9月10日,國際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)發(fā)布了新版《至2050年能源、電力和核電預(yù)測》報(bào)告,詳細(xì)分析了到2050年全球以及各地區(qū)核能的發(fā)展趨勢。報(bào)告指出,到2050年全球終端能源消費(fèi)總量將以約1%的增速增長28%,而電力消耗則將增長91%,其在全球終端能源消費(fèi)占比將從18.8%提升至26.1%。
假設(shè)維持當(dāng)前的政策、技術(shù)、市場趨勢不變,并按期淘汰現(xiàn)有核電站(即“保守情景”),預(yù)計(jì)到2050年全球核電裝機(jī)容量將比2018年減少6%至371吉瓦;假設(shè)延長現(xiàn)有核電站運(yùn)行壽命,且對各國政策、技術(shù)和市場發(fā)展有更樂觀的估計(jì)(即“樂觀情景”),到2050年全球核電裝機(jī)容量則將增長81%至715吉瓦。具體內(nèi)容如下:
一、2018年全球能源消費(fèi)及電力生產(chǎn)情況
2018年,電力在全球終端能源消費(fèi)中占比達(dá)19%排名第二,居于石油(40%)和天然氣(15%)之間(圖1)。預(yù)計(jì)未來幾年電力消耗增速將超過終端能源消費(fèi)增速,電力在終端能源消費(fèi)總量中的占比將上升。北美地區(qū)2018年終端能源消費(fèi)的主要來源是石油,其次是天然氣(23%)和電力(21%)。北歐、西歐和南歐地區(qū)的終端能源消費(fèi)仍以化石燃料為主,電力占22%。東歐地區(qū)終端能源消費(fèi)較為多樣化,石油占30%,天然氣占26%,電力和煤炭分別占14%和10%?;剂险剂酥?、東亞地區(qū)終端能源消費(fèi)的2/3,電力則占23%。
圖1 2018年全球終端能源消費(fèi)情況
2018年世界總發(fā)電量增長了3.9%,核能發(fā)電量則增長了2.4%。在各種發(fā)電來源中,盡管可再生能源和天然氣發(fā)電量有顯著的增長,但燃煤發(fā)電依舊占主導(dǎo)地位。天然氣發(fā)電量約占總發(fā)電量的23%,水電和可再生能源發(fā)電的貢獻(xiàn)率繼續(xù)大幅提高,2018年其占比達(dá)到了25.8%,核電占比則保持在10.2%左右。北美地區(qū)天然氣發(fā)電(31%)在總發(fā)電量占比超過燃煤發(fā)電(26%),水電和其他可再生能源占25%,核電則占25%。北歐、西歐和南歐地區(qū)核能發(fā)電量占總發(fā)電量的1/4。東歐地區(qū)核電在總發(fā)電量占比較高,為21%,但化石能源發(fā)電占比仍超過60%。中、東亞地區(qū)的發(fā)電量主要由煤電(60%)貢獻(xiàn),其次是水電(15%)和天然氣(10%),核電僅占約5%。
二、2018年全球核電開發(fā)情況
截至2018年底,全球正在運(yùn)行的核反應(yīng)堆總計(jì)有450座,總凈裝機(jī)容量為396 吉瓦。此外還有55臺機(jī)組正在建設(shè)中,裝機(jī)總量為57吉瓦。2018年有總量10.36 吉瓦的9臺新機(jī)組接入電網(wǎng),同時(shí)有7臺機(jī)組退役(總裝機(jī)容量5.42吉瓦),另外有5臺新機(jī)組開工建設(shè),將增加6.34 吉瓦的發(fā)電容量。2018年,在運(yùn)核電站發(fā)電量增長約2.4%達(dá)到了2563太瓦時(shí),約占總發(fā)電量的10%。
三、能源及電力發(fā)展趨勢預(yù)測
到2030年,預(yù)計(jì)全球能源消費(fèi)總量將增長16%,到2050年將增長38%至585.1億焦,年均增速約為1%。2030年前,總用電量將以每年約2.2%的速度增長,其后年均增速約為2%。到2030年,電力在終端能源消費(fèi)總量占比將從2018年的18.8%增加到21%,到2050年則將增加到26%。由于能效提高和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)變化,到2050年北美地區(qū)終端能源消費(fèi)將比2018年(74億焦)下降約6%,用電量將以每年0.5%的速度緩慢增長,因此到2050年電力在終端能源消費(fèi)中占比將逐漸增加到26%;北歐、西歐和南歐地區(qū)的終端能源消費(fèi)將比2018年的45億焦下降約15%,電力在終端能源消費(fèi)占比則將從2018年的21.9%增加至30.5%;東歐地區(qū)終端能源消費(fèi)將以年均0.4%的速度增長至34.5億焦,電力消費(fèi)增速較快,到2050年將比2018年增長80%至8.1億焦,在終端能源消費(fèi)中占比將從14.4%增至23.5%;中、東亞地區(qū)終端能源消費(fèi)將顯著增加23%,用電量則將近乎翻番,從2018年的28.9億焦增至2050年的55.2億焦,其在終端能源消費(fèi)占比將從23.1%增至35.1%。
四、核電裝機(jī)容量及預(yù)測
