核电占比恢复至 8%左右，在运机组恢复 至 12 台，而日本可运行机组有 33 台。当前，日本电力依然高度依赖化石能源，占比超 60%，但从俄罗斯采购原油和液化天然气是日本摆脱中东原油的一项成果。日本一直 在探索能源转型，2023 年推出《绿色转型脱碳电力供应法案》，明确到 2030 年，化石 能源占比下降至 41%；非化石能源占比提高至 59%，其中核能发电恢复至 20%-22%， 核电复兴信号明显。
1.2. 后浪汤汤来：碳中和+AI 新需求，全球核电再迎复兴
1.2.1. 全球核电复兴，2050 年全球核电达 2030 年 3 倍
全球核电再度迎来复兴。当前，加快能源结构绿色低碳转型成为全球共识，且在 近期俄乌冲突导致国际市场能源价格大幅波动的大背景下，全球各国都把保障能源安 全和独立放在首要位置，发展核电成为更多国家的重要选项。2023年第28 届联合国气 候大会中，22个国家达成共识，2050 年全球核电装机达到 2020 年的三倍。全球核能发 展由几次核事故后的徘徊期进入预期稳定上升的发展期。 历经七十年，全球核电发电量占比已达 9%。自 1954 年前苏联建成首座商用核电 厂以来，目前全球建成在运核电机组已达 439 台，发电量占比全球电力份额 9%。其中， 装机规模最大的四个国家分别是美国（94 台）、法国（56 台）、中国（56 台）和日本 （33 台）。 全球加速核电装机中，中国成为主要驱动力。作为重要的基荷电源，核电在能源 转型与“双碳”建设过程中扮演重要角色，全球各国重新积极规划核电发展，核电进 入逐渐复苏阶段。截至 2024 年 8 月，全球可运行机组容量约 395GW，在建/计划机组 容量约 71GW/85GW，分别可贡献增量弹性 18%/21%，其中中国占比接近一半，是未 来 10-15 年全球核电投运的主要驱动力。此外，印度、俄罗斯、土耳其、英国、韩国在 未来 15 年内均有 5GW 及以上的增量贡献。
1.2.1. AI 和数据中心推动电力需求增长，核电备受青睐
AI 和数据中心的快速发展将推动全球电力需求增长，尤其对美国电力需求。全球 电力需求于 2023 年年初增长缓慢，但于年中加速增长。数据中心、空调、电解、热泵、 电动汽车等五项快速发展的技术已显著促进电力需求的增长，其中数据中心推动 2023 年全球电力需求增长占比达 0.31%。当前，AI 的快速增长和更广泛的数据需求使数据中心成为全球尤其美国电力需求加速增长的主要驱动力。根据高盛预测，2023-2030 年 美国数据中心电力需求的年均复合增长率为 15%，到 2030 年数据中心将占美国电力需 求总量的 8%，而 2022 年仅占 3%左右。这将带动美国整体电力需求的年均增长率提高 到 2.4%，而过去十年的增长率约为 0%。
稳定且清洁的核电在 AI 浪潮中备受青睐。全球 AI 浪潮催生了对更多数据中心的 需求，考虑数据中心要求全天候 24/7 电力且需要清洁能源供电，兼具稳定和清洁特征 的核电成为首要选择并因此获得溢价定价权。近几年美国科技公司纷纷布局核能，积 极寻求核能作为其数据中心的能源解决方案。据华尔街报道，全美约 1/3 核电运营商都 在与科技公司就新建数据中心的电力供应进行谈判。2024 年 3 月，亚马逊收购 Talen 能 源公司位于宾夕法尼亚州的 960MW Cumulus 数据中心园区并签订十年期 PPA 购电协议， 溢价锁定来自该数据中心邻近的 Susquehanna核电站的 24/7电力供应。受益于核电清洁 低碳、稳定可靠的特性，“核电站+数据中心”的供电合作模式逐渐走热。
2. 全球核电电价：因地制宜，从管制到市场，绿色溢价增厚收益
