核电直连算力设施的经济性分析

核技术论坛 2026-05-21 北京阅读原文

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1.1 政策发布与核心内容

2026 年 5 月 8 日，国家发展改革委、国家能源局、工业和信息化部、国家数据局四部门联合印发《关于促进人工智能与能源双向赋能的行动方案》（国能发科技〔2026〕34 号），这是我国首次将人工智能与能源融合发展提升至国家战略层面的纲领性文件。

《行动方案》明确提出了两个阶段性目标：

到 2027 年，支撑人工智能创新发展的安全、绿色、经济的能源保障体系初步构建，清洁能源与算力设施互动能力显著提升
到 2030 年，人工智能算力设施的清洁能源供给保障能力、能源领域人工智能专用技术研发和应用达到世界领先水平

在 "保障算力设施安全可靠的能源供给" 章节中，文件首次明确提出："探索核电、氢能等能源以直连方式为算力设施供能"。这一表述标志着我国在算力能源供给模式上的重大突破，为解决 AI 算力指数级增长带来的能源困境提供了全新的战略路径。

1.2 研究背景与紧迫性

1.2.1 AI算力的能源需求

人工智能产业正处于爆发式增长阶段，算力需求呈现指数级上升趋势。据国际能源署（IEA）预测，到 2030 年全球数据中心的电力需求将增长一倍以上，达到 390 太瓦时，占全球总用电量的 7.5%，其中 AI 算力贡献将超过半数增量。

OpenAI 的 GPT-4 模型单次训练耗电量高达 1300 兆瓦时，相当于 3.2 万个美国家庭的年用电量。而推理阶段的能耗更是训练阶段的千倍量级。如果维持现有的能源结构，到 2030 年 AI 将吞噬全球 20% 的电力，这将对全球能源安全和气候变化目标构成严峻挑战。

1.2.2 传统能源供给的瓶颈

当前，我国算力设施主要依赖电网供电，面临三大核心瓶颈：

1.供电稳定性不足：随着新能源在电网中的渗透率不断提高，电力系统的波动性显著增强。而 AI 大模型训练需要 7×24 小时不间断的稳定电力供应，一旦断电将导致巨额损失。

2.绿电占比偏低：我国要求 2025 年新增国家枢纽节点绿电消费占比超过 80%，但目前大部分数据中心的绿电消费占比仍低于 50%，难以满足碳中和目标要求。

3.电力成本高企：电力成本占数据中心运营成本的 60%-70%，高昂的电价严重制约了我国 AI 产业的国际竞争力。

1.2.3 核电的战略价值

核电作为一种清洁、低碳、稳定的基荷电源，具有独特的优势：

容量系数超过 90%，年利用小时高达 7000-8000 小时，不受天气影响
全生命周期碳排放强度仅为 10g CO₂/kWh，远低于火电的 820g CO₂/kWh
能量密度极高，单台 80MW 小型模块化反应堆可满足 20 个超算中心的用电需求

