IAEA发布核电发展预测报告

2022-11-23核电网

辐射防护通讯 2022年1期

2021年9月16日，国际原子能机构(IAEA)发布2021年版年度报告《直至2050年能源、电力和核电预测》。这是该系列的第41版预测报告，概述了截至2020年底原子能机构各成员国的核电发展状况。同时，根据国际能源署(IEA)发布的《2020年世界能源展望》和美国能源信息管理局(EIA)《2020年国际能源展望》等研究报告，原子能机构在其报告中对全球以及各地区直至2050年的能源、电力和核电发展情况作出预测。

该报告就核电未来发展作出两种情景预测，即低值和高值情景。在作出预测时，除将全部的在运机组纳入考虑范围外，原子能机构也关注了在未来几十年内可能会发生的延寿、计划停运以及新建机组等情况。报告中低值情景较为保守，采用的假设是：目前的市场、技术和资源发展趋势将持续下去，并且核电相关政策和法律法规几乎不变。而高值情景则放开这些假设，更加雄心勃勃，但仍具有合理性和技术可行性，同时考虑了各国应对气候变化的政策。

到2050年，全球终端能源消费量将增长约30%，发电量将增加一倍。在全球范围内，化石燃料仍然是电力生产的重要能源，2020年约占37%，其份额自1980年以来变化不大。2020年，核发电量约占全球发电量的10%，核电装机容量为393吉瓦。

在短期内，低价天然气和可再生能源补贴将继续影响部分地区的核电增长前景。此外，随着开采技术的进步，天然气供应量将逐步增加且价格将逐渐走低，因此变得更具竞争力。在部分地区，金融持续不确定性和电力需求停滞将继续对核电等资本密集型项目构成挑战。安全要求的提高、部署先进技术面临的挑战和其他因素增加了核电厂造价并拉长了建设周期。然而在较长期内，受下述因素的影响，核电装机容量未来将进一步增长：首先，三分之二的核电机组现已运行超过30年，因此从长远来看，一方面，各国需新建核电机组以弥补因现有机组退役而产生的装机容量缺口，同时将更多核电厂的运行寿期延长至超过其原许可证运行寿期;其次，气候变化是推动核电发展的重要因素，由于核能在碳减排方面能够发挥关键性作用，因此《巴黎协定》和其他一些法案中提出的气候承诺推进了核电建设。

鉴于核电的长期增长趋势，相对于2020年版报告中提出的核电机组总装机容量预测值，2021年版报告提高了预测值。根据2020年版报告，2050年，在低值情景下核电装机容量将为363吉瓦，在高值情景下为715吉瓦。而2021年版报告则提出，2050年核电装机容量在低值情景下预计为394吉瓦，高值情景下为792吉瓦。

1 2020年全球核电发展概况

截至2020年底，全球共有442台在运核电机组，总装机容量为392.6吉瓦。另有52台核电机组在建，总装机容量为54.4吉瓦。

2020年，5台总装机容量约为5.5吉瓦的核电机组实现首次并网发电，6台总装机容量约为5.2吉瓦的核电机组永久关闭，4台新机组开工建设，总装机容量近4.5吉瓦。

2020年，全球总发电量2.51万太瓦时，同比减少2%;核发电量2553太瓦时，同比减少约4%，占全球总发电量的10.2%。

2 全球核电发展预测

2.1 核电装机容量预测

全球总电力容量预计将从2020年7837吉瓦增至2030年1万吉瓦、2040年1.28万吉瓦和2050年1.66万吉瓦。

高值情景中，全球核电装机容量将从2020年393吉瓦增至2030年470吉瓦、2040年629吉瓦和2050年792吉瓦;2020年、2030年、2040年和2050年，核电容量在总电力容量中所占份额分别为5.0%、4.7%、4.9%和4.8%。

低值情景中，全球核电装机容量2030年将降至366吉瓦，然后在2040年和2050年分别回升至378吉瓦和394吉瓦;2030年、2040年和2050年，核电容量在总电力容量中的占比将逐步降低，分别降至3.6%、2.9%和2.4%。

