國際原子能機構(gòu)(IAEA)日前發(fā)布《展望2050年能源、電力和核電預(yù)測》報告,系統(tǒng)地回溯了截至2019年的全球核電發(fā)展概況,并利用情景分析法對到2050年全球主要地區(qū)核能發(fā)展進(jìn)行了預(yù)測:截至2019年底,全球在運核電機組443臺,總裝機容量392 GW;另有54臺核電機組在建,總裝機容量為57 GW。2019年,核電為全球供應(yīng)了2657 TWh基荷電力,占全球總發(fā)電量的10%。展望2050年,在低值情景[1]下預(yù)計核電裝機容量將減少約7%,降至363 GW;在高值情景[2]下預(yù)計核電裝機將增加約82%,達(dá)到715 GW。報告強調(diào),北美和西歐等傳統(tǒng)核電大國所在地區(qū)未來核電發(fā)展將處于停滯狀態(tài),有的地區(qū)甚至?xí)霈F(xiàn)倒退;未來的核電發(fā)展主要集中在亞洲和東歐地區(qū)。報告關(guān)鍵要點如下:
一、全球核電發(fā)展現(xiàn)狀與預(yù)測
自1980年以來,化石燃料占據(jù)終端能源消費的主導(dǎo)地位,但核能和可再生能源所占份額有所增加?;剂险冀K端能源消費的份額從1980年的74%逐漸減少到2019年的67%。水電是低碳電力的最大貢獻(xiàn)者(占16%)。近年來,太陽能和風(fēng)能發(fā)電的份額迅速增加,從1980年的不到1%上升到2019年的8%。同期,核電的份額迅速增長,幾乎翻了一番。截至2019年底,全球共有443臺在運核電機組,總裝機容量為392 GW。與2018年相比,全球核能發(fā)電量增長4%左右,達(dá)到2657 TWh,占2019年全球總發(fā)電量的10.4%。2019年,6臺總裝機容量為5174 MW的核電機組實現(xiàn)首次并網(wǎng)發(fā)電,13臺總裝機容量為10.2 GW的核電機組永久關(guān)閉。5臺總裝機容量為6021 MW的機組開工建設(shè)。
到2050年,核電在全球電力裝機總量中的份額預(yù)計將下降。到2030年全球電力裝機總量預(yù)計將增加約45%,而到2050年將增加一倍以上。與2019年相比,在高值情景中,核電裝機容量到2030年將增加約20%,到2050年將增加約80%;在低值情景中,核電裝機容量到2040年預(yù)計降幅達(dá)10%,隨后小幅上漲,到2050年下降約7%。但無論是高值情景還是低值情景,到2050年核電占全球電力裝機總量的比例都呈下降趨勢:與2019年相比,高值情景下核電份額減少1個百分點,低值情景下核電份額減少3個百分點。就發(fā)電量而言,在高值情景中,核能發(fā)電量將從2019年2657 TWh增至2050年5762TWh,到2050年核能發(fā)電量在發(fā)電總量中的份額將達(dá)11.2%,相比2019年增加近1個百分點。而在低值情景中,核能發(fā)電量將增至2030年2872 TWh,然后降至2040年2774 TWh,隨后增至2050年2929 TWh,到2050年,核電份額為5.7%,相比2019年減少近5個百分點。
二、各地區(qū)核電發(fā)展現(xiàn)狀與預(yù)測
(1)北美地區(qū)
自1990年以來,北美地區(qū)核電在電力裝機總量中的占比一直保持在20%左右。化石燃料貢獻(xiàn)了2019年發(fā)電量的一半以上。核能是最大的低碳能源,1980-1990年間,核電在電力裝機總量中的比例幾乎翻了一番,自1990年以來一直穩(wěn)定在20%左右。在過去的39年里,水力發(fā)電的份額減少6個百分點。自2000年以來,風(fēng)力發(fā)電的份額有所增加,穩(wěn)定在2%左右。
到2050年,北美地區(qū)終端能源消費量幾乎保持不變,電力需求預(yù)計增長25%,總裝機容量預(yù)計將增加23%,總發(fā)電量將增加20%。與2019年相比,2030年終端能源消費量預(yù)計增長1%,后續(xù)20年略有下降,預(yù)計到2050年終端能源消費量保持不變。電力需求將持續(xù)增長,到2030年預(yù)計比2019年增長近10%,到2050年增長近25%。到2050年,電力在終端能源消費量中所占份額將增加5個百分點。與2019年相比,電力裝機總量預(yù)計到2030年將增加近15%,到2050年將增加23%。相比2019年,在低值情景中,北美地區(qū)核電裝機容量到2030年將減少20%,到2050年將下降三分之二,核電在電力裝機總量中的份額預(yù)計減少6個百分點;而高值情景下,核電裝機容量保持相對穩(wěn)定,到2050年僅下降3%-4%,在電力裝機總量中的份額預(yù)計減少約2個百分點。與2019年相比,到2050年總發(fā)電量將增加20%左右。在低值情景中,核能發(fā)電量到2050年預(yù)計減少近三分之二,在總發(fā)電量中的份額將減少13個百分點;在高值情景中,核能發(fā)電量到2050年僅下降2%,在總發(fā)電量中的份額僅減少4個百分點。
