2019年，全球核電發(fā)展步伐相對放緩，但是中國、匈牙利、墨西哥、巴基斯坦、俄羅斯和美國核電發(fā)電量穩(wěn)步提升。日前，法國核電政策專家Mycle Schneider在澳門發(fā)布《2019世界核能產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀報(bào)告》，全景展示2019年全球核電行業(yè)發(fā)展總體狀況，本文截取部分內(nèi)容，以饗讀者。
[法]麥克·施耐德（Mycle Schneider）
2018年世界核反應(yīng)堆生產(chǎn)了2563太瓦時(shí) (或十億千瓦時(shí))的電力，與前一年相比增加2.4%——特別是由于中國的核輸出增加44 太瓦時(shí)(+19%)，但仍低于2006年的歷史高點(diǎn)4%。四年來第一次，不計(jì)中國，2018年全球核能發(fā)電又略有增加(+ 0.7%)，但仍低于2014年的水平。換言之，2015年至2017年期間，中國以外的世界核電發(fā)電量降幅大于2018年的增幅。這些數(shù)字表明，中國在核有關(guān)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中繼續(xù)主導(dǎo)增長指標(biāo)。
核能在全球商業(yè)總發(fā)電量中所占份額繼續(xù)緩慢而穩(wěn)定地下降，從1996年17.5%的峰值降至2018年的10.15%(2017年為10.28%)。核能對商業(yè)一次能源的貢獻(xiàn)率穩(wěn)定在4.4%。自2014年以來，該指數(shù)一直處于這一水平，是30年來的最低水平。
2018年，14個(gè)國家的核能發(fā)電量增加，12個(gè)國家下降，5個(gè)國家保持穩(wěn)定。2018年，六個(gè)國家(中國、匈牙利、墨西哥、巴基斯坦、俄羅斯和美國)實(shí)現(xiàn)了有史以來最大的核能發(fā)電量。
以下是2018年的顯著進(jìn)展
反映了各個(gè)國家反應(yīng)堆運(yùn)行情況的變化
▲亞美尼亞唯一運(yùn)行的反應(yīng)堆發(fā)電量下降了21%。隨著該設(shè)施在年中因大規(guī)模維修和升級而關(guān)閉，2019年的發(fā)電量可能會進(jìn)一步下降。
▲由于維護(hù)、維修和升級導(dǎo)致的停機(jī)時(shí)間延長，比利時(shí)的發(fā)電量下降了32%。平均而言，比利時(shí)的7個(gè)機(jī)組都出現(xiàn)了半年的停機(jī)。
▲中國大陸地區(qū)在一年內(nèi)啟動了7座核反應(yīng)堆，這是一項(xiàng)了不起的成就，在全球60個(gè)太瓦時(shí)的總增量中貢獻(xiàn)了44個(gè)太瓦時(shí)。
▲法國的產(chǎn)出增加了14太瓦時(shí) (+ 3.7%)，但仍遠(yuǎn)低于預(yù)期。
▲日本重新啟動了4個(gè)反應(yīng)堆，使反應(yīng)堆的總運(yùn)行數(shù)達(dá)到9個(gè)，并將發(fā)電量提高20 太瓦時(shí)(+ 68.4%)。
▲韓國的核能發(fā)電量下降了10% (-14 太瓦時(shí))，原因是檢查和維修的停機(jī)時(shí)間延長。導(dǎo)致反應(yīng)堆重啟延遲的一個(gè)具體問題是2017年發(fā)現(xiàn)多個(gè)反應(yīng)堆的密封襯板(CLP)腐蝕。
▲瑞士有五個(gè)反應(yīng)堆在壓力容器發(fā)現(xiàn)大量裂縫跡象后已經(jīng)停工多年，其中一個(gè)重啟后，發(fā)電量增加了25%。
▲中國臺灣地區(qū)的兩個(gè)反應(yīng)堆在長期停運(yùn)后重啟，發(fā)電量增加了24%，但其發(fā)電量仍然低于2016年的水平。
