世界核協(xié)會(huì)(WNA)于2020年8月發(fā)布了“2020世界核工業(yè)現(xiàn)狀報(bào)告”。報(bào)告介紹了2019年度世界核工業(yè)的業(yè)績(jī)、相關(guān)案例分析、各國(guó)核電現(xiàn)狀以及世界核工業(yè)的最新?tīng)顩r。本文主要介紹世界核工業(yè)2019年度的業(yè)績(jī)、世界各國(guó)核電現(xiàn)狀以及世界核工業(yè)的最新?tīng)顩r。其中世界核工業(yè)2019年度的業(yè)績(jī)涉及全球核電的亮點(diǎn)以及運(yùn)行、永久關(guān)閉和新建方面的情況。
1 世界核工業(yè)2019年度業(yè)績(jī)
1.1 全球核電亮點(diǎn)
2019年度世界核能發(fā)電量為2 657 TWh,比2018年度(2 563 TWh)增加了95 TWh。這是自2012年以來(lái)全球核能發(fā)電量連續(xù)第七年保持增長(zhǎng)趨勢(shì),且較2012年度增加311 TWh,僅次于2006年度的2 661 TWh。圖1為1970~2019年世界核電生產(chǎn)能力。
2019年度全球歸類為可運(yùn)行核電反應(yīng)堆(包括2019年度啟動(dòng)或關(guān)閉的機(jī)組)的總裝機(jī)容量為402.3 GWe,較2018年度的402.3 GWe稍有增長(zhǎng)。截至2019年年底,全球在運(yùn)核電機(jī)組的總裝機(jī)容量為392 GWe,較2018年度的397 GWe有所減少。圖2為1970~2019年全球可運(yùn)行核電機(jī)組的凈裝機(jī)容量情況。
截至2019年年底,全球可運(yùn)行核電機(jī)組442臺(tái),較2018年減少了7臺(tái)。其中,2/3的在運(yùn)核電機(jī)組為輕水堆堆型。表1為截至2019年年底全球可運(yùn)行核電機(jī)組的分布情況。
2019年度,非洲、亞洲、南美洲以及東歐和俄羅斯地區(qū)的核電裝機(jī)容量呈增長(zhǎng)趨勢(shì),北美洲稍有降低,西歐和中歐地區(qū)降低了3 TWh。亞洲繼續(xù)保持迅猛的增長(zhǎng)趨勢(shì),其核電裝機(jī)容量增長(zhǎng)了17%。圖3表示了2000~2019年全球各地區(qū)核能發(fā)電量的變化趨勢(shì)。
1.2 核電運(yùn)行業(yè)績(jī)
自2000年起,全球核電的容量因子一直保持較高水平。在1970~1979年,只有不到一半反應(yīng)堆的容量因子超過(guò)了70%。2019年全球核電的平均容量因子為82.5%,高于2018年的79.8%。通常,高容量因子表明核電運(yùn)行性能良好。但是在有一些國(guó)家,核電機(jī)組以負(fù)荷跟蹤模式運(yùn)行的趨勢(shì)正在增長(zhǎng),這將降低全球總的核電容量因子。例如,法國(guó)采用核電調(diào)峰來(lái)響應(yīng)電力需求,以適應(yīng)不斷變化的間歇性可再生能源供電能力,從而達(dá)到電力供需平衡。2019年度全球核電容量因子還具有以下幾個(gè)特點(diǎn):
(1)不同類型核電機(jī)組的容量因子與近期趨勢(shì)保持一致,其中沸水堆的容量因子最高,快堆、先進(jìn)氣冷堆和石墨輕水堆因數(shù)量少導(dǎo)致年度容量因子變化更大;
?。?)不同區(qū)域核電機(jī)組的容量因子也與過(guò)去五年大致保持一致,其中北美地區(qū)的核電容量因子繼續(xù)超過(guò)90%;
?。?)最近五年,核電機(jī)組的平均容量因子在首次啟動(dòng)后隨運(yùn)行年限的變化很小,在運(yùn)行40年后,平均容量因子略有增加;
?。?)2019年容量因子的分布與前五年的平均值大致相似,超過(guò)2/3核電機(jī)組的容量因子大于80%。
1.3 永久關(guān)閉核電機(jī)組
2019年有13臺(tái)核電機(jī)組關(guān)閉,詳細(xì)情況如表2所示。
1.4 新建核電機(jī)組