全球电改进度参差，核电电价从管制定价到集中竞价。电力系统复杂，各国电力 体制改革，电力市场化建设进度不一，导致核电电价机制产生差异，从较为刚性的管 制电价到灵活配置的市场化电价，均有体现。（1）美国电力市场竞争、垄断并存，目 前已经完成电力改革的 23个州实现电力市场化，核电主要通过市场集中竞价机制定价。 （2）法国电力市场受政府监管力度较大，法国电力集团 EDF 具有垄断地位，监管价和 市场价并行。（3）日本电力市场呈现区域垄断，五轮电力改革后进入全面市场价，由 市场主导电价。（4）中国电力市场处于市场化改革进程中，目前呈现“管住中间，放 开两端”的局面，2003 年以后核电执行“两价取低”的政策。综合来看，核电市场化 后可通过多市场交易以及合理补贴保障收益，而受政府管控的核电电价也调控至合理 水平以覆盖成本。
2.1. 美国：竞争、垄断并存，多市场交易+绿色溢价保障核电收益
2.1.1. 美国电力市场情况复杂，竞争、垄断并存
自由发展→自然垄断→放开市场。一开始，电力市场自由发展。19 世纪后半期大 电力公司不断纵向和横向一体化，形成了自然垄断。为保证发电市场的竞争，美国政 府不断进行改革，鼓励私人企业进入发电市场，增加电力供应。完全放开市场，电力 用户可以在各发电公司之间自由选择。
电力市场化改革后，美国已经建立以 ISO/RTO 为代表的批发电力市场，部分州开 放或部分开放零售电力市场的竞争。（1）以 ISO/RTO 为代表的批发电力市场：每一 个 ISO/RTO 都有电能量和辅助服务市场，买家和卖家可以通过竞价购买或提供电力。 在 ISO/RTO 市场框架下，所有的电量都在实时市场交割，市场参与方都会建立对实时 电价的预期，并基于这一预期进行远期决策，对实时电价的预期决定了日前电价和远 期电价。（2）零售电力市场：美国各州根据自身情况制定零售电力市场的政策法规， 大部分州尚未开放零售竞争，仍以垄断电力供应为主，消费者只能从所在地区的电力 公司购买电力，但零售价格受到政府监管；部分州开放了零售电力市场的竞争，即允 许电力用户在竞争性零售供应商之间进行选择，零售电价会随着电力供需关系变化和 不同的服务计划而不同；还有州部分开放零售电力选择。 美国电力改革形成市场竞争、垄断并存的格局。虽然美国在电力市场化改革上推 行多年，但美国东南部和广大西部地区仍采用发输配售垄断一体化方式运营。从用电 量方面看，全美约 60%的电量通过市场机制竞争形成，其余 40%仍垄断运营。从各州 层面来看，美国约 23 个州（包含华盛顿特区）已先后启动了电力改革，而其余 28 个州 至今仍实行发输配售一体、政府严格监管价格的方式。
2.1.2. 美国核电多市场交易保障收益
多市场交易保障核电收益。（1）在电能量市场中，核电可以参与合约市场与现货 市场。合约市场中，通过长期合约协议提前锁定一部分核电机组的收益。现货市场中， 核电参与日前市场，通过集中竞价方式形成市场出清。（2）美国允许核电机组参与辅 助服务市场，但只允许部分核电机组根据电网需求参与调峰运行，不参加其他的辅助 服务。（3）在容量市场中，美国允许核电机组通过发电容量拍卖竞标获得发电权，从 而在容量市场获益。 美国是集中竞价机制的代表。美国倾向于将核电无差别纳入现有电力市场体系， 通过集中竞价机制形成核电在多类型交易品种中的价格，实现核电在电力市场背景下 的价值核算。此外，为缓解核电在电力市场中面临的压力，美国各州先后出台了面向 核电的零碳排放补贴、无碳电力拍卖、资金补贴和容量电费等政策，以冲抵核电在电 力市场中潜在的风险，保障核电的合理收益和有序发展。
2.1.3. 核电享绿色溢价，政府补贴增厚收益
政府补贴带来溢价收入。（1）零碳排放信用（ZEC）：ZEC 是指补偿核电机组在 发电过程中不排放温室气体而获得的款项，主要针对一些经营不善、即将面临关闭的 核电站。每个公用事业公司都必须从零碳排放的电厂购买一定数量的信用，并将成本 计入用户的账单。从核电的角度来看，ZEC 为以前免费提供的低碳清洁属性提供了绿 色收入。ZEC 价格以 2016 年的碳社会成本（SCC）作为确定信用价值的起点，美国政 府机构的专家估测 SCC 中值约为每吨排放 42 美元，监管机构用 SCC 乘天然气发电/燃 煤发电产生的平均排放量进行单位转换。