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《中國核能行業(yè)智庫叢書（第四卷）》已完成出版發(fā)行，這是一本發(fā)產(chǎn)業(yè)先聲的智慧文萃，是行業(yè)專家們從不同角度、不同深度對(duì)產(chǎn)業(yè)前途命運(yùn)進(jìn)行思考的思想文庫。自2021年12月起，協(xié)會(huì)微信公眾號(hào)將精選大部分文章與廣大讀者共享。今天推出的是其他板塊文章《全球核電發(fā)展最新趨勢》。

王  茜

于中核戰(zhàn)略規(guī)劃研究總院工作，現(xiàn)為戰(zhàn)略研究所政策法規(guī)研究室副主任兼所辦公室主任（正科級(jí)、工程師）。長期從事核能產(chǎn)業(yè)國際化合作市場分析。近期參與編寫 2018 年、2019 年、2020 年核能發(fā)展藍(lán)皮書世界核能發(fā)展概況內(nèi)容。

《全球核電發(fā)展最新趨勢》

由于新冠病毒疫情對(duì)能源行業(yè)的影響，世界電力需求在近一個(gè)世紀(jì)以來，出現(xiàn)了最大降幅，但核能受到的影響相對(duì)較小。世界權(quán)威機(jī)構(gòu)的預(yù)測數(shù)據(jù)表明，世界核電發(fā)展趨勢總體上都是積極的，未來世界核電的裝機(jī)容量會(huì)有顯著增長，到 2050 年世界核電裝機(jī)容量比目前增長1倍以上。未來的核電發(fā)展主要集中在亞洲和東歐地區(qū)。

1  近年來世界核電發(fā)電量小幅增長，但核發(fā)電量占比呈下降趨勢

世界核發(fā)電量占比在 1996 年達(dá)到 17.5% 的最大值，之后一直下降，2019 年為 10.35%（見圖 1）。核電占比下滑的主要原因之一是新建投運(yùn)核電機(jī)組相對(duì)較少。截至 2020 年年底，世界在運(yùn)機(jī)組 442 臺(tái)，總裝機(jī)容量超過 392 454 兆瓦，分布在 32 個(gè)國家，累計(jì)共有 18 735 堆·年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。壓水堆、沸水堆和重水堆是三種主要的堆型，數(shù)量分別為 302、64 和 48，占總數(shù)的 68.33%、14.48% 和 10.86%。

圖 1 1990 年至 2019 年核電發(fā)電量及占比情況

2019 年，世界核發(fā)電約占總發(fā)電量的 10.35%。其中，有 19 個(gè)國家的核電占比超過了 10% 的全球平均水平（見圖 2）。除了荷蘭、日本，具有核電機(jī)組的發(fā)達(dá)國家的核電占比都超過了全球平均水平，發(fā)展中國家的核電占比相對(duì)較小。日本在福島核事故后，由于核電站停運(yùn)數(shù)量較多，所以核發(fā)電占比降低。

2  近年全球核電新開工機(jī)組增長幅度不大，但是發(fā)展核電的區(qū)域不斷增加

截至 2020 年年底，世界在建核電機(jī)組 53 臺(tái)，分布在 19 個(gè)國家或地區(qū)，總裝機(jī)容量 56 393 兆瓦（見圖 3）。在建反應(yīng)堆大部分為壓水堆，數(shù)量占到 80.77%（見圖 4）。中東、中亞等地區(qū)已經(jīng)成為新的核電建設(shè)主要區(qū)域。未來全球核電建設(shè)的重點(diǎn)將應(yīng)在發(fā)展中國家，尤其是中國和印度，發(fā)達(dá)國家趨于維持現(xiàn)有核電水平。

圖 2 2019 年世界各國核電占比情況

注：數(shù)據(jù)來自 IAEA，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為 2019 年情況

