世界核電廠2021年運行實績

2022 年7 月26 日，世界核協會（WNA）發布新版《世界核電廠運行實績報告》，通過提供發電量、裝機容量和負荷因子等數據展現了全球核電廠的運行情況。結合疫情后全球能源需求變化、應對氣候問題、能源供應安全等因素，報告指出核電能夠在增強能源安全和緩解氣候變化方面發揮關鍵作用，各國應積極采取行動，推動核電發展，助力碳減排目標的實現。

截至2021年12月31日，全球有32個國家在使用核能發電，共有436臺在運核電機組（詳見表1），總裝機容量約3.96億千瓦。相對于2020年12月31 日，核電使用國數量保持穩定，核電機組數量和總裝機容量均有所減少（詳見圖1）。2021 年，全球共有10臺核電機組正式開工建設，6臺首次并網發電，10 臺永久關停（詳見本刊2022 年第1期相關報道）。

圖1 全球核電裝機容量走勢（1970—2021年）

表1 2021年底全球在運機組數量（臺）

1 核發電量

1.1 總核發電量

2021 年全球核發電量為2.653 萬億千瓦時，相比2020 年的2.553 萬億千瓦時增加了1000 億千瓦時，恢復了自2012 年以來的上升趨勢（詳見圖2）。核發電量上升的原因主要在于全球經濟從新冠疫情中復蘇，電力需求增長，核能發電也隨之恢復活力。2021 年核發電量居歷史第三高，僅次于2006 年2.66 萬億千瓦時和2019 年2.657萬億千瓦時。

2021 年全球核電機組平均負荷因子為82.4%，高于2020 年的80.3%，延續了自2000 年以來的持續走高趨勢（詳見圖3）。平均負荷因子持續處于高位，沒有出現明顯變化，表明機組實績沒有隨著役齡增長而降低。

1.2 各國核發電量

全球核發電量最多的國家是美國，2021 年核發電量為7716 億千瓦時，占全球核發電量的29.1%。中國和法國核發電量緊隨其后，分別為3832億千瓦和3634億千瓦。這三個國家的核發電量占全球核發電量的57.2%（詳見圖4）。

2021 年，核發電量在本國總發電量中的份額超過10%的國家共有22個（詳見圖5），其中法國最高，達69%；其次為烏克蘭和斯洛伐克，分別為55%和52.3%。

圖2 全球核發電量走勢（1970—2021年）

圖3 全球核電機組平均容量因子走勢（1970—2021年）

2 2022年上半年核電發展概況

2022 年1 至6 月，全球共有5 臺核電機組實現首次并網發電，3 臺正式開工建設，2 臺永久關停（詳見表2至表4）。

圖4 各國2021年核發電量

截至2022 年7 月1 日，全球核電裝機容量最大的國家是美國，為9471.8 萬千瓦，其后是法國和中國，分別為6137萬千瓦和5215萬千瓦（詳見圖6）；在建機組裝機容量最大的國家是中國，有20臺機組在建，總裝機容量達2060萬千瓦；其次是印度，有8臺機組在建，總裝機容量為670萬千瓦；第三位是韓國，有3 臺機組在建，總裝機容量為420萬千瓦（詳見圖7）。

3 利用核能實現脫碳與保障能源安全

3.1 核能在應對氣候變化行動中受到重視

圖5 各國2021年核發電量在總發電量所占份額

在格拉斯哥舉行的第26 屆聯合國氣候變化大會上，各締約方再次作出將為應對全球氣候變化付諸努力的承諾。目前已有100 多個國家設定了凈零排放目標。大會形成了一項共識，即核能發展正在成為應對氣候變化行動的重要組成部分，并且獲得越來越多的關注。氣候變化大會期間，許多世界核協會成員國和成員機構發布公告，承諾將核能作為緩解氣候變化戰略的一部分，更多地利用核能及其他低碳技術，推進碳減排目標的實現。

