1?????核電發(fā)展發(fā)展概述
1.1???????概述
從1954年蘇聯(lián)建成第一座商運核電站，到2017年底全球一共有450座在運核電機組，為全世界提供了13%的電力能源供應。
核電技術在近70年的應用時間里，發(fā)展并不是一帆風順，期間經(jīng)過了高潮也有過低谷。上世六七十年代，受到石油危機影響，迎來了第一次核電建設高峰，但其后的幾次嚴重的核事故，也給商用核電機組應用造成了巨大的影響，最近一次影響最大是2012年的日本福島核電站事故，它的發(fā)生重創(chuàng)全球核電產(chǎn)業(yè)。
通過近些年的努力，各國已經(jīng)逐步開始重啟新的機組建設，2014年、2015年、2016年開工建設的核電機組分別為3、7、3座。
此外，上世紀大量建設的核電機組，服役時間已接近40年設計壽命，機組如果不進行升級改造，就將被面臨關停，根據(jù)了解到的信息，相關電站已經(jīng)開始了機組延壽的研究。
本報告通過對全球及國內核電在建機組，計劃建設機組，以及可能進行改造的在役機組，對核電產(chǎn)業(yè)發(fā)展進行分析，并結合廣利核公司所在的儀控系統(tǒng)行業(yè)，對近期核電DCS系統(tǒng)的市場規(guī)模進行分析及預測。
1.2???????經(jīng)濟與核電機組建設
核電機組的建設與經(jīng)濟發(fā)展有著正相關的關系，上世紀七十年代，和上世紀九十年代，是世界范圍內的兩次核電機組的建設高峰。
按照世界核電聯(lián)盟（WNA）測算到2025年前全球有150~160座計劃建設的新核電機組，到2050年前將再建設300~400座新機組，提供全球25%的電力供應。
中國政府始終秉承安全高效發(fā)展核電的方針，通過對進幾年的能源政策，可以看到國家采取的核電規(guī)劃始終保持一致，對核電提出的目標總體較高。根據(jù)近年來陸續(xù)發(fā)布的《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃(2014-2020年)》、《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》及《“十三五”核工業(yè)發(fā)展規(guī)劃》等文件的規(guī)劃目標，到2020年，核電裝機容量達到5800萬千瓦，在建容量達到3000萬千瓦以上。2017年底年核電裝機容量為3460萬千瓦，占總發(fā)電的2%，距離規(guī)劃中的容量有2000萬千瓦差距。
2?????核電站DCS系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)概述
2.1???????數(shù)字化DCS系統(tǒng)
數(shù)字化DCS系統(tǒng)是基于計算機技術的分布式控制系統(tǒng)，第一套的數(shù)字化DCS系統(tǒng)由Honeywell公司在1975年推出。數(shù)字化DCS系統(tǒng)推出后，由于其較傳統(tǒng)模擬控制系統(tǒng)的本質提升，很快就在多個行業(yè)應用起來。
國外DCS系統(tǒng)在國外一經(jīng)問世，很快被引入到國內，同時國內也開始數(shù)字化DCS系統(tǒng)研制，經(jīng)過近十年的發(fā)展，到在20世紀90年代，國內產(chǎn)生幾家比較有代表的DCS廠家：浙大中控、上海新華、和利時，他們也形成了各自的DCS系統(tǒng)產(chǎn)品。
2.2???????核電站數(shù)字化DCS系統(tǒng)
早期的核電站采用的是基于模擬控制組合單元儀表系統(tǒng)和繼電器等硬件的控制方案。
由于核電行業(yè)的特點，核電廠DCS系統(tǒng)需要具備成熟性、安全性和可靠性，所以核電行業(yè)對新技術的使用較其他行業(yè)存在明顯滯后，在其他行業(yè)已經(jīng)普遍使用數(shù)字化DCS系統(tǒng)多年以后，核電站才開始嘗試采用數(shù)字化的DCS系統(tǒng)。
全球最早使用全數(shù)字化DCS系統(tǒng)是在法國舒茲Chooz1號機組，機組已經(jīng)在1996年并網(wǎng)發(fā)電商運。
國內最早使用全數(shù)字化DCS系統(tǒng)是在田灣1號機組，系統(tǒng)采用的ARVEA\SIEMENS的TXP+TXS的平臺，田灣1號機組與1999年開工建設，已經(jīng)在2007年并網(wǎng)發(fā)電商運。
2.3???????全球核電DCS行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
由于核電儀控的發(fā)展滯后于其他行業(yè)，這樣核電儀控的系統(tǒng)研制可以基于已經(jīng)應用與其他行業(yè)的成熟平臺，針對核電要求進行定制的開發(fā)和認證鑒定，比如早期的西門子TXP系統(tǒng)在火電行業(yè)上有大量的應用業(yè)績，后經(jīng)升級改進后，作為核電儀控系統(tǒng)的非安全部分進行應用。