2019年,有5臺(tái)新的核電機(jī)組開(kāi)始建造,6臺(tái)機(jī)組并網(wǎng),在建機(jī)組55臺(tái)(較上一年度減少了1臺(tái)),在建機(jī)組的總裝機(jī)容量為57.5 GWe(較上一年度增長(zhǎng)了343 MWe)。表3列出了截至2019年年底全球在建核電機(jī)組的情況,表4列出了2019年度開(kāi)始建造核電機(jī)組的情況,表5列出了2019年度并網(wǎng)核電機(jī)組的情況。
2 世界各國(guó)核電現(xiàn)狀
報(bào)告詳細(xì)介紹了全球30個(gè)擁有可運(yùn)行核電機(jī)組國(guó)家的核電現(xiàn)狀,包括現(xiàn)有核電機(jī)組的情況以及新建或關(guān)閉計(jì)劃。表6列出了世界各國(guó)可運(yùn)行核電機(jī)組、在建核電機(jī)組的數(shù)量和裝機(jī)容量以及核電占總發(fā)電量的比例。
除了上述擁有可運(yùn)行核電機(jī)組的國(guó)家外,報(bào)告還介紹了一些新興核能國(guó)家的核電建造項(xiàng)目,如孟加拉國(guó)、白俄羅斯、土耳其和阿聯(lián)酋。
孟加拉國(guó)正在建造盧普爾核電站1號(hào)(2017年11月開(kāi)始建造)和2號(hào)機(jī)組(2018年7月開(kāi)始建造),兩臺(tái)機(jī)組均為基于俄羅斯新沃羅涅日第二核電站V-392M設(shè)計(jì)的1 080 MWe VVER-1200/V-523機(jī)組。2020年7月,俄羅斯國(guó)家原子能公司(ROSATOM)已完成1號(hào)機(jī)組反應(yīng)堆壓力容器的液壓測(cè)試。1號(hào)和2號(hào)機(jī)組預(yù)計(jì)分別在2023年和2024年并網(wǎng)。為了減少對(duì)化石能源的依賴,孟加拉國(guó)計(jì)劃到本世紀(jì)20年代中期將核電比例提高至9%。
白俄羅斯正在建造奧斯特洛韋茨核電站1號(hào)(2013年開(kāi)始建造)和2號(hào)機(jī)組(2017年開(kāi)始建造),預(yù)計(jì)分別于2020年、2021年啟動(dòng)。1號(hào)機(jī)組的水力測(cè)試已于2019年9月完成,熱力測(cè)試于2020年4月完成,首次燃料裝載于2020年5月交付。
土耳其正在建造阿庫(kù)尤核電站,包括4臺(tái)1 114 MWe的VVER-1200/V-509機(jī)組,也是基于俄羅斯新沃羅涅日第二核電站V-392M的設(shè)計(jì)。一旦4臺(tái)機(jī)組全部投入運(yùn)行,阿庫(kù)尤核電站將能滿足土耳其10%的電力需求。1號(hào)機(jī)組的底板澆筑已于2019年3月完成,目前已完成堆芯收集器的安裝和反應(yīng)堆壓力容器的液壓測(cè)試。2號(hào)機(jī)組已于2019年9月獲得了施工許可證,即將完成底板澆筑。3號(hào)機(jī)組地基建設(shè)準(zhǔn)備工作已經(jīng)啟動(dòng)。1號(hào)機(jī)組預(yù)計(jì)2023年投入運(yùn)行,2~4號(hào)機(jī)組預(yù)計(jì)2025年之前投入運(yùn)行。
阿聯(lián)酋正在建造第一座核電站巴拉卡核電站,該核電站建有4臺(tái)由韓國(guó)設(shè)計(jì)的APR1400機(jī)組。其中,1號(hào)機(jī)組已于2020年8月19日并網(wǎng),2號(hào)機(jī)組已于2020年7月完成建造,3號(hào)和4號(hào)機(jī)組的建造工作分別完成了92%和85%。
3 世界核工業(yè)的最新?tīng)顩r
截至2020年8月21日:全球可運(yùn)行的核電反應(yīng)堆441座,總裝機(jī)容量為391.7 GWe;全球在建核電反應(yīng)堆54座,總裝機(jī)容量為55.6 GWe。
2020年全球有1臺(tái)核電機(jī)組開(kāi)始建造,有2臺(tái)核電機(jī)組并網(wǎng),有3臺(tái)核電機(jī)組永久關(guān)閉,如表7所示(數(shù)據(jù)截至2020年8月21日)。