【核电•数据】一张图掌握全球核电站情况

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核景 发表于 2016-3-30 17:03:08 | 显示全部楼层 |阅读模式
                                                “从英国欣克利角核电站危机到福岛事故五周年,核电站一直消息热度不减。
为了更好地掌握全球核电站当前和历史分布信息,碳简报(Carbon Brief)绘制了全球核电站分布图。

f65510cbc4b73562a027ed839858fe2f.jpg 注:图中关闭的(shutdown)的反应堆会一直处于关闭状态,脱机的(offline)的反应堆可能会重启。
该图显示了全球自1954年世界首座核电站俄罗斯Obninsk核电站并网发电以来已建和在建的667座核电站(已建和在建)的位置、运行状态、发电功率。
命途多变
对于一些国家和地区,核能技术已经不受欢迎,例如立陶宛和意大利就已经关闭了其境内的反应堆。德国也正在逐步放弃核能。自2011年3月11日海啸引发核事故后,日本现仅有三座核电站保持运行,其他都处于离线状态。
而对于其他国家,相比化石燃料,核能扮演着清洁、低碳能源的角色。目前世界范围内有16个国家共计66座核电站在建,包括中国的22座。
目前,世界范围内31个国家共计400座反应堆在役,平均寿命29年,这其中绝大多数是在20世纪70年代后的20年内建成的。
全球核电装机容量现在为345GW,相比2005年高峰时期378GW有所减少,这很大程度缘于福岛核事故的后续影响。除福岛核事故外,世界核工业还经历了另外两次重大核事故,这都对核工业产生了重大影响。

bf6b2cefefc2ac0941ea471e21615fea.jpg 1955-2016年之间全球在役核电装机容量(蓝色区域,左轴),年增加容量(红色柱状,右轴)以及离线或关闭的容量(黄色柱状,右轴)。来源:国际原子能机构IAEA 巴黎数据库及碳简报的分析。
建造延期
1979年美国三里岛核事故之前的十年,世界核电站几乎每年新增24座,事故之后的十年,回落到每年10座的增速。
三里岛事故的教训使得工程师们调整了核反应堆设计,增加了安全特性。这些调整用在了正在建设的反应堆上,这不可避免地造成了交付时间的延期和建设工期的延长,尤其是在美国。

f0e163f8487e011139e9146a3edd4e9a.jpg 1955-2016年之间核电站建造周期变化图。图中圆饼大小正比于当年的增加容量。来源:国际原子能机构IAEA 巴黎数据库及碳简报的分析。
更高的安全标准和建造周期的延长均导致了建设成本增加,新建核电站的热情逐渐消退。这就是所谓消极的“边干边学”(negative learning by doing),导致这样的局面:一边核电容量增加,成本却在上升。
经合组织核能署表示,英国的新建核电站,如欣克利角C核电站,可能是造价最贵的核电站。
值得注意的是,一些国家也成功缩短了建造时间。上表显示的韩国,随着其经验的积累,建造时间和成本均维持较低水平。一些分析人士质疑韩国的数据,认为成本上升趋势才是普遍现象。
冲击世界核工业的第二个重大核事故是发生在30年前,即1986年的切尔诺贝利核事故。而切尔诺贝利的剩余四台反应堆又运行了14年,直到2000年彻底关闭。
切尔诺贝利核事故25年后,世界核电站的建设萧条,而全球电力需求却几近翻倍。因此核电占世界电力供应份额由1996年之前的18%左右回落至2014年的11%左右。

6df5395ef8dcc970ef67fe153a8c4932.jpg 全球核能发电量(蓝色区域,左轴),以及核电占世界总电力供应的份额(红色柱状,右轴)。来源:BP Statistical Review of World Energy 2015和碳简报分析。
核能署的分析表示,到2020年核反应堆存量需要翻四倍才能满足目前制定的气候目标。目前,世界反应堆主要集中在三个区域:美国东部、欧洲和前苏联西部、以及东亚地区。
梯队老化
每个地区的反应堆年龄分布也有差异。美国的反应堆年龄最大,平均年龄36年。前苏联和欧盟的平均年龄31年。
过去20年,亚洲逐渐成为核工业的领导者。这期间,新增了51座反应堆,而世界其他地区增加量仅为30座。中国目前拥有最年轻反应堆梯队,平均年龄不到8年。
让人意想不到的是,印度的一座在役核电站是世界上最老的核电站之一。其Tarapur核电站已经在役47年。同时,印度在增加核电站发电容量作为其消减温室气体排放行动方面也雄心勃勃。
非洲目前仅有一座在役核电站,位于南非Koeburg。南美现在有两座,分别在阿根廷和巴西。这些连同瑞典和伊朗的核电站,均在下表中统一包含在“其他国家”中。

8a3bfad0f113a90604368ed8da3a4670.jpg 目前在役核电站的平均寿命:北美(第一排)、欧盟(第二排)、前苏联(第三排)、亚洲(第四排)、其他国家(第五排)。其他欧盟国家是指:德国、芬兰、瑞士、保加利亚、罗马尼亚、比利时、荷兰、捷克、斯洛伐克、斯洛文尼亚和西班牙。其他亚洲国家包括:巴基斯坦和日本以及台湾地区。来源:国际原子能机构IAEA 巴黎数据库及碳简报的分析。
从发电容量来讲,世界核电大国分别是:美国、法国、中国、俄罗斯和韩国。然而他们的反应堆梯队年龄却差异甚大。
亚洲驱动力
正当西方国家核电容量保持稳定甚至逐渐减少时,中国却正在加速推进其核电装机容量增长,俄罗斯和韩国也在扩大其核电份额。

6e71b49681eded1888247a09e4e77792.jpg 1955年(蓝色)-2016年(红色)之间累积在役核电容量排名前10国。来源:国际原子能机构IAEA 巴黎数据库及碳简报的分析。
福岛事故之前,日本拥有世界第三大在役核电装机容量。核能是其应对气候变化政策的非常重要的一部分。目前已经重启了三座反应堆,随后将有更多的反应堆重启。(3月9日更新:日本法院已经颁布了一项命令强制停止重启三座反应堆中的一座)
与之相反的是德国在福岛之后加快了去其核电的进程,在2011年关闭8座反应堆,并计划2022年前关闭境内所有反应堆。
另外,白俄罗斯和阿联酋正在加入核能俱乐部。如果英国的增加19GW核电装机容量的计划最终成功的话,其将再次成为世界主要的核能国家。
注:文中相关图表数据来源于IAEA巴黎数据库,由IAEA友情提供。数据库中对反应堆的分类是“在建”、“在役”、“长期关闭”和“永久关闭”。数据库中“在役”包含了日本的41座反应堆,虽然已经多年不曾发电。碳简报将“长期关闭”核电站和日本的一些反应堆(根据日本原子工业论坛的信息)一致表示成“离线”。
来源:核能研究展望                    
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