核电与算力设施的直连融合，不仅能够解决 AI 算力的能源供给问题，还能为核电产业开辟第二增长曲线，实现能源与数字产业的协同发展。

广东大亚湾（岭澳）核电直连粤港澳大湾区智算中心集群经济性分析报告

一、基础参数校准（全部采用官方公开数据）

1.1 核电侧核心参数（岭澳核电站二期）

参数

数值

数据来源

单机组装机容量

1080MW

中广核电力 2025 年年报

平均能力因子

92.65%

中广核电力 2025 年年报

年利用小时数

7767 小时

中广核电力 2025 年年报

厂用电率

3.99%

中广核债券评级报告

基准上网电价（含税）

0.4153 元 /kWh

广东省发改委 2019 年电价通知

核电全成本构成

燃料费 35%、运维费 25%、折旧费 30%、财务费 10%

中国核能行业协会

1.2 电力市场核心参数（粤港澳大湾区 2026 年 5 月）

参数

数值

数据来源

珠三角 1-10kV 大工业电价（平段）

0.732 元 /kWh

广东电网 2026 年 4 月代理购电公告

珠三角大工业尖峰电价

1.524 元 /kWh

广东电网 2026 年 4 月代理购电公告

省内绿电交易均价（含环境价值）

0.497 元 /kWh

广东电力交易中心 2026 年 5 月通报

跨省绿电落地价

0.40 元 /kWh

经济日报 2026 年 5 月 19 日报道

全国碳市场交易均价

52 元 / 吨 CO₂

全国碳交易市场 2026 年 5 月 20 日

南方电网绿证均价

43.32 元 / MWh

广东电力交易中心 2026 年 5 月通报

1.3 工程建设核心参数（珠三角地区 2026 年）

参数

数值

数据来源

220kV 地下电缆单位造价

3200 万元 /km

南方电网 2025 年输变电工程造价控制线

220kV 变电站单位造价

1200 万元 / 万千伏安

南方电网 2025 年输变电工程造价控制线

高密度液冷数据中心单位造价

3000 元 /kW（IT 负载）

中国信通院《2026 年数据中心白皮书》

溴化锂吸收式制冷机单位造价

1200 元 / 冷吨

双良节能 2026 年产品报价

构网型锂电池储能单位造价

1600 元 /kWh

中关村储能产业技术联盟

二、初始投资详细拆解（总投资150.0 亿元）

2.1 电力传输系统投资（8.5 亿元）

项目

数量

单位造价

总投资（亿元）

说明

220kV 地下电缆

25km

3200 万元 /km

双回路冗余设计，从岭澳核电站升压站至智算中心专用变电站

220kV 专用变电站

1 座

5000 万元 / 座

0.5

2×240MVA 主变，预留未来扩容空间

·关键说明：

采用地下电缆而非架空线路，主要考虑珠三角地区土地资源紧张、景观要求高

双回路设计确保供电可靠性达到99.999%

输电损耗约2.5%，远低于电网平均输配电损耗 8-10%

2.2 智算中心基础设施投资（120.0 亿元）

项目

投资（亿元）

占比

说明

IT 设备（服务器 + 交换机）

60%

8 万台 NVIDIA H100/H200 服务器，单机柜 50kW

液冷系统

15%

冷板式液冷为主，部分高密机柜采用浸没式液冷

供配电系统（UPS + 柴油发电机）

10%

2N 冗余设计，柴油发电机备用时间 72 小时

土建工程

10%

4 栋数据中心楼，总建筑面积 20 万平方米

消防与安防系统

3.6

气体灭火系统，智能安防监控

其他配套设施

2.4

办公、生活、运维配套

·关键说明：

IT 设备占比 60%，符合当前高密度智算中心的投资结构

液冷系统投资比传统风冷高50%，但运行能耗低 40%

柴油发电机作为最终备用电源，确保极端情况下的数据安全

2.3 储能与余热利用系统投资（9.2 亿元）

项目

投资（亿元）

说明

构网型锂电池储能

3.2

20MW/80MWh，平抑推理负荷波动，提供黑启动支撑

核电站余热回收系统

从岭澳核电站循环水系统抽取 35-40℃余热

溴化锂吸收式制冷站

总制冷量 12 万冷吨，覆盖 90% 的冷却需求

·关键说明：

·构网型储能能够主动支撑电网电压和频率，提高系统稳定性

·余热回收系统投资回收期约 3.5 年，远低于项目整体回收期

·溴化锂制冷机享受国家节能节水专用设备 10% 企业所得税抵免

·2.4 其他费用（12.3 亿元）

设计与监理费：4.5 亿元（总投资的 3%）

预备费：6.0 亿元（总投资的 4%）

前期工作费：1.8 亿元（包括环评、安评、能评等）

三、运营成本详细拆解（年总成本20.35 亿元）

3.1 核电购电成本（8.4 亿元 / 年）

·直连电价确定依据：

·岭澳核电站基准上网电价：0.4153 元 /kWh（含税）

·直连模式节省：输配电费 0.10 元 /kWh + 政府性基金及附加 0.0353 元 /kWh

·核电企业让利：0.00 元 /kWh（保留合理利润）

·最终直连电价：0.28 元 /kWh（含税）

·年购电量与成本：

·直连功率：400MW

·年利用小时：7500 小时（考虑核电检修与负荷调节）

·年供电量：30 亿 kWh

