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世界核能發電創新高
2025/09/23 03:26
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世界核能發電創新高

 

一、世界核能發電裝置量持續成長 

           依據中國能源報報導,全世界的核電發展動能日益增強,特別是受到小型模組化反應器技術加速部署推動,鈾需求量前景激增,隨著鈾礦在未來10年面臨資源枯竭,鈾供應缺口隱現,可能將拖累核電復興,因此釷基熔鹽堆及快滋生反應器急需大力發展。915日至19日,國際原子能總署第69屆大會發布最新年度報告指出,在低值預測情境中,到2050年核能發電裝置容量將達到561吉瓦;在高值預測情境中,到2050年全球核能發電裝置容量將增加至992吉瓦。這是國際原子能總署連續第5年調高到2050年核電擴張預測。世界核能協會指出,去年全球核能發電量年增2.5%2667太瓦時,打破20062660太瓦時的紀錄,創下單年發電量歷史新高。目前美國佔全球核能發電量的29.2%世界第一,但大多是延役的老舊電廠。中國是核電第二大生產國佔世界的16%,法國排名第三。目前核電佔世界總發電量的10%,是世界上最大的低碳電力來源之一。2024 年期間,有七座反應堆併網,包括中國漳州 1 號反應堆、美國沃格特爾 4 號反應堆、中國石島灣國和一號反應堆、印度卡克拉帕爾 4 號反應堆、法國弗拉曼維爾 3 反應堆、中國防城港 4 反應堆和阿聯酋巴拉卡 4 反應堆。2024年全球又新建9座機組,包括巴基斯坦的 Chashma 5、埃及的 El Dabaa 4、俄羅斯的列寧格勒 II-3 以及中國的廉江 2 號、寧德 5 號、石道灣 1 號、徐達堡 2 號和漳州 3 號和 4 號機組。 

           國際原子能總署總幹事拉斐爾‧馬裡亞諾‧格羅西表示,目前全球近40個經濟體核電產業處於不同發展階段,還有20多個經濟體正在探索核電發展。根據世界核子協會《2025世界核能業績報告》,截至去年底,全球運作中核反應器共440座,較2023年底增加3;全球核電總裝置容量398吉瓦,較2023年底392吉瓦增加6吉瓦。去年,全球新開工核反應器9座、實現併網7座、永久停駛4座。截至去年底,全球在建反應器總數為62座,較2023年底增加1座。去年,全球實際發電核反應器410座,實際發電總裝置容量369吉瓦,較2023年增加1吉瓦。值得注意的是,全球超過60%的核電機組的容量因子維持在80%以上,去年平均容量因數年增長至83%,延續了2000年以來的高容量因數趨勢,這意味著核電機組運行業績並未隨運行年限增加而下降。容量因數是衡量發電設施實際發電效率的指標,為機組全年實際發電量與理論最大發電量的比值。世界核能協會指出,暫未觀察到容量因數隨反應爐服役年資成長而整體下降的趨勢。全球範圍內,19701980年期間,核電裝置容量快速擴張,這段期間服役的反應爐發電量佔比最高;20世紀90年代併網反應器數量出現減少。過去10年,每年新併網反應器數量逐漸增加,年輕反應器發電量佔比上升。 

二、亞洲引領核電發電量成長 

             過去10年,全球核能發電量成長主要得益於亞洲地區的發展,尤其是在中國。《2025世界核能績效報告》指出,去年,亞洲地區核能發電量年增,去年併網的7座反應爐中有5座於亞洲,去年投運的68台機組中56台位於亞洲。同時,西歐及中歐地區核能發電量也持續成長,主要得益於法國2022年及2023年停機反應器恢復運作。去年,全球新增核能發電機法國貢獻顯著,其他國家和地區核能發電量與前一年基本持平。美國目前運作94座核反應堆,總裝置容量97吉瓦,是全球核反應器數量最多的國家。 5月,美國總統川普簽署行政命令,要求2050年將美國核電容量提升至400吉瓦。國際能源總署署長法提赫·比羅爾表示:「核電正在回歸,而且是強勢回歸。」拉斐爾·馬裡亞諾·格羅西強調,全球範圍內,釋放核電產能需要在政策、監管和融資這3個方面持續發力。世界核能協會總幹事薩馬·比爾巴奧·萊昂認為,要實現核電持續增長,一方面要最大化現有機組貢獻,實現高標準運行業績並延長運行壽命,另一方面要加快新建反應器步伐。薩馬·比爾巴奧·萊昂補充稱,2012年以來,全球核能發電量年均增長25太瓦時。如果要到2050年實現核能發電量翻倍,年均增幅需達到100太瓦時;如果要實現3倍增長,年均增幅需達到200太瓦時,這意味需要新增28吉瓦裝機容量。然而,未來5年預計年均新增容量僅約11吉瓦,全球核能建置仍需加速。 

