世界核电厂运行实绩报告第1期：核电产能与容量因子

2021年11月，多国政府在格拉斯哥举行的第26届联合国气候变化大会上大力承诺减少温室气体排放，但伴随新冠肺炎疫情的影响逐渐消退，2021年经济复苏导致能源需求增长，超过了同年全世界核电等清洁能源的生产增长。全球多国又重新增加对化石燃料的依赖性，但俄乌冲突将化石燃料供应链的脆弱性表现得淋漓尽致。全球大多数地区能源价格不断上涨，加剧了通货膨胀，导致能源贫困状况进一步恶化。

在面临停电和能源短缺的状况后，各国政府呼吁短期内重启燃煤电厂以解决能源危机，但长期来看，核能依然是推动实现净零排放和安全能源系统的基础。

2021年，核反应堆总发电量为2653TWh，虽然相比2020年的2553TWh高出100TWh，却略低于2019年的2657TWh和2006年的2660TWh。也就是说，虽然2021年核能发电量的有所增加，但实际上过去两年关闭的反应堆数量超过新建的反应堆数量，全球核电产能在近20年间并没有实质的上升。

全球核能发电量

（图来源：世界核协会和国际原子能机构动力堆信息系统世界核协会、中核战略规划研究总院《世界核电厂运行实绩报告（2022）》）

想要扭转核能发电总量长期趋势，可以从以下两个方面入手。一方面，过去数年因政治等原因关闭了大量的反应堆，在运反应堆的运行寿命延长是在增加全球核能发电总量成本最低的方式。另一方面，加速新核电站的建成速度，全球每年至少需要有30座以上的新反应堆动工建设，才能确保核能在安全、可持续、净零排放的未来中，发挥应有的作用。

2021年全球范围内完成了10个新反应堆第一批混凝土的浇筑工作，该建设速度远落后于全球对核能的需求。同年发电反应堆的总装机容量为370GWe，比2020年增加1GWe，是有史以来反应堆总装机容量最高的一年。但同时，2021年全球可运行反应堆总数仅有436座，比2020年减少5座。

此处需要引进一个有关核反应堆发电能力评估的指标——容量因子。容量因子的计算方法是反应堆的实际输出电量除以反应堆在100%净容量下运行时的预期输出电量所得到的百分比，不包括日历年内不发电的反应堆。

2021年全球反应堆平均容量因子为82.4%，高于2020年的80.3%，这解释了2021年在反应堆总数下降的情况下，总发电量上升的原因。

全球反应堆平均容量因子

（图来源：世界核协会和国际原子能机构动力堆信息系统世界核协会、中核战略规划研究总院《世界核电厂运行实绩报告（2022）》）

以地区划分来看，北美地区拥有全球最高的平均容量因子，全球各区域的容量因子在近10年并未发生明显的变化。

按地区划分的容量因子

（图来源：世界核协会和国际原子能机构动力堆信息系统世界核协会、中核战略规划研究总院《世界核电厂运行实绩报告（2022）》）

研究同时表明，核反应堆的容量因子与核反应堆的使用寿命之间，并没有明显的相关关系，各个寿命期的反应堆都具有高容量因子，这为延长现有核电设施运行时间提供了充分的理由。

2017年至2021年按反应堆使用寿命划分的平均容量因子

（图来源：世界核协会和国际原子能机构动力堆信息系统世界核协会、中核战略规划研究总院《世界核电厂运行实绩报告（2022）》）

虽然容量因子在近10年并未发生明显的变化，但时间拉长至20世纪70年代，全球范围内核反应堆性能逐步提升中，目前，全球超过三分之二的反应堆的容量因子大于75%。

容量因子的长期趋势图

（图来源：世界核协会和国际原子能机构动力堆信息系统世界核协会、中核战略规划研究总院《世界核电厂运行实绩报告（2022）》）

下一期，我们将从近年全球核电发展有代表性的案例及其类型，介绍目前核电技术发展的进展情况。