國際原子能機構預測2050年全球核電發展趨勢

中國科學院先進能源情報網 觀點,  國際,  核能 2019-11-28 14:09:59
     

9月10日,國際原子能機構(IAEA)發布了新版《至2050年能源、電力和核電預測》報告,詳細分析了到2050年全球以及各地區核能的發展趨勢。報告指出,到2050年全球終端能源消費總量將以約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占比將從18.8%提升至26.1%。假設維持當前的政策、技術、市場趨勢不變,并按期淘汰現有核電站(即“保守情景”),預計到2050年全球核電裝機容量將比2018年減少6%至371吉瓦;假設延長現有核電站運行壽命,且對各國政策、技術和市場發展有更樂觀的估計(即“樂觀情景”),到2050年全球核電裝機容量則將增長81%至715吉瓦。具體內容如下:


一、2018年全球能源消費及電力生產情況


2018年,電力在全球終端能源消費中占比達19%排名第二,居于石油(40%)和天然氣(15%)之間(圖1)。預計未來幾年電力消耗增速將超過終端能源消費增速,電力在終端能源消費總量中的占比將上升。北美地區2018年終端能源消費的主要來源是石油,其次是天然氣(23%)和電力(21%)。北歐、西歐和南歐地區的終端能源消費仍以化石燃料為主,電力占22%。東歐地區終端能源消費較為多樣化,石油占30%,天然氣占26%,電力和煤炭分別占14%和10%?;剂险剂酥?、東亞地區終端能源消費的2/3,電力則占23%。



圖1 2018年全球終端能源消費情況


2018年世界總發電量增長了3.9%,核能發電量則增長了2.4%。在各種發電來源中,盡管可再生能源和天然氣發電量有顯著的增長,但燃煤發電依舊占主導地位。天然氣發電量約占總發電量的23%,水電和可再生能源發電的貢獻率繼續大幅提高,2018年其占比達到了25.8%,核電占比則保持在10.2%左右。北美地區天然氣發電(31%)在總發電量占比超過燃煤發電(26%),水電和其他可再生能源占25%,核電則占25%。北歐、西歐和南歐地區核能發電量占總發電量的1/4。東歐地區核電在總發電量占比較高,為21%,但化石能源發電占比仍超過60%。中、東亞地區的發電量主要由煤電(60%)貢獻,其次是水電(15%)和天然氣(10%),核電僅占約5%。


二、2018年全球核電開發情況


截至2018年底,全球正在運行的核反應堆總計有450座,總凈裝機容量為396 吉瓦。此外還有55臺機組正在建設中,裝機總量為57吉瓦。2018年有總量10.36 吉瓦的9臺新機組接入電網,同時有7臺機組退役(總裝機容量5.42吉瓦),另外有5臺新機組開工建設,將增加6.34 吉瓦的發電容量。2018年,在運核電站發電量增長約2.4%達到了2563太瓦時,約占總發電量的10%。


三、能源及電力發展趨勢預測


到2030年,預計全球能源消費總量將增長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%。由于能效提高和經濟結構變化,到2050年北美地區終端能源消費將比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中占比將逐漸增加到26%;北歐、西歐和南歐地區的終端能源消費將比2018年的45億焦下降約15%,電力在終端能源消費占比則將從2018年的21.9%增加至30.5%;東歐地區終端能源消費將以年均0.4%的速度增長至34.5億焦,電力消費增速較快,到2050年將比2018年增長80%至8.1億焦,在終端能源消費中占比將從14.4%增至23.5%;中、東亞地區終端能源消費將顯著增加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,其在終端能源消費占比將從23.1%增至35.1%。


四、核電裝機容量及預測


全球發電裝機總量將從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有一半以上的核反應堆運行時間已超過30年,按計劃將在未來幾年內淘汰。在保守情景下,到2030年將淘汰約117吉瓦的核電機組,另外新增85吉瓦的核電機組;2030-2050年,將再淘汰173吉瓦的核電機組,同時新增179吉瓦的機組。因此2040年前全球核電裝機容量將逐年減少,然后到2050年回升至371吉瓦,約占全球發電裝機總量的3%。在樂觀情景下,假設計劃淘汰的幾個核電反應堆的運行時間延長,到2030年將僅淘汰49吉瓦的核電機組,新增148吉瓦的核電機組;2030-2050年將再淘汰137吉瓦的核電容量,并新增約356吉瓦的核電機組。因此,預計到2030年全球核電裝機總量將比2018年增加25%達到496吉瓦,到2050年則將增加80%至715吉瓦,約占全球發電裝機總量的5%。


在保守情景下,北美地區到2050年將淘汰約77吉瓦的核電機組,而新增核電機組只有4吉瓦,核電裝機容量將從2018年的113吉瓦大幅下降至2050年的40吉瓦,在電力總裝機的占比將從8.2%降至3%;北歐、西歐和南歐地區已宣布將逐步淘汰核電,其核電裝機將從2018年的111吉瓦降至2050年的42吉瓦,在電力裝機中占比將從11.2%降至3.2%;東歐地區核電裝機將緩慢增長7.8%至55吉瓦,在電力裝機中占比將從11.2%降至9%;假設日本福島核電站將不會重新啟用,加上到2050年將淘汰61吉瓦的核電機組,中、東亞地區核電裝機容量將從2018年的106吉瓦增至2050年的149吉瓦,增速將低于電力裝機容量增速,因此核電裝機占比將從2018年的4.2%降至2030年的3%后保持平穩。


在樂觀情景下,大多數核電設備運行壽命都將延長,北美地區核電裝機容量將基本保持穩定,但到2050年這些核電站仍然接近退役的狀態;北歐、西歐和南歐地區2050年核電裝機將降至67吉瓦,其在電力裝機中占比則降至5.2%;東歐地區核電裝機增速較快,將增加55%至79吉瓦;假設福島事故核電機組恢復運行,到2050年將僅淘汰33GW的核電機組,而新建機組則將達到231吉瓦,因此中、東亞地區核電裝機將大幅提升187%至304吉瓦,其在發電裝機總量中占比也將增至6.1%。


五、核能發電量預測


到2050年,世界核能發電量將增加。在保守情景下,盡管核電裝機容量持續下降到2040年然后回升,但到2030年核能發電量將增長約11%,到2050年則將增長約16%,核電在全球總發電量中占比將從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年世界核能發電量將比2018年水平(2563太瓦時)提高50%,并在其后20年進一步提高50%。到2050年,預計核能發電量將比當前提高2.2倍。到2030年核電在全球總發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,北美地區核能發電量將顯著下降,從2018年的902太瓦時降至2050年的324太瓦時,其在發電總量占比將從18.5%降至6%左右;北歐、西歐和南歐地區核能發電量則將從2018年的729太瓦時降至2050年的335太瓦時;東歐地區核能發電量將從2018年的354太瓦時適度增至2050年的442太瓦時;中、東亞地區核能發電量將增長1.5倍至1202太瓦時,占其總發電量的7%左右。


在樂觀情景下,北美地區核能發電量將降至2030年的868太瓦時后上升至2050年的909太瓦時,其在發電總量占比則將持續下降至約16%;北歐、西歐和南歐地區到2030年核能發電量將增加約1.5%至740太瓦時,然后到2050年下降27%至538太瓦時;東歐地區核能發電量將增長79%至636太瓦時,其在總發電量中占比則將先升后降至22.2%,接近2018年水平(21.6%);中、東亞地區核能發電量將增加超過4倍至2453太瓦時,其在總發電量占比也將從5.5%飆升至14.6%。


(編輯:張素英  審校:張艷)
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