圖 3 世界各國在建核電機(jī)組凈裝機(jī)容量與臺(tái)數(shù)情況

注：數(shù)據(jù)來自 IAEA，統(tǒng)計(jì)截至 2020 年年底，柱狀圖上方數(shù)字為機(jī)組數(shù)量

圖 4 世界在建機(jī)組各堆型數(shù)量占比情況

注：數(shù)據(jù)來自 IAEA，統(tǒng)計(jì)截至 2020 年年底

3機(jī)組老齡化是在運(yùn)機(jī)組面臨的重要問題，機(jī)組延壽或退役是世界核電未來發(fā)展的一個(gè)重要趨勢，尤其是發(fā)達(dá)國家目前，世界在運(yùn)的核電機(jī)組多數(shù)是二代技術(shù)，通常設(shè)計(jì)壽命為 40 年，運(yùn)行年齡超過 30 年、35 年、40 年和 45 年的機(jī)組分別有 297 臺(tái)、218 臺(tái)、105 臺(tái)和 53 臺(tái)， 分別占在運(yùn)機(jī)組的 67.04%、49.21%、23.7% 和 11.96%（見表 1）。為了降低費(fèi)用、保障電力安全，美國、法國、俄羅斯、加拿大等多個(gè)國家正在制定機(jī)組延壽計(jì)劃，將二代機(jī)組延壽至 50 年、60 年乃至更長的壽期。

表 1 世界核電機(jī)組壽命超過 30 年的情況

4 世界重要核電組織預(yù)測核電仍將持續(xù)增長，但各組織對(duì)核電增長幅度的預(yù)測有所不同

世界各重要能源機(jī)構(gòu)預(yù)測核電將繼續(xù)增長。國際原子能機(jī)構(gòu)（IAEA）于 2020 年9 月在2020 年版年度報(bào)告《直至2050 年能源、電力和核電預(yù)測》中指出，2019 年，世界核電裝機(jī)容量為 392 吉瓦，預(yù)測到 2050 年世界核電裝機(jī)容量將為363 吉瓦（低值情景）至 715 吉瓦（高值情景）。與 2019 年相比，在高值情景中， 核電裝機(jī)容量到2030 年將增加約20%，到2050 年將增加約80%；在低值情景中，核電裝機(jī)容量到 2040 年預(yù)計(jì)下降 10%，隨后小幅上漲，到 2050 年下降約 7%。

世界核協(xié)會(huì)于 2019 年發(fā)布的《沉默的巨人——清潔能源系統(tǒng)對(duì)核能的需求》報(bào)告認(rèn)為，2050 年世界核電裝機(jī)容量將達(dá)到 10 億千瓦，比當(dāng)前增長 163.85%。

OECD-NEA 和 IEA 于 2015 年聯(lián)合預(yù)測，預(yù)計(jì)到 2030 年世界核電裝機(jī)容量將達(dá)到 5.43 億千瓦，比當(dāng)前增長 43.76%，到 2050 年世界核電將達(dá)到 9.3 億千瓦，比當(dāng)前增長 146.22%。

5 第三代核電技術(shù)已成為當(dāng)前核電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主流技術(shù)，將在整個(gè) 21 世紀(jì)都很有商業(yè)發(fā)展前景

第三代核電技術(shù)將是未來核電行業(yè)發(fā)展的主要商用核電技術(shù)?？紤]到未來20 ～ 30 年世界新開工建設(shè)的核電技術(shù)將以第三代核電技術(shù)為主，以及第三代核

電技術(shù)設(shè)計(jì)壽命為 60 年，并且在設(shè)計(jì)壽期末極有可能再延壽 10 年至 20 年，因此可以推斷出第三代核電技術(shù)將在整個(gè) 21 世紀(jì)都很有商業(yè)發(fā)展前景。

目前，已 經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)部署的三代核電技術(shù)有 AP1000、EPR、VVER、APR1400、“華龍一號(hào)”和 ABWR 等 6 種堆 / 機(jī)型。其中，建成的機(jī)組 19 臺(tái)，在建的機(jī)組 37 臺(tái)，中止建設(shè)的機(jī)組 2 臺(tái)（見表 2）。

