2024年8月，世界核能協會(WNA)連續第九次發布了《2024年世界核電廠運行實績報告》(World Nuclear Performance Report 2024)，報告總結了2023年全球各國運行商業反應堆的運行績效。

報告稱，截至2023年底，全球共有437座運行的商業反應堆。盡管2023年關閉了5座核反應堆，但又有5座新反應堆開始并網發電，因此反應堆數量與2022年相比沒有變化。全球核電發電量較2022年25,440億千瓦時有所增加，達到 26,020 億千瓦時。核電發電量占比約為9%，在全球清潔能源占比中僅次于水力發電。

核電裝機容量為3.92億千瓦，較2022年實際減少100萬千瓦，但年均設備利用率(平均容量因子)由2022年的80.4%提高到2023年的81.5%。報告分析，自2000年以來，全球核電的年均設備利用率普遍保持在較高水平，無論是新電廠還是舊電廠。

報告稱，核能對減少CO2排放的貢獻是巨大的，2023年核電站避免了21億噸CO2的排放。鑒于當前全球推動核電發展勢頭不斷增強的形勢，報告強調了目前15個國家有64座反應堆在建，同時還有20多個新國家正在制定政策以建設首座核電站。

以下是報告中的主要要點和圖表:

核電發電量增長主要得益于中國、韓國等亞洲地區新增并網發電量的增加以及法國核電站完成維修重啟后新增了420億千瓦時。

2023年，全球開工建設6座核反應堆(5座在中國，1座在埃及)，全部都是大型壓水堆。

中國、斯洛伐克、美國、白俄羅斯和韓國各有一座新反應堆開始并網發電。另有五座反應堆則永久關閉，其中比利時和中國臺灣各有一座，德國有三座，這些機組都因廢核政策而被關閉。

全球三分之二的核反應堆實現了80%以上的利用率。從地區來看，北美地區的利用率最高。按堆型來看，沸水堆利用率最高。

2023年開始供電的核反應堆平均建設周期為115個月，高于2021年的88個月和2022年的89個月，也高于近年來的平均水平。

盡管核反應堆的運行績效存在差異，但并沒有隨著時間的推移而下降。另外，當運行期為25年至35年時，核反應堆的平均容量因子較低，當運行期超過45年時，容量因子往往高于均值。

此外，報告列舉了三個機組延壽案例，美國密歇根州帕利塞茲核電站(PWR，857兆瓦)計劃重啟，該核電站已運行50多年，于2022年5月關閉。此外，還研究了韓國水電核電公司(KHNP)計劃長期運行的反應堆以及捷克杜科瓦尼核電廠3號機組( VVER-440)。

圖1 全球年度核電發電量

圖1展示了全球核能電力生產的歷年變化，自1970年開始，全球核能發電量穩步增長，直到2006年達到峰值后略有下降。最近幾年，全球核能發電量再次呈現上升趨勢。2023年，全球核反應堆共發電量為2602太瓦時(TWh)，相較于2022年增加了58 TWh，盡管這一數值仍比2021年低51 TWh。法國核電站維修后重啟，增加了42 TWh，顯著推動了全球核能發電量的增長。

圖2 區域年度核電發電量

圖2展示了全球各個地區核電發電量的變化趨勢，按地區分為西歐和中歐、南美、北美、東歐和俄羅斯、亞洲及非洲。2023年，亞洲的核能發電量繼續強勁增長，這主要是由于中國、阿聯酋、韓國和巴基斯坦的新反應堆并網發電。而歐洲的核能發電量則有所下降或停滯。其他地區的核能發電總量與上一年相比基本持平，未見明顯增長或下降。