3.2 新形勢下化石燃料使用出現反彈

盡管核能等低碳技術受到越來越多的重視，但在當今世界面臨更廣泛的政治、環境、能源挑戰的背景下，燃煤電廠的使用出現了反彈。造成這一現象的原因主要有以下兩個。

表2 2022年上半年首次并網機組

表3 2022年上半年啟動建設機組

表4 2022年上半年永久關閉機組

圖6 在運核電裝機容量排名前十的國家（截至2022年7月1日）

圖7 在建核電裝機容量排名前十的國家（截至2022年7月1日）

一是能源供應減少。俄烏沖突的爆發對全球能源供應產生了廣泛而深遠的影響，天然氣等化石燃料供應鏈的脆弱性也隨之顯露。供應短缺導致許多地區的能源價格迅速上漲，電價飆升，加劇了通貨膨脹，能源貧困狀況進一步惡化。由于天然氣供應的不確定性，加上停電等緊迫問題，多國政府呼吁重啟燃煤電廠。

二是能源需求增加。隨著新冠疫情態勢趨于穩定，全球經濟復蘇導致能源需求激增，增速超過了核電等清潔能源發電產量的增長，這使得各國對化石燃料的依賴增加。此外，在北半球冬季來臨之際，電力和供暖需求將逐漸上升，能源危機可能會更加嚴重。在這種情況下，許多國家增加了煤炭等化石燃料的使用。在德國、奧地利、荷蘭和英國，為了防止出現電力供應短缺，許多即將關閉的燃煤電廠將延長運行壽期，一些已關閉燃煤電廠恢復運行；在印度，建設新燃煤電廠的步伐也再次加快。

盡管煤炭等化石燃料的使用出現反彈，但這是一種短期行為，只能解燃眉之急，不具備可持續性。許多國家決策者已經意識到，在保障能源供應獨立性、可靠性和安全性的同時還應實現脫碳。最近半年，許多政府宣布，決定減少國家能源結構對化石燃料，特別是對進口天然氣的依賴，并做出一系列加速核能等低碳技術的部署、促進能源結構清潔低碳轉型的承諾。

3.3 將核能發展政策愿景應轉化為實際行動

世界核協會總干事薩馬·畢爾巴鄂·萊昂表示，核能可以在助力實現凈零排放目標的同時，幫助構建更安全的能源結構。多國已發布核能發展相關愿景，但當前的挑戰是采取實際可行的措施，將政策愿景轉化為具體行動。盡管2021年全球核發電量有所上升增加，但總裝機容量已連續兩年下降。為扭轉這一趨勢，未來需要開展兩項工作：一是延長現有核電機組運行壽期，二是投資建設更多新機組。

3.3.1 延長現有機組運行壽期

面對當前的能源危機以及氣候變化帶來的長期威脅，迫切需要使全球現有核電機組在推進脫碳和保障能源安全方面發揮更大作用。過去五年，許多機組的永久關停不是源于技術要求，而是迫于政治決策或經濟壓力。應當鼓勵盡可能延長核電機組的運行壽期，然而一些政治決策為核電延壽增加了許多限制。例如，盡管美國帕利塞茲核電廠已獲準延壽，可運行至2031 年，卻于2022 年5 月宣布永久關停。德國目前僅有3臺機組在運——埃姆斯蘭、伊薩爾2 號和內卡韋斯特海姆2號，總裝機容量約為405萬千瓦，性能良好，負荷因子常高達90%以上，每年能夠減少2500 萬噸二氧化碳排放。雖然這些機組可以繼續提供清潔可靠的電力，德國政府卻準備于2022 年底永久關閉它們。相比之下，比利時政府已批準將2臺核電機組——多伊爾4號和蒂昂熱3號的運行壽期延長10年。

全球在運核電機組的平均役齡已達30 年。政府、監管機構和行業應當采取措施，確保在可行的情況下延長核電機組運行壽期，以有效減少對化石燃料的依賴，增強能源供應安全。國際能源署（IEA）的研究表明，這是一種成本最低的清潔低碳能源裝機容量建設方式。

3.3.2 投資建設新反應堆

現有核電機組可以繼續為保障能源安全和減緩氣候變化作出巨大貢獻。但是，想要實現碳中和，并創建凈零排放經濟，需要對能源結構進行全面綠色低碳轉型，包括推進核能發展。隨著包括模塊化小堆在內的先進反應堆技術發展成熟，核能不僅可以繼續為擁有大型電網的地區供電，還可以為僅有小電網的偏僻社區、海島等供電；除了發電，核能還可為區域供熱、海水淡化、工業供熱、制氫等提供能源。作為唯一可以生產低碳電力和低碳熱能的能源，核能可以成為全球經濟深度脫碳的規則改變者。

