第六版《世界核能報告》是第一份年度全球核發(fā)電總量低于前一年的報告。總的來說，2020年核電發(fā)電量為2553TWh，低于2019年的2657TWh。

1、核電發(fā)電量下降

正如世界核協(xié)會總干事薩馬·畢爾巴鄂·萊昂(Sama Bilbao y León)在報告介紹中所說，在任何其他年份，核發(fā)電量下降近4%都將是一個明確的消極信號。

由于氣候變化是世界各國領導人的主要關切點，核電發(fā)電量的減少將是一場環(huán)境災難。 由于燃煤發(fā)電仍然是世界主要的電力來源，因此核能發(fā)電損失的104 TWh本可以避免高達8000萬噸的二氧化碳排放。

然而，在2020年，總電力需求下降了1%左右，核反應堆越來越多地被要求，在支持不斷增長的可變可再生能源發(fā)電份額后提供負荷，正是全球核能大軍表現(xiàn)出的彈性和靈活性。 隨著全球電力需求的減少，核反應堆的發(fā)電量仍占全球電力供應的10%多一點——與近年來類似。

2、核電容量因數(shù)

圖1：容量系數(shù)的長期趨勢

盡管對負荷跟蹤的要求越來越高，但全世界的核反應堆繼續(xù)保持較高的平均容量因數(shù)。 2020年全球平均產能系數(shù)為80.3%，保持了過去20年的平均水平。

實現(xiàn)這一高水平性能進展如圖1所示。20世紀70年代，年產能系數(shù)超過80%的反應堆不到十分之三，自2000年以來，這一比例已超過十分之六。 20世紀70年代建造的許多反應堆仍在運行，這一改進已經(jīng)實現(xiàn)。

因此，2020年出現(xiàn)的更高容量因數(shù)，不僅是通過較新反應堆的良好性能實現(xiàn)的，而且是通過較舊反應堆的性能改進實現(xiàn)的。 反應堆的使用年限似乎不是實現(xiàn)高容量因數(shù)的障礙。

該圖表顯示了過去五年(數(shù)據(jù)可用的年份)特定年限反應堆的平均容量系數(shù)。2020年績效報告中的數(shù)據(jù)與近年來觀察到的情況一致：反應堆實現(xiàn)的容量因數(shù)與運轉年沒有明顯的相關性。

生產額外低碳發(fā)電的一個成本最低、也是最直接的方法是確保現(xiàn)有反應堆能夠繼續(xù)運行，不應低估延長核電廠運行壽命的潛力。

圖2：2016-2020年按反應堆年齡劃分的平均容量系數(shù)

圖2顯示了自1970年以來任何一年運行的反應堆的年齡。(這些是任何一年內發(fā)電的反應堆的容量，不包括歸類為可操作但未發(fā)電的反應堆，例如過去10年日本的一些反應堆。) 20世紀70年代核建設的第一次浪潮，都反映在超過十年、二十年、三十年和四十年的反應堆的增長上。最近出現(xiàn)了第一批運行50多年的反應堆。

從1990年到2010年，新反應堆建設速度的下降，反映在隨后幾十年的下降中。 從2010年開始，第三個十年的反應堆數(shù)量急劇下降，到2020年，我們還可以預計第四個十年運行的反應堆數(shù)量將下降。 美國的一些反應堆已經(jīng)運行了80年，而60年是目前正在建造的反應堆的基本情況，因此很明顯，從目前運行的反應堆(平均使用年限剛剛超過30年)中增加幾十年發(fā)電量的潛力巨大。 一個平均使用年限為30年的反應堆，其運行時間將比剛剛投入使用的新型海上風力渦輪機或太陽能電池板的運行時間更長。

3、核電擴大是必要的

圖3：反應堆壽命演變

如果凈零核是一個現(xiàn)實的目標，那么除了保留現(xiàn)有的核動力之外，還迫切需要大幅擴大核能力。 我們可以在圖3中看到這種擴展的開始。 2020年，第一個服務十年的反應堆數(shù)量，超過了第二個或第三個服務十年。在這些早期建設之后，需要共同努力，加快新核建設的步伐。 2020年只有四次核電建設項目的開工，一次在土耳其，三次在中國。

2021年已經(jīng)超過了這一水平，7個新反應堆項目首次澆筑混凝土，其中中國4個，俄羅斯、印度和土耳其各1個。 2020年，共有五座反應堆并網(wǎng)，其中兩座在中國，一座在白俄羅斯、俄羅斯和阿聯(lián)酋。

2021年已實現(xiàn)這一目標，中國有兩座反應堆并網(wǎng)，印度、巴基斯坦和阿聯(lián)酋各有一座。 五年多前，世界核能協(xié)會(World Nuclear Association)啟動了其和諧目標(Harmony Goal)，即在2050年之前，核能發(fā)電將提供世界25%的電力，作為低碳發(fā)電組合的一部分。 在過去五年中，我們看到越來越多的政府作出越來越堅定的承諾，在該日期或之前實現(xiàn)凈零。針對這些目標，實現(xiàn)和諧目標的必要性和潛在的超越性是顯而易見的。

為了實現(xiàn)這一目標，新反應堆的啟動數(shù)量必須增加，從近年來每年啟動的5-10個增加到每年30-35個。這是一個實際的目標，與1980年代中期實現(xiàn)的并網(wǎng)率相匹配。

4、應該促進核電發(fā)展

應該為即將開始的許多新建項目開綠燈。它們將提供就業(yè)機會，刺激投資，并在22世紀提供低碳電力。

這些新項目將利用最近FOAK核項目重建的產能、專有技術和供應鏈。他們可以利用這些機會，從最近的這些項目中吸取教訓，降低核建設成本。

當前的監(jiān)管要求可能對新核項目的部署提出重大挑戰(zhàn)。這是包括小型模塊化反應堆在內的新技術的特殊負擔。 政府、監(jiān)管機構和行業(yè)必須共同努力，加快新核項目的部署，以便核技術能夠最大限度地幫助發(fā)電和電力供應以外的其他部門脫碳。

超過75%的核電成本來自融資成本。如果核電站要按到2050年實現(xiàn)凈零所需的規(guī)模部署，它們將需要獲得負擔得起的融資。

政府對核能的承諾，對于建立投資者信心、激勵長期規(guī)劃和吸引私人和公共融資至關重要。ESG和氣候融資標準必須是技術中立、以科學為基礎的，并應始終適用于所有經(jīng)濟活動。

要實現(xiàn)全經(jīng)濟的凈零排放，不僅需要發(fā)電部門的脫碳，還需要消除所有排放，通過抵消或負排放過程進行補償。

為了實現(xiàn)這一目標，核技術需要做的遠不止是電力脫碳。

業(yè)績報告中的一個案例研究表明，中國海陽核電站的蒸汽被用于提供區(qū)域供熱——這只是越來越多的用于供熱和發(fā)電的反應堆之一。 對于工業(yè)過程熱，需要更高的溫度供應。這是新一代反應堆設計可以發(fā)揮作用的地方。它們可以提供許多工業(yè)過程所需的熱量，如玻璃或水泥制造。傳統(tǒng)和下一代反應堆都可以通過電解或水的熱化學分解來制氫。 核能是唯一能產生低碳電力和熱能的低碳能源，核能對經(jīng)濟中難以消除碳排放的部門進行脫碳的潛力，是一個不容忽視的機會。