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在2019冠状病毒病期间,核电证明了其作为适应性强、可靠性高的供电来源的关键作用

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2020年核电运行数据表明,在2019冠状病毒病大流行期间,世界各地的核电营运者维持了可靠的核电厂运行。原子能机构今日发布了2020年核电状况年度数据,这些数据是通过原子能机构公开的综合性核动力数据库动力堆信息系统收集的。在2019冠状病毒病大流行期间,利用现有核电装机容量提供了可靠的低排放电力。

在2020年,2019冠状病毒病的暴发使经济和社会活动受到限制,导致许多国家的电力需求出现前所未有的持续下降,相对于2019年的水平,下降幅度达到10%或以上。这给电力生产商和系统营运者都带来了挑战。随着可再生电力的贡献越来越大,低碳电力得到了普遍支持,核电生产已证明有韧性、可靠性高而且适应性强。核电的灵活性展示了其如何能为清洁能源转型提供支持。

法国电力公司核能和热能部门副总裁兼集团高级执行官Cedric Lewandowski指出,在封禁期间,法国的电力消费下降约15%,大部分需求通过核能、水电和其他可再生能源予以满足。核电厂的灵活性得到了广泛利用,与2019年同期相比,负荷变化数量上升50%。

2020年12月底,全球32个国家的442座运行核动力堆的在运核电装机容量为392.6吉瓦(电)。总体而言,自2011年以来,核电装机容量逐渐增加,包括通过新机组并网和现有反应堆升级增加的约23.7吉瓦(电)容量。

本年度期间,营运者注重于核电厂的持续运行、工作人员的保护和采用创新方案开展业务。2020年动力堆信息系统运行经验数据表明,大流行病并未导致直接停堆,也没有对核电运行产生任何直接的影响。然而,由于供应链中断、旅行限制或对允许进厂的外部工作人员的限制,大流行病影响了已计划的换料停堆和维护时间表。

2020年,由于外部原因(如电力需求大幅减少)导致的非计划停堆平均天数增加到15天,而2019年为5天。核电厂灵活运行 — 或在某些情况下短期完全停堆 — 支持了电网营运者的需求,并展现了核电融入未来可持续能源系统的能力,这些系统预期将在很大程度上依赖灵活的基荷发电技术。

2020年全年,核动力堆提供了2553.2 太瓦时的低排放和可调度的电力,约占全球总发电量的10%和全球低碳发电量的近三分之一。2019年全球核反应堆生产了2657.1太瓦时,2020年的核电生产量与2019年相比略有降低。非洲因电力需求减少出现了核发电量下降,而在北美和西欧,则是因为需求减少和容量退役。然而,过去几年核电生产的历史趋势呈现持续增长,自2012年以来增长超过8%。

与2019年相比,2020年全球在运总装机容量略微增加了0.5吉瓦(电),但反应堆数量比2019年减少了一座。近期和长期的容量增长前景集中在亚洲,截至2020年底,亚洲报告了核电装机容量约为34.6吉瓦(电)的34座反应堆在建。

新增容量和并网机组2020年,五座新压水堆并入电网,新核电装机容量为5.5吉瓦(电)。2019年,亚洲主导了新核电装机容量市场,占该年度所有新增装机容量的77%以上,并在2020年期间,亚洲交付了36%的新增容量,其中中国福清5号机组(1000兆瓦(电))和田湾5号机组(1000兆瓦(电))2吉瓦(电)并入电网。2020年,超过44%的新容量(相当于超过2.4吉瓦(电))系由两个先前没有任何核电运行经验的国家增加 — 白俄罗斯的白俄罗斯1号机组(1100兆瓦(电))和阿拉伯联合酋长国的巴拉卡1号机组(1345兆瓦(电))。俄罗斯列宁格勒二期2号机组于2020年10月并入电网,总容量为1066兆瓦(电),取代了在运行45年后于2020年11月永久关闭的列宁格勒2号机组(925兆瓦(电))。

新电厂建造近年来,新建造趋势保持稳定,与前三年相比,2020年的增长放缓。截至2020年底,19个国家正在建造52座容量超过54.4吉瓦(电)的反应堆,其中有两个国家正在建造其首座核动力堆。亚洲仍然是新反应堆建造的主要地区,自2005年以来,总共有64座反应堆并入电网,运行容量58.5吉瓦(电)。2020年,四座压水堆开始建造,其中三座反应堆在中国(三澳村1号机组(1117兆瓦(电)、太平岭2号机组(1116兆瓦(电)和漳州2号机组(1126兆瓦(电)),另一座反应堆在土耳其(阿库尤2号机组(1114兆瓦(电)))。