最近幾個月，法國、英國、阿根廷、孟加拉國、保加利亞、加拿大、捷克、埃及、荷蘭、波蘭、羅馬尼亞、烏克蘭等國家均發布公告，宣布了本國關于新建大型和小型反應堆的計劃。這些計劃必須得到全面的實施和擴大，從而在全球范圍內加快新核電廠建設的速度和規模。需要在人力、物力、商業和體制機制方面開展相關能力建設，使全球核能部門能夠真正快速擴大規模，滿足迫切的大規模脫碳需求。

4 案例分析

報告通過阿聯酋巴拉卡核電建設項目、英國欣克利角C核電建設項目、中國華能石島灣高溫氣冷堆示范工程和中國海南昌江多用途模塊式小型堆科技示范工程四個案例，詳細介紹了核能在碳減排、保障能源安全以及在工業領域的廣泛應用方面的突出優勢。

阿聯酋巴拉卡項目共建設4 臺APR-1400 機組，總裝機容量538 萬千瓦。1 號機組2021 年4月投運，標志著阿聯酋成為阿拉伯地區首個運營商業核電廠的國家，開啟了阿聯酋清潔能源轉型的新篇章。2號機組2022年3月投運；3號機組6月獲得運行許可證，現已完成裝料工作；4 號機組即將完成建設工作。4 臺機組全面投運后，每年能夠減少高達2240 萬噸二氧化碳排放，為該國履行減排承諾作出重大貢獻。

欣克利角C 項目是英國近20 年來啟動的首個核電建設項目，正在建設2 臺歐洲壓水堆（EPR）機組，總裝機容量340 萬千瓦，投運后能夠為英國提供7%的電力，在60 年運行壽期內幫助英國總計減少約6 億噸二氧化碳排放。欣克利角C 核電廠2 號機組的建設經驗證明，采用同一設計開展多臺機組建設是降低成本及風險、縮短工程進度的有效方法。欣克利角C 可為也準備建設2 臺EPR 機組的塞茲韋爾C 核電項目提供有益參考。

中國華能石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程于2012 年12 月啟動建設，擁有2 臺20 萬千瓦機組，首堆2021 年底實現首次并網，是我國具有完全自主知識產權、世界首座具有第四代先進核能系統特征的球床模塊式高溫氣冷堆。高溫氣冷堆作為一種先進反應堆，對于幫助各國在難以減排的領域實現脫碳方面有著巨大潛力。隨著進一步研發，高溫氣冷堆未來可以為各行各業提供高質量的高溫工藝熱，廣泛應用于煤炭液化和氣化、海水淡化、冶金、合成燃料和化工產品生產等。

中國海南昌江多用途模塊式小型堆科技示范工程采用“玲龍一號”ACP100 設計，是一種小型壓水堆，熱功率38.5 萬千瓦，電功率12.6 萬千瓦，2021 年7 月13 日啟動建設，是世界上第一座在建的陸基商業模塊化小堆。投運后年發電量將達到10億千瓦時，可滿足52.6萬戶家庭用電需求。除了發電，ACP100還可以用于海水淡化、區域供暖、工業供熱，且適于多種場所和應用場景。

5 小結

2021 年，全球核發電量出現小幅增長，恢復了自2012 年以來的上升趨勢，但全球核反應堆總數和總裝機容量均有所下降。在當前復雜的地緣政治環境中，化石燃料供應鏈的脆弱性逐漸顯露，天然氣價格飆升，電價也大幅上漲，許多國家增加了燃煤發電的應用。但這只是一種短期行為。越來越多的國家已認識到在保障能源供應安全的同時推進碳減排、應對氣候變化危機的必要性，并就核能發展是應對氣候變化行動的重要組成部分取得越來越多的共識。目前已有100多個國家設定了凈零排放目標。包括英國、法國、阿根廷、加拿大、波蘭在內的許多國家近期均宣布了核電建設計劃。各國目前應采取必要切實措施，將核能政策愿景轉化為實際行動，從延長現有機組運行壽期和投資建設更多機組兩方面付諸努力，助力建設一個可持續、安全和繁榮的未來。