北美(藍色)：北美在全球核能發電量中占比較大，在1970年到1999年期間，北美的核能發電量迅速增長，2000年之后發電量趨于穩定。

西歐和中歐(綠色)：該地區的核能發電量在1970年至2000年快速增長，但自2006年左右開始逐漸下降，特別是近些年出現了較大幅度的減少。但近些年趨于平穩。

亞洲(淺藍色)：亞洲的核能發電量自2000年以后顯著上升，尤其是近年來中國、韓國和巴基斯坦等國家的新反應堆并網增加，成為全球增長最快的地區。

東歐和俄羅斯(橙色)：該地區的核能發電量自1980年開始增長，并在2000年左右達到較為穩定的狀態。

南美和非洲(紅色和紫色)：這兩個地區的核能發電量較小，貢獻有限，但仍有所增加。

圖3 全球可運行核電裝機容量

圖3展示了全球可運行核電裝機容量的歷史增長和未運行反應堆的分布情況。自1970年以來，全球核電裝機容量持續增長，特別是在1980年至1990年，核電站建設和投運數量大幅增加，藍色柱(在運反應堆)明顯增長。

1980年至1999年期間，還有一些國家和地區的反應堆停運，紅色部分顯示了未運行的反應堆數量。綠色部分顯示了日本自2010年后未運行的反應堆，這主要是由于福島核事故后日本關停了大量反應堆。

2000年全球核電裝機容量達到了約350吉瓦(GWe)的峰值，之后雖然增長放緩，但總容量保持穩定。

2023年，全球可運行的核電站容量為392吉瓦(GWe)。其中日本和印度共有21吉瓦的核反應堆裝機容量處于暫時停運狀態，還有其他地區9吉瓦的核反應堆裝機未投入使用，如烏克蘭的扎波羅熱核電站的6個反應堆就有近6吉瓦的容量未運行。

表1 2023年可運行核反應堆數量

2023年，全球核反應堆的總數保持穩定，亞洲和北美地區的核電裝機容量有所增加，而西歐和中歐的反應堆數量有所減少。表1展示了2023年全球可運行核反應堆的數量和分布情況。截至2023年底，全球可運行的核反應堆數量為437個，與2022年保持相同。

亞洲：擁有最多的可運行反應堆，共計149座，比2022年增加了1座。

北美：共有114座可運行反應堆，比2022年增加1座。

東歐和俄羅斯：共有54座反應堆，增加了1座。

西歐和中歐：反應堆數量為113座，比2022年減少了3座。

南美和非洲：這些地區的反應堆數量相對較少，分別為5座和2座。

沸水堆(BWR)：全球有60座，比2022年減少了1座。

壓水堆(PWR)：全球共有308座，比2022年增加1座，仍是全球最多的核反應堆類型。

圖4 全球反應堆平均容量因子

圖4展示了全球核反應堆的平均容量因子(Capacity Factor)的變化情況，反映了全球核電站運營效率的歷史提升趨勢。容量因子表示核反應堆的實際發電量與其最大可能發電量的比率，反映了核電站的實際運行效率。

2023年全球核反應堆的平均容量因子為81.5%，高于2022年的80.4%。自2000年以來，全球核電站的容量因子一直保持在較高水平，表明核電站的運行效率持續較好。

從圖中可以看出，全球核電站的運營表現穩步提升，特別是隨著技術進步和運維優化，1970年代時全球核電站的平均容量因子約為60%左右，之后逐步上升，至1990年代達到80%左右，一直保持在較高水平，意味著核電站的設備利用率和發電效率處于相對穩定和高效的狀態。

此外，在2023年，不同類型反應堆的容量因子與過去五年基本一致。總體上，沸水堆(BWR)的容量因子最高。

圖5 按反應堆使用壽命劃分的平均容量因子

圖5展示了核反應堆在2019年至2023年期間，不同年齡段的平均容量因子(Capacity Factor)。容量因子表示核反應堆實際發電量與理論最大發電量的比率，也就是年均實際負荷系數。整體上核反應堆的運行效率隨著時間的推移仍能保持穩定，核反應堆性能并沒有因為年齡的增加而顯著下降。雖然不同年齡段的反應堆容量因子存在波動，但并未出現年齡相關的整體性能下降趨勢。圖表顯示，核反應堆在運行25至35年期間，平均容量因子略有下降。這個階段的反應堆可能由于設備老化或維護需求增加，導致性能暫時下降。運行超過45年的反應堆，其容量因數高于其他年齡段，表明這些老化反應堆在良好維護和技術支持下仍能保持較高的運行效率。