全球發(fā)電裝機(jī)總量將從2018年的7188 吉瓦增加到2030年的9782吉瓦,到2050年則將增至13633吉瓦?,F(xiàn)有一半以上的核反應(yīng)堆運(yùn)行時(shí)間已超過30年,按計(jì)劃將在未來幾年內(nèi)淘汰。在保守情景下,到2030年將淘汰約117吉瓦的核電機(jī)組,另外新增85吉瓦的核電機(jī)組;2030-2050年,將再淘汰173吉瓦的核電機(jī)組,同時(shí)新增179吉瓦的機(jī)組。因此2040年前全球核電裝機(jī)容量將逐年減少,然后到2050年回升至371吉瓦,約占全球發(fā)電裝機(jī)總量的3%。在樂觀情景下,假設(shè)計(jì)劃淘汰的幾個(gè)核電反應(yīng)堆的運(yùn)行時(shí)間延長,到2030年將僅淘汰49吉瓦的核電機(jī)組,新增148吉瓦的核電機(jī)組;2030-2050年將再淘汰137吉瓦的核電容量,并新增約356吉瓦的核電機(jī)組。因此,預(yù)計(jì)到2030年全球核電裝機(jī)總量將比2018年增加25%達(dá)到496吉瓦,到2050年則將增加80%至715吉瓦,約占全球發(fā)電裝機(jī)總量的5%。
在保守情景下,北美地區(qū)到2050年將淘汰約77吉瓦的核電機(jī)組,而新增核電機(jī)組只有4吉瓦,核電裝機(jī)容量將從2018年的113吉瓦大幅下降至2050年的40吉瓦,在電力總裝機(jī)的占比將從8.2%降至3%;北歐、西歐和南歐地區(qū)已宣布將逐步淘汰核電,其核電裝機(jī)將從2018年的111吉瓦降至2050年的42吉瓦,在電力裝機(jī)中占比將從11.2%降至3.2%;東歐地區(qū)核電裝機(jī)將緩慢增長7.8%至55吉瓦,在電力裝機(jī)中占比將從11.2%降至9%;假設(shè)日本福島核電站將不會重新啟用,加上到2050年將淘汰61吉瓦的核電機(jī)組,中、東亞地區(qū)核電裝機(jī)容量將從2018年的106吉瓦增至2050年的149吉瓦,增速將低于電力裝機(jī)容量增速,因此核電裝機(jī)占比將從2018年的4.2%降至2030年的3%后保持平穩(wěn)。
在樂觀情景下,大多數(shù)核電設(shè)備運(yùn)行壽命都將延長,北美地區(qū)核電裝機(jī)容量將基本保持穩(wěn)定,但到2050年這些核電站仍然接近退役的狀態(tài);北歐、西歐和南歐地區(qū)2050年核電裝機(jī)將降至67吉瓦,其在電力裝機(jī)中占比則降至5.2%;東歐地區(qū)核電裝機(jī)增速較快,將增加55%至79吉瓦;假設(shè)福島事故核電機(jī)組恢復(fù)運(yùn)行,到2050年將僅淘汰33GW的核電機(jī)組,而新建機(jī)組則將達(dá)到231吉瓦,因此中、東亞地區(qū)核電裝機(jī)將大幅提升187%至304吉瓦,其在發(fā)電裝機(jī)總量中占比也將增至6.1%。
五、核能發(fā)電量預(yù)測
到2050年,世界核能發(fā)電量將增加。在保守情景下,盡管核電裝機(jī)容量持續(xù)下降到2040年然后回升,但到2030年核能發(fā)電量將增長約11%,到2050年則將增長約16%,核電在全球總發(fā)電量中占比將從2018年的約10.2%下降到2030年的8.5%,到2050年則將下降到約6.1%。但在樂觀情景下,2030年世界核能發(fā)電量將比2018年水平(2563太瓦時(shí))提高50%,并在其后20年進(jìn)一步提高50%。到2050年,預(yù)計(jì)核能發(fā)電量將比當(dāng)前提高2.2倍。到2030年核電在全球總發(fā)電量中占比將增加到11.5%,到2050年則將增加到11.7%。
在保守情景下,北美地區(qū)核能發(fā)電量將顯著下降,從2018年的902太瓦時(shí)降至2050年的324太瓦時(shí),其在發(fā)電總量占比將從18.5%降至6%左右;北歐、西歐和南歐地區(qū)核能發(fā)電量則將從2018年的729太瓦時(shí)降至2050年的335太瓦時(shí);東歐地區(qū)核能發(fā)電量將從2018年的354太瓦時(shí)適度增至2050年的442太瓦時(shí);中、東亞地區(qū)核能發(fā)電量將增長1.5倍至1202太瓦時(shí),占其總發(fā)電量的7%左右。
在樂觀情景下,北美地區(qū)核能發(fā)電量將降至2030年的868太瓦時(shí)后上升至2050年的909太瓦時(shí),其在發(fā)電總量占比則將持續(xù)下降至約16%;北歐、西歐和南歐地區(qū)到2030年核能發(fā)電量將增加約1.5%至740太瓦時(shí),然后到2050年下降27%至538太瓦時(shí);東歐地區(qū)核能發(fā)電量將增長79%至636太瓦時(shí),其在總發(fā)電量中占比則將先升后降至22.2%,接近2018年水平(21.6%);中、東亞地區(qū)核能發(fā)電量將增加超過4倍至2453太瓦時(shí),其在總發(fā)電量占比也將從5.5%飆升至14.6%。