核電核級儀控系統(tǒng)，由于開發(fā)及認證難度和周期性等特點，目前全球范圍已有商業(yè)應用的核級儀控系統(tǒng)（除個別近期研制的國產(chǎn)平臺），研制完成的時間都在上世紀末或者本世紀初。由于全球近期并沒有大量新建機組的刺激，各國重新研制全新的核級儀控系統(tǒng)的動力并不大。
2.4???????國內核電DCS行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
國內建設核電機組始于上世紀90年代，起步較歐美等核電強國有所滯后，但隨著近些年經(jīng)濟高速發(fā)展，以及對清潔能源的需求增加，在二十一世紀初掀起了一批新機組的建設高峰。在2012年雖然受到福島事故的影響，短期暫停了新機組的審批，但發(fā)展核電的總體政策一直沒有變化，近幾年一直保持著全球最多的在建核電機組數(shù)量。
核電廠的建設是復雜的系統(tǒng)工程它體現(xiàn)了大國工業(yè)綜合水平，尤其是前些年國外廠家基于自身的先發(fā)技術優(yōu)勢，不僅在系統(tǒng)造價、建設工期方面提出了苛刻的要求，還在技術轉讓方面設置了重重障礙，嚴重的甚至影響到項目工期。此外近些年信息安全的事件時有發(fā)生，針對工業(yè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡攻擊是一種新的手段，比如2010年，伊朗核設施就受到了“震網(wǎng)”病毒襲擊。如果使用國外的DCS系統(tǒng)，無法完全排除存在漏洞和風險。
近幾年在國家提出的“一路一帶”倡導下，作為把核電作為中國制造的一張名片，提到了新的高度，為核電走出去也提供了機會。數(shù)字化DCS系統(tǒng)是對整個電站進行控制管理的關鍵設備，更是要實現(xiàn)國產(chǎn)化的配套裝置。
基于上述巨大的市場規(guī)模，以及國家政策導向，國內自主化研制核電儀控系統(tǒng)存在較高的熱情，較早涉及研制國產(chǎn)化核電儀控的有三家公司，分別是廣利核，中核控制和國核自儀。
3 ? ? 在建及計劃建設核電站DCS系統(tǒng)市場分析
3.1???????國內在建及計劃建設核電站
截至2017年12月，已經(jīng)建成運行機組38個，總裝機容量34.6 GWe，在建機組18座，裝機容量21.1 GWe，計劃建設機39座，裝機容量46.1 GWe。
3.2???????全球在建及計劃建設電站
截至2016年12月，全球共有各類型商用反應堆448座，裝機容量共計391GWe，提供了13%的全球電力供應，這些反應堆分布在31個國家，有61座在建反應堆，到2025年，已有建設計劃和建設意向的機組約160臺。
3.3???????在建及計劃建設核電廠DCS系統(tǒng)測算
3.3.1????國內市場
按照2014~2020發(fā)布的國家能源建設計劃，到2020年底完成的裝機容量為58 GWe，在建機組容量為34 GWe，對比2017年底已經(jīng)完成商運機組容量和在建機組容量，預計從2018年起到2020年，每年完成商運的裝機容量為8 GWe，對應為每年實現(xiàn)8個百萬千瓦機組商運。
按照此進度，目前存量的18臺在建機組將全部完成，為了在2020年達到34 GWe的在建機組容量，還將開工建設新機組36臺，為后續(xù)建設進行儲備。
按此分析，2020年前國內新建電站所需配套的DCS系統(tǒng)共計36套。
3.3.2????全球市場
按照NWA的預測，到2050年前，全球的核電裝機容量將達到1000 GWe，提供25%的全球電力供應。預計2020年前，每年建成10 GWe裝機容量，約為10臺百萬千瓦機組；2021到2025年，每年建成25 GWe裝機容量，約為25臺百萬千瓦機組；從2026年到2050年，每年建成33 GWe裝機容量，約為33臺百萬千瓦機組。
按此分析，至2020年新建電站所需配套DCS系統(tǒng)共計30套，2021~2025年，新建電站所需配套的DCS系統(tǒng)共計125套，2026年到2050年，新建電站所需配套的DCS系統(tǒng)共計套約800套。
4 ? ? 在役核電站DCS系統(tǒng)改造市場測算
全球在役的核電機組集中建設于上世紀六七十年代，服役時間已經(jīng)普遍超過30年，按照機組運行壽命40年計算，此部分機組的服役年齡已經(jīng)接近或已經(jīng)達到設計壽命，如果對這部分機組進行機組延壽，其原先的配套的模擬控制系統(tǒng)，可將有需要進行數(shù)字化改造，這樣也給數(shù)字化DCS系統(tǒng)的建設創(chuàng)造了市場。
對核電站改造按照提前10年開始規(guī)劃估算，早期的電站按照40年的設計壽命，運行超過30年的機組，認為不進行改造。運行壽期在20年和30年之間的機組，存在改造的可能。
4.1???????國內市場
國內電站，服役超過20年的機組共3臺，分別是秦山一期、大亞灣1、2號機組，服役超過10年的機組共8臺，分別是秦山二期1、2號，秦山三期1、2號，嶺澳一期1、2號，田灣1、2號。
按照儀控系統(tǒng)的使用壽命及備件消耗的程度，機組運行超過20年，一般就需要考慮對儀控系統(tǒng)進行改造。因此目前大亞灣和秦山一期有潛在的改造可能。
4.2???????全球市場
對全球范圍內運行壽期在20年和30年之間的機組進行統(tǒng)計，作為近期預期改造機組：