三、鈾供應缺口威脅核電復興 

           要注意的是,核電建設腳步加快,鈾需求也跟著水漲船高。世界核能協會指出,到2030年,核反應器對鈾需求將增加1/38.6萬噸,到2040年將達到15萬噸。預計20302040年間,現有鈾產量將減少一半,供需失衡局面即將出現。國際原子能總署與經合組織核能署共同發布《鈾資源紅皮書》指出,目前已探明鈾資源足以支撐核電到2050年及以後的持續應用與大幅發展,但要滿足激增需求,全球需在新鈾礦勘探、採礦作業及加工技術方面投入大量資金。薩馬·比爾巴奧·萊昂表示,如果要滿足日益增長的鈾需求,全球需加快審批流程、推進採礦技術創新並進行新的鈾礦勘探工作。基於「到2050年核電裝置容量持續成長並隨後保持高位」的高成長情景,《鈾資源紅皮書》預計,到2050年全球核電裝置容量將較2022年水準成長130%,這將導致目前已探明鈾資源將在2080年後耗盡。核能已進入「新紀元」直接帶動鈾產業發展。 「鈾產業出現數十年來未曾有過的發展動能。」美國唯一商用濃縮鈾生產商Urenco執行長鮑里斯·舒赫特接受美國CNBC新聞網採訪時表示。高盛指出,目前全球鈾礦供應體系面臨嚴峻挑戰。一方面,許多現有礦山已經運作超過30年,資源日益枯竭;另一方面多個新建專案投產週期較長,無法滿足日益增長的需求。摩根士丹利指出,全球鈾市場正經歷顯著變化,在供需格局演變以及多重因素的共同作用下,鈾市場前景備受關注。供給挑戰加劇、現貨需求穩定、潛在合約上升,再加上「核電復興」的結構性支持,鈾市場基本面較為堅挺,價格具備進一步上行潛力與空間。目前,鈾現貨價格維持在80美元/磅水準。摩根士丹利預計,今年第四季鈾價可望升至87美元/磅。花旗預計,到2026年鈾價可能會上升到100美元/磅。 

          釷是一種天然存在於岩石中的弱放射性金屬,是一種未來的鈾替代品。根據 1984 年諾貝爾物理學獎的共同獲得者卡洛·魯比亞的說法,一噸釷裂變產生的能量相當於約 200 噸鈾。鑑於 7 克鈾相當於約一噸煤,一噸釷將替代約 2800 萬噸煤。考慮到該項目的潛在成功,可以想像未來將避免多少噸二氧化碳來管理氣候緊急情況。一噸釷是一個直徑約 55 厘米的球體。一塊網球大小的釷可以讓倫敦通電一周。一噸釷足以為一個熔鹽反應堆供電一年,該反應堆產生 1000 兆瓦的電力。地球的釷儲量可以供應世界數万年的能源需求。釷成本低,每噸約 250,000 歐元,或 0.029 歐元/兆瓦時。與鈾相比,每電 MWh 約 10 歐元,釷每生產 MWh 的價格將便宜約 350 倍。與傳統反應堆相比,它還有可能產生更少的長壽命放射性廢物。總體積可能比傳統反應堆小約 35 倍,以產生相同數量的能量。99.99% 的廢物將在 300 年內保持穩定,而不是目前燃料的數万年。還有一個優點:這種類型的反應堆不需要建在靠近水道的地方。熔鹽本身用作冷卻劑,這與傳統的鈾發電廠不同,後者需要大量的水來冷卻反應堆。根據這個原理,反應堆可以安裝在偏遠和乾旱的地區,如沙漠。

 

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