(2)北歐、西歐和南歐地區(qū)
2000年后,北歐、西歐和南歐地區(qū)核電所占份額開始下降。2019年,電力在終端能源消費中的比重超過20%,相比1980年增長了8個百分點。核能是低碳電力的最大貢獻(xiàn)者,1980-1990年間,其份額翻了一番以上;但自2000年后開始出現(xiàn)下降情況,到2019年降至約24%。水力發(fā)電所占份額為17%,風(fēng)能和太陽能合計占比17.5%。
到2050年,北歐、西歐和南歐地區(qū)終端能源消費量預(yù)計將下降9%,電力需求將增加10%,總裝機容量將增加三分之一,總發(fā)電量將增加8%。到2050年,電力在終端能源消費中的比重預(yù)計較2019年增加5%。與2019年相比,在高值情景中,預(yù)計到2050年該地區(qū)核電裝機容量將下降三分之一,在電力裝機總量中的份額將減少約5個百分點;在低值情景中,核電裝機容量在未來30年將減少60%,在電力裝機總量中的份額預(yù)計將減少7個百分點。與2019年相比,到2050年總發(fā)電量將增長8%。在高值情景中,2030年前核能發(fā)電量保持穩(wěn)定,到2050年核能發(fā)電量將減少五分之一,在總發(fā)電量中的份額將減少7個百分點;在低值情景中,核能發(fā)電量在未來30年將減少50%,在總發(fā)電量中的份額預(yù)計將下降約13個百分點。
(3)東歐地區(qū)
自1980年以來,東歐地區(qū)核電份額翻了兩番。2019年,化石燃料是主要的電力來源,其份額達(dá)到60%,其中超過三分之一的發(fā)電量來自天然氣,四分之一的發(fā)電量來自煤炭,而石油發(fā)電占比不足1%。自1980年以來,核能發(fā)電份額翻了兩番,在2019年發(fā)電總量中占比20%以上;水力發(fā)電的份額多年來保持相對穩(wěn)定,約為12%-14%;太陽能和風(fēng)能發(fā)電的總份額僅約為2%左右。
到2050年,東歐地區(qū)終端能源消費量預(yù)計將增加20%以上,屆時電力在終端能源消費中的份額預(yù)計較2019年增加10%。與2019年相比,電力裝機總量到2030年將增長超過1/4,到2050年增長近3/4。在高值情景中,到2050年核電裝機容量將增加80%,在電力裝機總量中的份額幾乎沒有變化,僅增加0.5個百分點;在低值情景中,核電裝機容量在未來30年增加10%,其在電力裝機總量中的份額預(yù)計將下降4個百分點。與2019年相比,到2050年總發(fā)電量將增長85%。在高值情景中,到2050年核能發(fā)電量預(yù)計將增加一倍以上,在總發(fā)電量中的份額將增加3個百分點;在低值情景中,核能發(fā)電量在未來30年將增加近30%,其在總發(fā)電量中的份額預(yù)計將下降7個百分點。
(4)中亞和東亞地區(qū)
2000年后中亞和東亞地區(qū)核電份額有所下降?;剂显陔娏?yīng)中的份額約為70%,其中煤炭是最大的電力來源,而石油份額變化最為明顯,從1980年占比42%降至2019年1%以下。水電是低碳電力的最大貢獻(xiàn)者,2019年占總發(fā)電量的15%。近年來太陽能和風(fēng)能發(fā)電的份額迅速增加,到2019年占比約為8%左右。核電的份額在1980-2000年間有所增加,但此后有所下降,2019年降至6%左右。
到2050年,中亞和東亞地區(qū)終端能源消費預(yù)計將增加20%,電力需求將增加1倍,總裝機容量和總發(fā)電量均將增加1倍以上。到2050年,電力在終端能源消費中的份額預(yù)計較2019年增加12%。在高值情景中,預(yù)計到2050年核電裝機容量將增加2倍,在電力裝機總量中的份額增長1.3個百分點;在低值情景中,核電裝機容量在未來30年預(yù)計增加40%,在電力裝機總量中的份額將減少1.4個百分點。與2019年相比,到2050年總發(fā)電量將增長1倍以上。在高值情景中,到2050年核能發(fā)電量預(yù)計將增加4倍,在總發(fā)電量中的份額將增加8個百分點;在低值情景中,核電發(fā)電量在未來30年將增加1倍,在總發(fā)電量中的份額將增加約0.5個百分點。
[1]低值情景:目前的市場、技術(shù)和資源發(fā)展趨勢將繼續(xù)保持下去,并且核電相關(guān)政策和法律法規(guī)幾乎不變。
[2]高值情景:更加雄心勃勃,且具有合理性和技術(shù)可行性,同時考慮了氣候變化應(yīng)對政策。