2020 年，第三代核電技術(shù)持續(xù)快速發(fā)展，共有 4 臺(tái)新機(jī)組并網(wǎng)，總裝機(jī)容量為452.1 萬千瓦，分別是我國福清 5 號(hào)機(jī)組、白俄羅斯 1 號(hào)機(jī)組、阿聯(lián)酋巴拉卡 1 號(hào)機(jī)組、俄羅斯列寧格勒二期 2 號(hào)機(jī)組。此外，有 4 臺(tái)三代核電機(jī)組開工建設(shè)，分別是我國的漳州核電站的 2 號(hào)機(jī)組、太平嶺核電站的 2 號(hào)機(jī)組、蒼南三澳核電站 1 號(hào)機(jī)組和土耳其阿庫尤核電站的 2 號(hào)機(jī)組。

表 2 第三代核電技術(shù)部署情況

6 核能正在轉(zhuǎn)向多用途方向發(fā)展，小堆是核能多用途的主要承擔(dān)者

核能除了發(fā)電外，核能的熱應(yīng)用將會(huì)逐漸成熟，如工業(yè)應(yīng)用、核能制氫、海水淡化以及其他新化學(xué)工藝的應(yīng)用。由于小堆布置靈活，綜合應(yīng)用能力容易實(shí)現(xiàn)，將是核能多用途應(yīng)用的主要承擔(dān)者。

小型模塊化反應(yīng)堆（小堆）由于其多用途、模塊化等特點(diǎn)，近年引起世界廣泛關(guān)注。根據(jù) IAEA 統(tǒng)計(jì)，世界小堆研發(fā)至少有 50 種型號(hào)，以美俄兩國研發(fā)的型號(hào)居多。目前，俄羅斯已經(jīng)建成 4 臺(tái)小堆，分別是裝載兩臺(tái) KLT-40S 小堆的“羅蒙諾索夫”號(hào)浮動(dòng)核電站，已經(jīng)為楚科奇地區(qū)供電供熱；裝載兩臺(tái) RITM-200 小堆的“北極”號(hào)破冰船順利完成首航。還有 5 臺(tái)小堆工程在建，其中我國的高溫氣冷堆核電示范工程，已完成雙堆調(diào)試，有望 2021 年建成投產(chǎn)。各國大力推進(jìn)小堆開發(fā)認(rèn)證工作，2020 年 8 月，紐斯凱爾動(dòng)力公司小型模塊堆設(shè)計(jì)獲美國核管會(huì)批準(zhǔn)， 這是美國核管會(huì)對(duì)紐斯凱爾小堆設(shè)計(jì)認(rèn)證申請(qǐng)的第六階段審查（最后階段），并發(fā)布了最終安全評(píng)估報(bào)告。

7 各國持續(xù)對(duì)先進(jìn)核電技術(shù)研發(fā)進(jìn)行投入

第四代核能系統(tǒng)中以鈉冷快堆和高溫氣冷堆技術(shù)最為成熟。俄羅斯已經(jīng)建成具備第四代核能系統(tǒng)特征的 BN-600、BN-800 鈉冷快堆。中國正在建設(shè)的霞浦60 萬千瓦的示范快堆，以及正式開工建設(shè)的 2 號(hào)機(jī)組也具備第四代核能特征。

全球聚變堆技術(shù)研發(fā)取得一系列重要技術(shù)進(jìn)展。國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）正式進(jìn)入設(shè)備組裝階段。ITER 項(xiàng)目于 2006 年誕生，35 個(gè)合作國家包括歐盟成員國（加上英國和瑞士）、中國、印度、日本、韓國、俄羅斯和美國。ITER 計(jì)劃用 4.5 年完成安裝，到 2025 年進(jìn)行第一次等離子體放電，最終驗(yàn)證核聚變商業(yè)化應(yīng)用的可行性。