退出容量和永久关闭2020年,全球有六座反应堆(5.2吉瓦(电))被永久关闭。俄罗斯列宁格勒2号机组(925兆瓦(电))于11月关闭。美国两座反应堆 — 印第安角2号机组(998兆瓦(电))和杜安阿诺德1号机组 (601兆瓦(电))分别在4月和10月关闭,这两座反应堆均运行超过46年。法国最老的两座核反应堆费桑海姆1号机组和费桑海姆2号机组 — 均为880兆瓦(电)— 分别于去年2月和6月关闭。两座反应堆都运行了42年以上。瑞典灵哈尔斯1号机组(881兆瓦(电))在服役超过46年后于2020年的最后一天关闭。

运行反应堆类型截至2020年底运行核电装机容量中,约89.5%是轻水慢化冷却堆、6%是重水慢化冷却堆、2%是轻水冷却石墨慢化堆,还有2%是气冷堆。剩余0.5%是总容量为1.4吉瓦(电)的三座液态金属冷却快堆。

非电力应用2020年,10个国家的64座核动力堆提供3396.4吉瓦时电当量热支持核能的非电力应用。这种非电力应用92%以上是在欧洲利用的,56座反应堆生产了1999.4吉瓦时电当量热用于支持区域供热以及1231.7吉瓦时电当量热用于工艺供热。其余8%是在亚洲利用的,八座反应堆生产了34.7吉瓦时电当量热用于支持海水淡化以及130.6吉瓦时电当量热用于支持工艺供热。

运行寿期截至2020年底,全球634座反应堆逾66年的累计运行经验超过18 772堆年,这些反应堆分布在35个国家,总容量为479.9吉瓦(电)。其中,容量为87.2吉瓦(电)的192座反应堆已经被永久关闭。

运行反应堆总装机容量中,超过67%(256.3吉瓦(电),296座反应堆)已运行30年以上。20%的全球运行核电装机容量(104座反应堆)已服役40年以上,而有1%已运行超过50年。核电厂的老化突显出需要新增或升级核电容量来补偿已计划的退役。电力公司、政府和其他利益相关方正投资于全球越来越多的核动力堆的长期运行和老化管理计划,以确保可持续运行并向新装机容量顺利过渡。

机组实绩即使随着核动力堆的老化,在运核电厂继续表现出高水平的总体可靠性和实绩。负荷因子也称为容量因子,是反应堆机组的实际能量产出除以全年以额定输出功率(参考单位功率)运行时产生的能量产出。高负荷因子或高容量因子表示运行实绩良好。2020年全球容量因子中位数为84.6%,与近年来的负荷因子一致。

衡量核反应堆实绩的另一个指标是能量可利用因子,它是指在特定时间段内,可利用容量能够产生的能量与参考单位功率能够产生的能量之比。2020年,加权平均能量可利用因子为76%,其中有半数核反应堆以超过87%的能量可利用因子运行。

核动力堆的可靠性和安全性持续提高。上图表明,自2003年以来,每台机组每运行7000小时(约一年),非计划手动紧急停堆(UM7)和自动紧急停堆(UA7)的次数逐渐减少。非计划紧急停堆次数的减少归因于长期以来持续改进电厂运行和维护管理。

根据原子能机构最新的核电容量预测,核电将继续在世界低碳能源结构中发挥关键作用,在高增长情景下,预计到2050年全球核发电容量将翻倍。世界核电行业已证明核电不仅在大流行病期间可以非常灵活,而且它还继续在可持续减缓气候变化方面发挥至关重要的作用。

欲获取更多核电统计数据和相关图表,请参见原子能机构动力堆信息系统数据库。自1969年以来,原子能机构基于世界各国官方指定的对口方提供的信息开发和维护动力堆信息系统。

 

动力堆信息系统数据也被用作原子能机构三本年度出版物的依据:

 

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说明:

  • 核电运行统计数据不包括法国反应堆机组的停堆数据,因为这些机组的信息在出版时尚未获得。
  • 本出版物中包括原子能机构截至2021年6月1日收到的信息和数据。此后收到的任何修改均可在动力堆信息系统数据库中查阅。

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