
在当前能源清洁转型大背景下,全球越来越多国家开始重视核电。
核电作为清洁低碳、稳定高效的能源形式,不仅可以减少温室气体排放,助力各国实现应对气候变化目标,还可以降低对进口化石能源依赖,保障能源供应安全。核电作为稳定大功率发电设施,可以满足全球电气化电力增长需求,以及以大数据设施为代表的人工智能等新兴技术用电需求。
2023年12月,第28届联合国气候变化大会(COP 28)上,包括美、英、法、加等在内的25个国家签署《全球三倍核能宣言》(下称《宣言》),承诺到2050年将全球核电装机容量增加2倍,达到目前容量的3倍。2024年12月,第29届联合国气候变化大会(COP 29),又有土耳其、哈萨克斯坦等6个国家加入了《宣言》,总签署国数量达到31个。本文将梳理全球核电发展态势和中国核电发展现状与展望,并提出中国核电未来发展相关建议。
全球核电发展态势
截至2024年底,全球在运核电机组417台,总装机3.77亿千瓦,核电全年总发电量约为2.7万亿千瓦时,约占全球总发电量的9%,是全球第二大清洁电源,仅次于水电。
其中,核电在法国、斯洛伐克、乌克兰的电力结构中占比最大,2023年核电发电量占比分别达到65%、63%、50%。核电在美国、俄罗斯、英国的电力结构中占比同样比较大,分别达到18%、18%、14%,均高于世界平均水平。核电在中国、印度等国电力结构中占比较低,不超过5%。
目前,全球核电发展以压水堆和沸水堆为主,在全球417个核电反应堆中,压水堆308个,占比73.7%;沸水堆43个,占比10.3%。
相对于传统化石能源和可再生能源,核电在能源供应、环境影响、技术成熟度等方面具有诸多优势。
首先,核电是清洁低碳电源,其度电碳排放量在所有能源中最低。根据生态环境部发布的2023年主要发电类型电力碳足迹因子情况,核电度电二氧化碳排放量仅为6.5克,比化石能源低2个数量级,比可再生能源发电低1个数量级(光电、风电和水电度电二氧化碳排放分别为54.5克、33.6克、14.3克)。
从国别比较中也可以看出核电的清洁低碳优势,以核电为主的法国2022年人均碳排量为4.1吨,而以新能源为主的德国人均碳排放量却高达7.3吨,几乎是法国的2倍。
其次,核电燃料能量密度高。一般来说,1吨铀可生产约4400万千瓦时电量,而同样的发电量需要消耗2万多吨煤炭或者850万立方米天然气。高能量密度也使得核电站土地利用效率高。以风电场为例,装机容量为100万千瓦的风电场需要占地近600平方公里,而装机容量接近200万千瓦的大亚湾核电站占地面积仅为2平方公里。
此外,核电站是稳定的基荷电源,利用小时数高,度电成本较低。2024年,我国核电平均利用小时数超过7800小时,分别约是光伏和风电的8.3倍和4.1倍。核电发电量受天气、季节等外部因素影响较小。由于核电燃料能量密度高,换料周期长,全年利用小时数高,使核电度电成本较低,相对于传统火电具有成本优势。
核电上述优势正逐渐被越来越多国家认可。
并且美国计划到2035年新增3500万千瓦的核电装机,到2050核电新增装机量达到2亿千瓦,以如期实现核电3倍增长目标。美国2022年通过的《通胀削减法案》还为核电提供了每千瓦时0.3美分的生产税收抵免(PTC),如果核电满足薪资和工人培训要求,则抵免额度提高到1.5美分/千瓦时。
日本正积极推动国内核电重启,目标将核电发电量占比从2023年的9%提升至2030年的20%。在2011年福岛核事故后关停的54台商业核电机组中,已经有14台机组重启,另外还有11台机组即将获批重启。
英国计划到2050年将核电装机增加至2400万千瓦,占总发电量比重的25%。俄罗斯计划将核电发电量占比从2023年的18.9%提升至2042年的24%。为了实现煤电的逐步退出,波兰计划在2033年投产首台核电机组,到2043年核电机组达到600万-900万千瓦。