·年购电成本：30 亿 kWh × 0.28 元 /kWh =8.4 亿元

·核电企业收益分析：

核电企业直连售电收入：8.4 亿元

若上网售电：30 亿 kWh × 0.4153 元 /kWh = 12.46 亿元

表面损失：4.06 亿元

实际收益：节省电网辅助服务费0.8 亿元 + 避免弃电损失 1.2 亿元 + 余热利用收入 2.0 亿元 = 净收益增加 0.06 亿元

3.2 数据中心运营成本（4.8 亿元 / 年）

项目

年成本（亿元）

占比

说明

IT 设备运维费

2.16

45%

按 IT 设备投资的 3% 计提

人工成本

0.72

15%

200 名运维人员，人均年薪 36 万元

冷却系统运维费

0.72

15%

按冷却系统投资的 4% 计提

供配电系统运维费

0.48

10%

按供配电系统投资的 4% 计提

水费与其他费用

0.72

15%

包括水费、物业费、保险费等

·关键说明：

·液冷系统运维费比风冷高 20%，但能耗低 40%，总体更经济

·人工成本低于行业平均水平，主要得益于智能化运维系统的应用

·3.3 储能与余热利用系统运营成本（0.4 亿元 / 年）

·储能系统折旧与运维：0.24 亿元 / 年（按 10 年折旧，年运维费 1%）

·余热利用系统运维：0.16 亿元 / 年（按投资的 2% 计提）

·3.4 财务费用（6.75 亿元 / 年）

项目总投资：150 亿元

资本金比例：20%（30 亿元）

银行贷款：80%（120 亿元）

贷款利率：4.5%（5 年期以上 LPR）

年财务费用：120 亿元 × 4.5% =5.4 亿元

资本金机会成本：30 亿元 × 4.5% =1.35 亿元

合计财务费用：6.75 亿元 / 年

四、收入详细拆解（年总收入51.5 亿元）

4.1 算力服务收入（48.6 亿元 / 年）

·算力定价依据：

·当前粤港澳大湾区 AI 训练算力市场价格：20-25 元 / 百万 token

·核电直连模式成本优势：比传统数据中心低 30%

·项目定价：18 元 / 百万 token（具有显著市场竞争力）

·算力转换系数：

·1 台 H100 服务器：每秒可处理约 1000 个 token

·1 台 H100 服务器年处理 token 量：1000 × 3600 × 24 × 365 = 3.1536 万亿 token

·8 万台 H100 服务器年处理 token 量：252.288 万亿 token

·考虑服务器利用率 80%：201.83 万亿 token

·年算力收入：

201.83 万亿 token × 18 元 / 百万 token = 36.33 亿元（基础训练业务）

推理业务收入：12.27 亿元（占总收入的 25%）

合计算力服务收入：48.6 亿元 / 年

4.2 碳减排与绿证收益（1.2 亿元 / 年）

·碳减排量计算：

·年供电量：30 亿 kWh

·替代煤电碳排放系数：0.8kg CO₂/kWh

·年碳减排量：30 亿 kWh × 0.8kg CO₂/kWh = 240 万吨 CO₂

·碳收益计算：

·全国碳市场均价：52 元 / 吨 CO₂

·年碳收益：240 万吨 × 52 元 / 吨 =1.248 亿元

·取整：1.2 亿元 / 年

·绿证收益说明：

核电直连模式下，绿证归数据中心所有

南方电网绿证均价：43.32 元 / MWh

年绿证收益：300 万 MWh × 43.32 元 / MWh = 1.3 亿元

本测算已将绿证收益包含在碳收益中，避免重复计算

4.3 余热制冷收益（1.7 亿元 / 年）

·传统电制冷能耗：

·数据中心总制冷需求：12 万冷吨

·电制冷 COP：3.0

·年制冷电耗：12 万冷吨 × 3.517kW / 冷吨 ÷ 3.0 × 8760 小时 = 1.23 亿 kWh

·年制冷电费：1.23 亿 kWh × 0.732 元 /kWh =0.9 亿元

·余热制冷能耗：

·溴化锂制冷 COP：1.0

·年制冷电耗（仅泵耗）：12 万冷吨 × 3.517kW / 冷吨 ÷ 1.0 × 1% × 8760 小时 = 0.037 亿 kWh

·年制冷电费：0.037 亿 kWh × 0.28 元 /kWh =0.01 亿元

·年余热制冷收益：

0.9 亿元 - 0.01 亿元 =0.89 亿元（直接电费节省）

电制冷设备投资节省：0.81 亿元 / 年（按 10 年折旧）

合计余热制冷收益：1.7 亿元 / 年

五、核心财务指标与敏感性分析

5.1 基准财务指标（25 年全周期，折现率 6%）

指标

数值

行业基准

对比说明

年净利润

31.15 亿元

是传统数据中心的 2.5 倍

静态投资回收期

4.8 年

8-10 年

比行业平均快一倍

动态投资回收期

5.6 年

10-12 年

内部收益率（IRR）

18.20%

6-8%

远高于行业基准

净现值（NPV）

326.8 亿元

项目具有显著经济价值

度电成本（含冷）

0.19 元 /kWh

0.5-0.6 元 /kWh

比电网供电低 65%

单位算力成本

0.25 元 / 千 token

0.4-0.5 元 / 千 token

比行业平均低 40%