▲美國的核能發(fā)電量創(chuàng)下歷史新高。雖然與2010年(+1 太瓦時(shí))的記錄相比，增長仍然微不足道，但值得注意的是，美國的運(yùn)行反應(yīng)堆比2010年(97/103)少了6座。即便是2018年的裝機(jī)容量也略低于2010年(98.7 吉瓦/100.4 吉瓦)，這明顯表明其運(yùn)營效率在持續(xù)提高。參見圖1。
世界以及中國的核能發(fā)電量
與前幾年一樣，2018年，“五大”核能發(fā)電國家——按照排名順序分別是美國、法國、中國、俄羅斯和韓國，發(fā)電量占世界核電總量的70%(見圖2左側(cè))。2002年，中國排在第15位，2007年排在第10位，2016年排在第3位。2018年，美國和法國這兩個(gè)國家的核發(fā)電量占全球總量的47%，再次占到近一半。
在許多情況下，即使在核能發(fā)電量增加的地方，增長量也跟不上電力生產(chǎn)的整體增長，導(dǎo)致核能所占比例低于各自的歷史最高水平(見圖2，右側(cè))。值得注意的是，2018年有20個(gè)國家的核份額保持在恒定水平(變化不到1個(gè)百分點(diǎn))，7個(gè)國家的核份額下降。只有4個(gè)國家/地區(qū)(捷克共和國、日本、瑞士和中國臺灣)的核電在其電力結(jié)構(gòu)中的份額提高了1個(gè)百分點(diǎn)以上，所有這些國家都主要是通過在長時(shí)間斷電后重啟機(jī)組來實(shí)現(xiàn)的。只有兩個(gè)國家(中國和巴基斯坦)的核能在各自的電力結(jié)構(gòu)中所占份額達(dá)到了新的歷史峰值，兩者的邊際增長都達(dá)到了非常低的水平，中國增長了0.3個(gè)百分點(diǎn)(達(dá)到4.2%)，巴基斯坦增長了0.6個(gè)百分點(diǎn)(達(dá)到6.8%)。
全球電力生產(chǎn)中核電發(fā)電量及其份額
核電運(yùn)行、發(fā)電以及堆齡的數(shù)據(jù)分布
到20世紀(jì)80年代末，運(yùn)行中的反應(yīng)堆的持續(xù)凈增長已經(jīng)停止，而在1990年，關(guān)閉的反應(yīng)堆機(jī)組數(shù)量首次超過了啟動機(jī)組的數(shù)量。在1991—2000年的十年中，啟動機(jī)組的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過關(guān)閉機(jī)組數(shù)量(52/30)，而在2001-2010年的十年中，啟動機(jī)組的數(shù)量與關(guān)閉機(jī)組的數(shù)量不匹配(32/35)。此外，在2000年之后，我們花了整整10年的時(shí)間才將相當(dāng)于20世紀(jì)80年代中期一年數(shù)量的機(jī)組進(jìn)行并網(wǎng)。在2011年到2019年中期，啟動了56座反應(yīng)堆啟動，其中35個(gè)(幾乎占三分之二)在中國——相對于同期關(guān)閉反應(yīng)堆的數(shù)目為50座，啟動反應(yīng)堆的數(shù)字超過了6座。由于這一時(shí)期在中國沒有關(guān)閉機(jī)組，在中國以外，關(guān)閉了50個(gè)機(jī)組，只啟動了21個(gè)機(jī)組，這一時(shí)期機(jī)組數(shù)量驚人地下降了29個(gè)。
2015年和2016年每年相繼啟動10座反應(yīng)堆之后，2017年只啟動4座反應(yīng)堆，其中3座在中國，1座在巴基斯坦(由中國公司建造)。2018年，9座反應(yīng)堆首次發(fā)電，其中中國7座，俄羅斯和韓國各1座；3座反應(yīng)堆關(guān)閉，分別為俄羅斯2座，美國1座。
2019年上半年，全球啟動了四座反應(yīng)堆，其中中國兩座(臺山2號、陽江6號)，俄羅斯一座(Novovoronezh2-2)，韓國一座(Shin-Kori-4)；與此同時(shí)，美國關(guān)閉了一座(Pilgrim-1)反應(yīng)堆。