圖6 容量因子的長期趨勢圖

圖6展示了自1970年代以來全球核反應堆平均容量因子在過去幾十年中的逐步提升的長期趨勢。不同顏色代表了不同容量因子區間的反應堆所占的比例。從1970年到2023年，核反應堆的平均容量因子顯著提升。特別是在1990年之后，容量因子為80-90%和>90%的反應堆比例大幅增加，說明全球核電站的運行效率不斷提高。

1970年至1989年：許多核反應堆的容量因子集中在50-70%的區間，低于70%的反應堆占比較大，這可能是由于當時技術不夠成熟，核電站的運營效率較低。

1990年至2019年：容量因子大于80%的反應堆比例大幅增加，特別是超過90%的反應堆占比顯著上升。這說明核電站的運營效率有了顯著提高，核反應堆的高效運行成為常態，技術的進步和運營管理的優化是主要原因。

2020年至2023年：核反應堆的容量因子繼續保持在較高水平。大多數核反應堆的容量因數都集中在80-90%和>90%的區間，表明全球核電站運行效率的持續高效，反映了現代核電技術的成熟和穩定。

表2 2023年開工建設的反應堆匯總表

2023年，全球新開工建設了六座大型壓水堆，其中五座位于中國，一座位于埃及的El Dabaa核電站。四座反應堆(三門4號機組, 海陽4號機組, 廉江1號機組, 徐大堡 1號機組)采用CAP1000型號。埃及El Dabaa 3號機組采用VVER-1200，中國的陸豐6號機組采用華龍一號。這些反應堆的設計凈容量較大，從1000MWe到1224MWe不等。顯示出新一輪核電建設的高效能和技術先進性。這些反應堆的建設開始日期在2023年3月到11月之間。例如，中國三門4號機組和海陽4號機組在2023年3月和4月開工，而埃及的El Dabaa 3號機組則在5月開工。

表3 2023年底按國別劃分的在建機組

截至2023年底，全球在建的核反應堆總數為61座，比2022年增加1座。這些在建反應堆主要分為壓水堆(PWR)、沸水堆(BWR)、快中子堆(FBR)和重水堆(PHWR)等類型。在建反應堆主要集中在中國和印度等國，尤其是中國在建反應堆數量最多，表明其核電建設的持續增長。表3按國家和反應堆類型分類統計了截至2023年底全球在建的核反應堆數量。

中國：中國有26座核反應堆在建，其中24座為壓水堆(PWR)，比2022年增加了4座。

印度：印度共有8座反應堆在建，包括4座壓水堆和3座重水堆。

俄羅斯：俄羅斯有3座反應堆在建，包括2座壓水堆和1座快中子堆。

埃及：埃及有3座核反應堆在建，比2022年增加了1座。

日本：日本有2座沸水堆在建。

其他國家：阿根廷、巴西、法國、伊朗、土耳其等國家也各有1至4座核反應堆在建。還有一些國家在建反應堆數量有所減少，如斯洛伐克、南韓、英國和美國等。

表4 2023年反應堆并網情況匯總表

2023年，全球共有五座核反應堆首次并網發電，涉及中國、斯洛伐克、美國、白俄羅斯和韓國。這些反應堆大多采用先進的壓水反應堆技術，展現了全球核電發展的多樣性和持續增長。核反應堆的建設時間跨度較長，從開始建設到并網時間通常需要數年。例如，Vogtle 3號機組用了10年時間完成從建設到并網的全過程，而Mochovce 3號機組由于歷史原因，建設中斷了多年，最終在2023年成功并網。各核電站詳細信息如下：

防城港3號機組(中國)：采用華龍一號技術，設計功率為1105MWe。建設開始于2015年12月24日，并于2023年1月10日首次并網。

Mochovce 3號機組(斯洛伐克)：采用VVER-440/V-213技術，設計功率為440MWe。建設早在1987年開始，但由于中斷直到2015年重新啟動，最終在2023年1月31日首次并網。

Vogtle 3號機組(美國)：采用AP1000技術，設計功率為1117MWe。建設于2013年3月2日啟動，2023年3月31日首次并網。

Ostrovets 2號機組(白俄羅斯)：采用VVER V-1200/V-491技術，設計功率為1110MWe。建設開始于2014年4月27日，并于2023年5月13日首次并網。