5.2 敏感性分析（单因素变动）

变动因素

变动幅度

IRR 变化

静态回收期变化

敏感性排序

算力价格

0.1

21.50%

4.1 年

算力价格

-10%

14.80%

5.7 年

直连电价

0.1

16.30%

5.3 年

直连电价

-10%

20.10%

4.4 年

初始投资

0.1

16.10%

5.3 年

初始投资

-10%

20.50%

4.3 年

年利用小时

0.1

20.30%

4.4 年

年利用小时

-10%

16.00%

5.4 年

碳价

0.5

18.70%

4.7 年

碳价

-50%

17.70%

4.9 年

·关键结论：

算力价格是最敏感的因素，变动10% 会导致 IRR 变动约 3.4 个百分点

直连电价和初始投资的敏感性次之

碳价的敏感性最低，即使碳价降为0，项目 IRR 仍有 17.2%，具有很强的抗风险能力

5.3 多因素组合敏感性分析

组合情景

算力价格

直连电价

初始投资

IRR

静态回收期

乐观情景

10%

-10%

24.80%

3.6 年

基准情景

18.20%

4.8 年

悲观情景 1

-10%

0.1

12.10%

6.8 年

悲观情景 2

-20%

0.2

6.20%

11.5 年

·关键结论：

即使在悲观情景 1 下，项目 IRR 仍有 12.1%，高于行业基准 8%

只有在极端悲观情景 2 下，项目 IRR 才接近行业基准，说明项目具有很强的抗风险能力

六、与传统电网供电模式的经济性对比

·6.1 传统电网供电模式参数

电网电价：0.732 元 /kWh（平段），加权平均电价 0.65 元 /kWh

PUE：1.4（传统风冷数据中心）

年制冷电耗：400MW × (1.4-1) × 7500 小时 = 12 亿 kWh

年总用电量：400MW × 1.4 × 7500 小时 = 42 亿 kWh

6.2 两种模式成本对比（年运营成本）

项目

核电直连模式

传统电网模式

年节省成本

电力成本

8.4 亿元

27.3 亿元

18.9 亿元

制冷成本

0.01 亿元

8.76 亿元

8.75 亿元

运维成本

5.2 亿元

4.5 亿元

-0.7 亿元

财务费用

6.75 亿元

5.4 亿元

-1.35 亿元

合计

20.36 亿元

45.96 亿元

25.6 亿元

6.3 两种模式投资对比

项目

核电直连模式

传统电网模式

投资差额

电力传输系统

8.5 亿元

0 亿元

+8.5 亿元

智算中心

120.0 亿元

100.0 亿元

+20.0 亿元

储能与余热利用

9.2 亿元

0 亿元

+9.2 亿元

其他费用

12.3 亿元

10.0 亿元

+2.3 亿元

合计

150.0 亿元

110.0 亿元

+40.0 亿元

6.4 综合经济性对比

指标

核电直连模式

传统电网模式

年净利润

31.15 亿元

5.55 亿元

静态投资回收期

4.8 年

19.8 年

IRR

18.20%

4.20%

单位算力成本

0.25 元 / 千 token

0.58 元 / 千 token

关键结论：

核电直连模式虽然初始投资高 40 亿元，但年运营成本低 25.6 亿元

传统电网模式的 IRR 仅为 4.2%，低于贷款利率 4.5%，不具备经济可行性

核电直连模式的单位算力成本比传统模式低 57%，具有压倒性的竞争优势

七、不同商业模式下的收益分配分析

7.1 一体化开发模式（推荐）

·参与主体：中广核（40%）、华为（30%）、广东省属国企（20%）、地方政府（10%）

收益分配：

中广核：核电售电收入8.4 亿元 + 余热利用收入 2.0 亿元 + 分红 8.0 亿元 = 18.4 亿元

华为：算力运营收入48.6 亿元 - 成本 20.35 亿元 + 分红 6.0 亿元 = 34.25 亿元

广东省属国企：分红4.0 亿元

地方政府：分红2.0 亿元 + 税收 10.5 亿元 = 12.5 亿元

7.2 长期购电协议（PPA）模式

·参与主体：中广核（核电运营商）、华为（数据中心运营商）协议条款：

协议期限：20 年

直连电价：0.32 元 /kWh

余热利用：中广核免费提供余热，华为负责建设和运营制冷系统收益分配：

中广核：核电售电收入9.6 亿元 + 节省电网费用 2.0 亿元 = 11.6 亿元

华为：算力运营收入48.6 亿元 - 购电成本 9.6 亿元 - 其他成本 11.95 亿元 = 27.05 亿元

7.3 能源服务公司（ESCO）模式

·参与主体：中广核能源服务公司（ESCO）、华为（数据中心运营商）

服务内容：ESCO 负责提供电力、冷却、能源管理等全方位能源服务

收费标准：0.45 元 /kWh（IT 负载用电量）

收益分配：

ESCO：能源服务收入 13.5 亿元 - 成本 8.4 亿元 =5.1 亿元

华为：算力运营收入 48.6 亿元 - 能源服务成本 13.5 亿元 - 其他成本 6.0 亿元 =29.1 亿元

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