2.2 核发电量预测

全球总发电量将从2020年的2.51万太瓦时增至2030年3.33万太瓦时、2040年4.15万太瓦时和2050年5.01万太瓦时。

从2020年到2050年，全球核发电量将持续增加。高值情景中，核发电量将从2020年2 553太瓦时增至2030年3 609太瓦时、2040年4 853太瓦时和2050年6 166太瓦时;2020年、2030年、2040年和2050年，核发电量在总发电量中所占份额将逐步上升，分别为10.2%、10.8%、11.7%和12.3%。

低值情景中，尽管核发电量将增至2030年2 850太瓦时、2040年2 986太瓦时和2050年3 140太瓦时;2030年、2040年和2050年，核发电量份额将逐步降低，分别降至8.6%、7.2%和6.3%。

3 各地区核电发展

3.1 北美地区

在北美地区2020年终端能源消费结构中，化石燃料占73%，电力占20%。在2020年该地区总发电量中，核电占20%，化石燃料占20%，风能和太阳能分别为8%和2%。

北美地区电力容量和总发电量2020年为1 389吉瓦和4 471太瓦时，2030年、2040年和2050年分别为1 495吉瓦和5 334太瓦时、1 628吉瓦和6 091太瓦时以及1 990吉瓦和6 883太瓦时。

北美地区核电机组的装机容量和发电量2020年为110吉瓦和882太瓦时，2030年、2040年和2050年的高值预测结果分别为108吉瓦和880太瓦时、107吉瓦和883太瓦时以及106吉瓦和881太瓦时，低值预测结果分别为86吉瓦和699太瓦时、61吉瓦和499太瓦时以及38吉瓦和310太瓦时。

3.2 拉美和加勒比地区

在拉美和加勒比地区2020年终端能源消费结构中，化石燃料占65%，电力占18%。在2020年该地区总发电量中，核电仅占2%。

该地区电力容量和总发电量2020年为472吉瓦和1 499太瓦时，2030年、2040年和2050年分别为589吉瓦和2 094太瓦时、731吉瓦和2 708太瓦时以及959吉瓦和3 395太瓦时。

该地区核电机组的装机容量和发电量2020年为5.1吉瓦和34太瓦时，2030年、2040年和2050年的高值预测结果分别为6吉瓦和46太瓦时、16吉瓦和123太瓦时以及22吉瓦和173太瓦时，低值预测结果分别为6吉瓦和42太瓦时、11吉瓦和80太瓦时以及12吉瓦和92太瓦时。

3.3 北欧、西欧和南欧

在北欧、西欧和南欧地区2020年终端能源消费结构中，化石燃料继续居于主导地位，占66%;电力占22%。在2020年该地区总发电量中，核电比例最高，约为22%。

该地区电力容量和总发电量2020年为1 024吉瓦和2 866太瓦时，2030年、2040年和2050年分别为1 152吉瓦和3 217太瓦时、1 244吉瓦和3 352太瓦时以及1 531吉瓦和3 527太瓦时。

该地区核电机组的装机容量和发电量2020年为105吉瓦和637太瓦时，2030年、2040年和2050年的高值预测结果分别为86吉瓦和650太瓦时、85吉瓦和603太瓦时以及96吉瓦和600太瓦时，低值预测结果分别为78吉瓦和630太瓦时、66吉瓦和547太瓦时以及43吉瓦和353太瓦时。

3.4 东欧

在东欧地区2020年终端能源消费结构中，化石燃料占比最高，达64%，电力占13.6%。在2020年该地区总发电量中，化石燃料发电量的比重最高，达58%;核电自1980年以来快速增长，2020年在总发电量中占比达24%。

东欧电力容量和总发电量2020年为496吉瓦和1 500太瓦时，2030年、2040年和2050年分别为589吉瓦和1763太瓦时、626吉瓦和1 984太瓦时以及616吉瓦和2 186太瓦时。