截至2019年7月1日，有28個(gè)機(jī)組處于長期停運(yùn)狀態(tài)(LTO)——所有這些機(jī)組都被國際原子能機(jī)構(gòu)認(rèn)為處于“運(yùn)行狀態(tài)”——比WNISR2018少了4個(gè)，這28個(gè)機(jī)組其中24個(gè)在日本，加拿大、中國大陸、韓國和中國臺灣各有一個(gè)。自2018年年中以來，長期停運(yùn)狀態(tài)(LTO)已經(jīng)重啟了四座反應(yīng)堆，其中兩座在印度(Kakrapar-1和-2)，兩座分別在阿根廷(Embalse)和法國(Paluel-2)。日本的兩個(gè)反應(yīng)堆(genkai2， Onagawa-1)和中國臺灣地區(qū)的一個(gè)反應(yīng)堆(chinshanan -1)從長期停運(yùn)狀態(tài)轉(zhuǎn)為關(guān)閉狀態(tài)。
截至2019年7月1日，共有417座核反應(yīng)堆在31個(gè)國家運(yùn)行，比2018年7月增加了4座。當(dāng)前世界核反應(yīng)堆總名義發(fā)電凈容量370吉瓦，比前一年增長6.7吉瓦(+ 1.9%)(見圖4)。而運(yùn)行反應(yīng)堆的數(shù)量仍低于1989年的數(shù)字，核能發(fā)電量仍比2006年的峰值水平低幾個(gè)百分點(diǎn)，這是一個(gè)新的歷史性的最大運(yùn)行機(jī)組容量。
1954—2019年世界核反應(yīng)堆機(jī)組變化
多年來，凈裝機(jī)容量的增長一直超過運(yùn)行中的反應(yīng)堆的凈數(shù)量。1989年，一座運(yùn)行中的核反應(yīng)堆的平均規(guī)模約為740兆瓦，而到2019年，這一數(shù)字已增至近890兆瓦。這是大機(jī)組取代小機(jī)組以及提高現(xiàn)有電廠產(chǎn)能的技術(shù)改造共同作用的結(jié)果，從而增加了更多發(fā)電量，這一過程被稱為“擴(kuò)容”。僅在美國，核管理委員會(NRC)自1977年以來就批準(zhǔn)了164座核反應(yīng)堆的擴(kuò)容。累計(jì)批準(zhǔn)的擴(kuò)容為7.9吉瓦，相當(dāng)于8個(gè)大型反應(yīng)堆。自2018年4月以來，沒有額外的擴(kuò)容被批準(zhǔn)，截至2019年年中也沒有未決申請。不過，在今年余下的時(shí)間里，預(yù)計(jì)還會有四份申請。
歐洲也出現(xiàn)了類似的“擴(kuò)容”趨勢，并對現(xiàn)有反應(yīng)堆的壽命進(jìn)行了大幅延長。延長壽命的主要?jiǎng)訖C(jī)是經(jīng)濟(jì)上的，但隨著安裝成本飆升和替代產(chǎn)品變得更便宜，這一觀點(diǎn)正日益受到挑戰(zhàn)。
當(dāng)前新建工程概況
截至2019年7月1日，在建反應(yīng)堆有46座，是10年來的最低數(shù)量，已連續(xù)第六年下降——比WNISR一年前報(bào)告的數(shù)字少了4座，比2013年少了22座(其中5座后來已經(jīng)被廢棄)。四分之三的反應(yīng)堆建在亞洲和東歐。共有16個(gè)國家正在建設(shè)核電站，比WNISR2018報(bào)告的多一個(gè)英國。
2018年啟動了五個(gè)建設(shè)項(xiàng)目，孟加拉國、俄羅斯、韓國、土耳其和英國各一個(gè)。俄羅斯公司也在孟加拉國和土耳其建造反應(yīng)堆，因此俄羅斯參與了自2018年初以來啟動6個(gè)項(xiàng)目中的4個(gè)。
到2019年年中，有46座反應(yīng)堆被列為在建，相比之下，1979年的峰值是234座，總計(jì)超過200吉瓦。然而，1979年列出的許多項(xiàng)目(48個(gè))從未完工(見圖5)。與一年前的情況相比，全球在建機(jī)組的總?cè)萘吭俅蜗陆?，下?.9吉瓦至44.6吉瓦，平均規(guī)模穩(wěn)定在969兆瓦。