8  各國對(duì)核電發(fā)展政策不同，但整體而言是促進(jìn)核電發(fā)展

歐盟將核能作為解決碳排方案的一部分，希望各成員國利用核能，趕在 2050 年之前實(shí)現(xiàn)碳中和。2020 年 6 月，歐洲核工業(yè)組織（European Nuclear Industry）呼吁政策的一致性和明確信號(hào)以促進(jìn)新核電廠投資和交付政策，呼吁制定相關(guān)政策，以允許建設(shè)大型反應(yīng)堆和小型堆、維護(hù)現(xiàn)有反應(yīng)堆，并允許現(xiàn)有核電廠保持長期運(yùn)行。

美國的核電機(jī)組數(shù)、核電裝機(jī)容量和發(fā)電量目前位居全球第一。核能在美國能源中有著不可替代的地位和具有較高的戰(zhàn)略地位，美國政府明確重振和保持美國核能大國地位。2020 年 4 月，美國能源部發(fā)布了《恢復(fù)美國核能競爭優(yōu)勢：保證國家安全戰(zhàn)略》報(bào)告，提出要振興壯大核燃料循環(huán)前段與核工業(yè)，增強(qiáng)核出口競爭力，重構(gòu)全球核工業(yè)領(lǐng)導(dǎo)地位。

俄羅斯核能發(fā)展政策穩(wěn)定，支持本國核電發(fā)展，提高本國核電發(fā)電比例，并大

力推動(dòng)核電技術(shù)出口，搶占全球核電市場。2020 年 5 月，世界上唯一的浮動(dòng)核電站（FNPP）——羅蒙諾索夫核電站（Akademik Lomonosov）在俄羅斯北極城市佩韋克開始商運(yùn)。

法國核電仍在能源供應(yīng)中發(fā)揮重要作用。根據(jù)法國政府推出的 2028 年法國

能源轉(zhuǎn)型行動(dòng)時(shí)間表，在核能方面，法國政府確認(rèn)在 2035 年以前關(guān)閉 14 座核反應(yīng)堆，法國預(yù)定在 2035 年以前把法國電力生產(chǎn)中的核電比例從目前的 70% 多降到50%。但是核電在法國能源供應(yīng)中的重要地位不可取代。

日本對(duì)核能發(fā)展持積極態(tài)度。2021 年年初，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省（METI）發(fā)布《綠色增長戰(zhàn)略》，提出核能發(fā)展目標(biāo)：到 2030 年?duì)幦〕蔀樾⌒湍K化反應(yīng)堆（SMR）全球主要供應(yīng)商，到 2050 年將相關(guān)業(yè)務(wù)拓展到全球主要的市場地區(qū)（包括亞洲、非洲、東歐等）；到 2050 年將利用高溫氣冷堆過程熱制氫的成本降至 12 日元 / 立方米；在 2040 年至 2050 年間開展聚變示范堆的建造和運(yùn)行。

韓國未來核電在電力結(jié)構(gòu)中的占比逐步下降。2020 年 12 月 29 日，韓國能源部發(fā)布《2020 年—2034 年電力供應(yīng)長期基本規(guī)劃》，計(jì)劃到 2034 年將核電總裝機(jī)容量從 2020 年的 23.3 吉瓦減少至 19.4 吉瓦。根據(jù)規(guī)劃，隨著韓國逐步棄核，到 2030 年，核電在韓國電力結(jié)構(gòu)中的占比將從目前的 18.2% 下降至 11.8%，并在2034 年下降至 10.1%。

英國政府將核電確定為實(shí)現(xiàn)零碳排放目標(biāo)的一種方式。英國發(fā)布能源白皮書

《為零碳未來提供動(dòng)力》，英國認(rèn)為核電是英國實(shí)現(xiàn)凈零目標(biāo)的重要潛在力量，明確核能為清潔能源的地位。英國《能源白皮書》特別提到“核能也是清潔能源”，英國政府愿意投資核電廠的興建，以及開發(fā)新的核電技術(shù)。

（本文刊載完畢）