东欧核电机组的装机容量和发电量2020年为54吉瓦和358太瓦时，2030年、2040年和2050年的高值预测结果分别为62吉瓦和465太瓦时、92吉瓦和700太瓦时以及110吉瓦和864太瓦时，低值预测结果分别为54吉瓦和407太瓦时、55吉瓦和425太瓦时以及62吉瓦和484太瓦时。

3.5 非洲

2020年，生物能源和废物在非洲地区终端能源消费结构中居于主导地位，占比约为52%;电力仅占10%。在2020年非洲电力结构中，78%的电力源自化石燃料，核电所占比重仅为1.4%。

非洲电力容量和总发电量2020年为248吉瓦和803太瓦时，2030年、2040年和2050年分别为378吉瓦和1 285太瓦时、617吉瓦和2 205太瓦时以及1 028吉瓦和3 533太瓦时。

非洲核电机组的装机容量和发电量2018年为1.9吉瓦和12太瓦时，2030年、2040年和2050年的高值预测结果分别为3吉瓦和22太瓦时、11吉瓦和77太瓦时以及16吉瓦和115太瓦时，低值预测结果分别为2吉瓦和13太瓦时、6吉瓦和43太瓦时以及9吉瓦和69太瓦时。

3.6 西亚

在西亚地区2020年终端能源消费结构中，化石燃料占80%，电力占20%。在2020年西亚电力结构中，化石燃料发电量的比重为90%，水电占7%，核电仅占不到1%。

西亚电力容量和总发电量2020年为392吉瓦和1 197太瓦时，2030年、2040年和2050年分别为525吉瓦和1 717太瓦时、716吉瓦和2 256太瓦时以及1 023吉瓦和2 817太瓦时。

西亚核电机组的装机容量和发电量2020年为1.8吉瓦和4太瓦时，2030年、2040年和2050年的高值预测结果分别为9吉瓦和67太瓦时、19吉瓦和138太瓦时以及24吉瓦和186 太瓦时，低值预测结果分别为8吉瓦和56太瓦时、12吉瓦和91太瓦时以及14吉瓦和112太瓦时。

3.7 南亚

在南亚地区2020年终端能源消费结构中，化石燃料占比超过62%;生物能源和废物占23%;电力占15%。在2020年该地区总发电量中，化石燃料发电量的比重为74%，水电占13%，太阳能和风能发电量快速增长至7%，而核电仅占3%。

南亚电力容量和总发电量2020年为572吉瓦和2 087太瓦时，2030年、2040年和2050年分别为1 127吉瓦和3 556太瓦时、1 806吉瓦和5 303太瓦时以及3 014吉瓦和7 253太瓦时。

南亚核电机组的装机容量和发电量2020年为8.5吉瓦和为56太瓦时，2030年、2040年和2050年的高值预测结果分别为27吉瓦和196太瓦时、49吉瓦和361太瓦时和78吉瓦和609太瓦时，低值预测结果分别为18吉瓦和132太瓦时、32吉瓦和239太瓦时以及47吉瓦和370太瓦时。

3.8 中亚和东亚

在中亚和东亚地区2020年终端能源消费结构中，化石燃料居于主导地位，占比约为66%;电力比重约为25%。在2020年该地区电力结构中，化石燃料发电量的比重为70%，水电占比为15%，风能和太阳能发电比重超过8%，核电占6%左右。

中亚和东亚地区电力容量和总发电量2020年为2 853吉瓦和9 306太瓦时，2030年、2040年和2050年分别为3 678吉瓦和1.21万太瓦时、4 671吉瓦和1.46万太瓦时以及5 324吉瓦和1.66万太瓦时。

该地区核电机组的装机容量和发电量2020年为106吉瓦和571太瓦时，2030年、2040年和2050年的高值预测结果分别为169吉瓦和1 283太瓦时、247吉瓦和1 946太瓦时以及331吉瓦和2 661太瓦时，低值预测结果分别为114吉瓦和871太瓦时、134吉瓦和1 054太瓦时以及166吉瓦和1 326太瓦时。