中國核電發(fā)展情況
中國繼續(xù)擴(kuò)大其核電產(chǎn)能，目前運(yùn)營著為數(shù)僅次于美國和法國的反應(yīng)堆。截至2019年7月1日，中國大陸有47座在運(yùn)反應(yīng)堆，總凈容量為44.5吉瓦，還有一座反應(yīng)堆處于長期停運(yùn)（LTO）狀態(tài)。中國大陸核電機(jī)組非常年輕，平均堆齡為7.2年。2018年，核電貢獻(xiàn)277太瓦時(shí)，占中國總發(fā)電量的4.2%，較2017年的3.9%略有上升。相比之下，風(fēng)能和太陽能分別向電網(wǎng)貢獻(xiàn)366太瓦時(shí)和177.5太瓦時(shí)。換言之，僅風(fēng)能產(chǎn)生的電力就繼續(xù)超過核能的貢獻(xiàn)，而太陽能正在迅速趕上。風(fēng)能和太陽能加起來的發(fā)電量幾乎是核能的兩倍。
中國仍是在建核反應(yīng)堆數(shù)量最多的國家，截至2019年年中，全球在建的46座反應(yīng)堆中，中國占有10座（近四分之一），總計(jì)8.8吉瓦。國際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)仍未將CFR-600快堆列為在建項(xiàng)目。然而，媒體報(bào)道稱，該項(xiàng)目的第一次混凝土澆灌發(fā)生在2017年12月，預(yù)計(jì)2023年投入商業(yè)運(yùn)營。因此，《世界核能產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀報(bào)告》認(rèn)為，該設(shè)施正在建造中。
目前在建的10座反應(yīng)堆數(shù)量明顯低于一年前的16座和兩年前的20座。新建核電站數(shù)量的下降清楚地表明了中國核電計(jì)劃的放緩。
在建的10座反應(yīng)堆中，至少有3座被推遲：包括正在福清建造的華龍一號(HPR-1000)2個(gè)反應(yīng)堆和石島灣的高溫氣冷反應(yīng)堆。HPR-1000型號的進(jìn)展尤其令人關(guān)注，因?yàn)樗募皶r(shí)完成將對中國采用核反應(yīng)堆電力來源的吸引力產(chǎn)生影響，因?yàn)橹袊?jì)劃向其他國家出口這種特定的設(shè)計(jì)。
中國在5個(gè)月內(nèi)(2018年5月至10月)并網(wǎng)7座反應(yīng)堆，并在2019年6月并網(wǎng)兩座反應(yīng)堆。這些包括2個(gè)EPR(臺山-1和-2)，4個(gè)AP1000(三門-1和-2，海陽-1和-2)和1個(gè)ACPR-1000(陽江-6)。EPR和AP1000都是這兩種設(shè)計(jì)的備受矚目的旗艦項(xiàng)目，兩種堆型在很大程度上依賴于這些項(xiàng)目的成功。三門項(xiàng)目被國家能源前局長2009年稱為“中美之間最大的能源合作項(xiàng)目”。
中國繼續(xù)在尋找機(jī)會出口HPR-1000。中國以外唯一在建的反應(yīng)堆位于巴基斯坦的卡拉奇核電站(KANUPP)，據(jù)報(bào)道，這些反應(yīng)堆仍按計(jì)劃在2021年和2022年投入商業(yè)運(yùn)行?！俺^預(yù)期成本80%的部分是通過中國國有進(jìn)出口銀行貸款提供的”。
最后，中國出口的另一個(gè)主要希望是在英國，中國的戰(zhàn)略是首先通過與法國電力公司(EDF)合作開發(fā)欣克利角核電站項(xiàng)目，如果順利和繼續(xù)推進(jìn)項(xiàng)目后，在Sizewell C核電項(xiàng)目中再扮演重要角色。華龍反應(yīng)堆的設(shè)計(jì)正在接受監(jiān)管機(jī)構(gòu)的評估，并提出在Bradwell建造的建議。