例如天然气发电的排放率约每兆瓦时 0.5 吨 /MWh，用 SCC 乘排放率即得到以$/MWh 为单位的基准 ZEC。美国目前已有五个州对 其部分核电机组实施了 ZEC 计划（纽约州、伊利诺伊州、新泽西州、康涅狄格州和俄 亥俄州）。美国 ZEC 补贴对核电机组净收入的贡献显著，未来中国核电机组或可争取 绿色溢价。 以纽约州为例：纳入 ZEC 计划的核电厂每发电 1 MWh，即获得一个 ZEC。由纽约 州能源局向核电厂支付其发电量的 ZEC 费用。而纽约的公用事业公司被要求从能源局 购买 ZEC，购买数量由他们消耗的电力份额决定。纽约州政府自 2017 年开始实施 ZEC 计划，政策为期 12 年，每两年调整一次。价格设定从 SCC 开始，据联邦政府估计， 2015 年每吨碳排放量为 42 美元。由于纽约参与了区域温室气体倡议（RGGI）碳定价 系统，因此 RGGI 补贴的预期价格从 ZEC 价值中扣除，剩下的碳成本乘纽约的碳排放 率，以$/MWh来计算 ZEC价值。2017-2018年，ZEC价值为每兆瓦 17.48 $/MWh；2019 年上涨至 19.59 $/MWh，2021 年 21.38 $/MWh，随后 2023 年下降至 18.27 $/MWh。ZEC 计划中同样设定，如果未来电力市场价格反弹（电能量+容量收入超过 39 $/MWh）， ZEC 价值将降低。
（2）清洁电力生产税抵免（PTC）：PTC 是来自联邦政府的一种税收抵免机制， 2022 年美国《通胀削减法案》（IRA）设立了“零碳排放核电生产税收抵免”（核能 PTC），适用于在 2023 年 12 月 31 日- 2032 年 12 月 31 日生产和销售电力的核电厂。 通过在电价较低时提供税收抵免，帮助核电厂维持收入稳定，防止现有核电机组退役。 抵免金额取决于总收入（包含电能量+辅助+容量+任何州立补贴等其他收入来源）：当 总收入降至$25/MWh 及以下时，PTC 提供的最大贡献为$15/MWh，核电含补贴收入可 以达到$40/MWh；对于超过$25/MWh 的收入部分，抵免金额按超额部分的 80%减少。 随着收入的增加，PTC 的贡献逐渐减少。总收入门槛和 PTC 金额每年根据通货膨胀进 行调整（假设2.5%），以2024年为基准，当核电厂的总收入低于$43.75/MWh时，PTC 机制可为核电厂提供税收补贴支持。
2.2. 法国：政府控制程度高，引入新机制保障核电合理电价
2.2.1. 法国电力市场相对寡头化，政府监管和控制程度较高
法国电力市场主要依托法国电力集团垂直一体化管理，市场份额超 75%。1946 年， 法国电力集团（EDF）成立，业务涵盖发电、输电、配电、能源交易、能源服务和能 效管理等多个环节，具有鲜明的垂直一体化管理特征。起初，法国电力集团是国有独 资企业。经过股份制改革上市及多次并购重组，成为国有控股企业，目前法国政府持有其84.5%的股份，通过绝对控股来实现对国家电力行业的严格控制。俄乌冲突爆发后， 法国政府曾考虑将负债累累的法国电力集团再次 100%国有化，以应对日益严峻的国际 能源挑战。 发电环节结束绝对垄断，输电、配电两个环节仍保持着国有垄断，售电环节形成 竞争关系。1999 年，与欧洲统一电力市场建设相呼应，法国开始电力市场化改革，将 发电、输电、配电和售电四个环节从 EDF垂直一体化管理体制中分离出来。（1）发电： 1999 年 EDF 结束了其在本土发电市场的绝对垄断地位，独立发电商、企业自有电厂等 也可公平接入电网，参与电力批发市场竞争。（2）输电：2005年输电公司 RTE拆分独 立，成为全资子公司，仍然高度垄断。（3）配电：2008年配电运营商 Enedis拆分独立 成为全资子公司，运营法国 95%的配电网。开放程度高于输电领域，但仍高度集中。 （4）售电：市场竞争程度相对较高，主要分为传统售电商和新入市场的自由售电商两 类。Enedis 是用户默认的传统售电商，提供了费率较低的管制型电价，因此拥有大量 用户。