Shin-Hanul 2號機組(韓國)：采用APR-1400技術，設計功率為1340MWe。建設于2013年6月19日開始，并于2023年12月21日首次并網。

圖7 2023年并網發電新機組建設時間

2023年并網的五座核反應堆的建設時間較長，反映出核電項目的復雜性和長期性。與之前幾年相比，2023年的反應堆建設時間有所增加，這可能與項目規模、選址的挑戰和技術要求等因素有關。圖7顯示，2023年并網的核反應堆平均建設時間顯著高于近年來的平均水平。2021年的中位數建設時間為88個月，2022年為89個月，而2023年為121個月。Shin Hanul 2號機組和Ostrovets 2號機組的建設時間都比這些地點的第一座反應堆要長。

Shin Hanul 2號(韓國)：建設時間最長，耗時126個月。

Ostrovets 2號(白俄羅斯)：建設耗時109個月。

Vogtle 3號(美國)：建設時間為121個月。

Mochovce 3號(斯洛伐克)：雖然其建設始于1987年，但實際建設時間為36個月，原因是其建設在中途暫停并在2015年重新啟動。

防城港3號(中國)：建設時間為85個月。

圖8 1986年開始建設的反應堆的運行狀況

自1986年以來，核反應堆的建設趨勢呈現波動，特別是在1986至1990年期間，由于受切爾諾貝利核電站事故影響一些項目被中斷，最近幾年才重新啟動建設。圖8展示了自1986年以來開始建設的核反應堆的運營狀態，分為在建(綠色)、已投運(藍色)和永久關閉(紅色)的反應堆數量。

從2009年起，核反應堆建設顯著增加，特別是在2010年，新增了多個核反應堆建設項目。但受福島核事故影響，新建項目又一度停止。2017年后新的核反應堆建設又逐漸增多。大多數在建的核反應堆是在最近7年內啟動的，還有一些中斷多年的反應堆項目又重新啟動，如斯洛伐克的Mochovce 3號、4號機組分別于1986年和1987年開建，1990年停建，2015年才重新啟動。Mochovce 3號機組已于2023年1月并網，Mochovce 4號機組仍在建設中。

表5 2023年關停的反應堆

2023年關閉的五座核反應堆分別來自比利時、中國臺灣和德國。這些反應堆在全球核電歷史上運行多年，但由于去核政策原因而被永久關閉，表5展示了2023年永久關閉的五座核反應堆的詳細信息。

Tihange 2號(比利時)：采用WH 3-loop技術，容量為1008MWe，1982年10月13日并網，2023年2月1日關閉。

Kuosheng 2號(中國臺灣)：采用BWR-6技術，容量為985MWe，1982年6月29日并網，2023年3月14日關閉。

Emsland(德國)：采用Konvoi技術，容量為1335MWe，1988年4月19日并網，2023年4月15日關閉。

Isar 2號(德國)：采用Konvoi技術，容量為1410MWe，1988年1月22日并網，2023年4月15日關閉。

Neckarwestheim 2號(德國)：采用Konvoi技術，容量為1310MWe，1989年1月3日并網，2023年4月15日關閉。

圖9 1954年至2023年反應堆的首次并網和關停情況

圖9展示了核電發展的歷史趨勢，反映了自1954年至2023年全球核反應堆首次并網和永久關閉的數量變化。從1954年開始，核反應堆的并網數量(綠色)逐漸增加，尤其是在1970年至1989年達到了高峰期，每年并網的反應堆數量有時超過20座。特別是1985年至1986年，核電建設熱潮達到頂峰，隨后并網數量開始減少。自1990年以來，全球核電的擴展速度放緩，并且永久關閉(紅色)的反應堆數量逐漸增加，特別是在一些實施核能淘汰政策的國家和地區，永久關閉的反應堆數量顯著超過新并網的反應堆數量。2023年，有五座核反應堆并網，同時也有五座核反應堆永久關閉，因此2023年的全球可運行核反應堆數量沒有凈變化。

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