根據(jù)IAEA電力反應(yīng)堆信息系統(tǒng)(PRIS)發(fā)布的年度數(shù)據(jù)，2021年核電在不斷變化的全球危機(jī)中提供了安全和可靠的低排放電力，在世界擺脫COVID-19大流行病之際，核電的年產(chǎn)量達(dá)到了過(guò)去十年的第二高。

原子能機(jī)構(gòu)成員國(guó)向PRIS（原子能機(jī)構(gòu)權(quán)威的、全面的、可公開(kāi)訪問(wèn)的核電數(shù)據(jù)庫(kù)）提供的2021年核電運(yùn)行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)現(xiàn)在也出現(xiàn)在最近發(fā)布的兩份IAEA年度出版物的數(shù)據(jù)中：世界核電反應(yīng)堆(RDS-2)和成員國(guó)核電站運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)(OPEX)。

綜合數(shù)據(jù)顯示，核電在幫助世界經(jīng)濟(jì)在2021年反彈方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用，在2020年大流行病封鎖期間發(fā)電量急劇下降之后，迅速增加。亞洲的增幅最大，核電產(chǎn)量增加了10%，達(dá)到十年來(lái)的最高水平。

由于在一年多的大流行之后，全球需求上升，2021年爆發(fā)了能源危機(jī)，核電顯示了其持久的可靠性，特別是在冬季。在過(guò)去的五年里，核電站在春季和秋季的低需求中安排了換料和維修停運(yùn)，以確保冬季的電力供應(yīng)。PRIS停運(yùn)數(shù)據(jù)證實(shí)，自2017年以來(lái)，西歐和東歐的核電能源可用系數(shù)(EVF)一直很高，在83%至90%之間。

核電現(xiàn)狀和趨勢(shì)。 截至2021年底，全球運(yùn)行的核電容量為389.5吉瓦(e)，由32個(gè)國(guó)家的437個(gè)運(yùn)行的反應(yīng)堆提供。在過(guò)去十年中，核電容量呈現(xiàn)出逐步增長(zhǎng)的趨勢(shì)，包括新機(jī)組并網(wǎng)或現(xiàn)有反應(yīng)堆升級(jí)帶來(lái)的20.7吉瓦(e)的增容。

2021年，雖然全球總?cè)萘勘?020年減少了約3千兆瓦(e)或1%，但發(fā)電量卻增加了4%。在這一年里，447個(gè)核電反應(yīng)堆的總運(yùn)行核電能力中的397.6吉瓦(e)被用來(lái)發(fā)電，為2021年的統(tǒng)計(jì)和分析做出了貢獻(xiàn)。

2021年全年，核電反應(yīng)堆提供了2653.1太瓦時(shí)的低排放、可調(diào)度電力，略高于2020年，占全球總發(fā)電量的約10%，占世界低碳發(fā)電量的四分之一以上。中東和南亞的增幅最大，核電發(fā)電量比2020年多20%。中國(guó)連續(xù)第二年的發(fā)電量超過(guò)法國(guó)，使中國(guó)成為僅次于美國(guó)的第二大核電生產(chǎn)國(guó)。東歐的核電產(chǎn)量是十年來(lái)最高的，比2020年多6%，比2010年的水平高出約15%。只有北美出現(xiàn)了下降，原因是需求減少和退役的產(chǎn)能。總的來(lái)說(shuō)，核電在過(guò)去幾年呈現(xiàn)穩(wěn)定增長(zhǎng)，自2012年以來(lái)增長(zhǎng)超過(guò)13%。

新建工程。 截至2021年12月31日，19個(gè)國(guó)家共有58.1吉瓦(e)(56個(gè)反應(yīng)堆)的容量正在建設(shè)中。近年來(lái)，正在建設(shè)的核電裝機(jī)容量基本保持穩(wěn)定，但亞洲持續(xù)增長(zhǎng)，自2005年以來(lái)，共有63.6吉瓦(e)的運(yùn)行容量(70個(gè)反應(yīng)堆)并入電網(wǎng)。2021年，中國(guó)開(kāi)始建設(shè)5.6吉瓦(e)(6個(gè)反應(yīng)堆)，分別是昌江三號(hào)(1000兆瓦(e))、昌江四號(hào)(1000兆瓦(e))、玲瓏一號(hào)(100兆瓦(e))、三澳二號(hào)(1117兆瓦(e))、田灣七號(hào)(1171兆瓦(e))和徐大堡三號(hào)(1200兆瓦(e))。印度開(kāi)始建設(shè)兩個(gè)新的壓水堆項(xiàng)目，即庫(kù)丹庫(kù)拉姆-5號(hào)和庫(kù)丹庫(kù)拉姆-6號(hào)，每個(gè)項(xiàng)目的容量為917兆瓦(e).在歐洲，土耳其開(kāi)始在位于地中海沿岸的阿庫(kù)尤基地建設(shè)第三臺(tái)機(jī)組(1114兆瓦(e))。俄羅斯開(kāi)始建造一座300兆瓦(e)的鉛冷快中子反應(yīng)堆，即Brest-OD-300。

增加的容量和連接到電網(wǎng)的機(jī)組。2021年，5.2吉瓦(e)的核電容量(6個(gè)新反應(yīng)堆)并入電網(wǎng)，全部在亞洲，包括中國(guó)的2.3吉瓦(e)(3個(gè)反應(yīng)堆)：田灣六號(hào)(壓水堆)1000兆瓦(e)，紅沿河五號(hào)(壓水堆)1061兆瓦(e)和石島灣一號(hào)(新一代模塊化高溫氣冷反應(yīng)堆)200兆瓦(e)。在印度，630兆瓦(e)的Kakrapar-3(PHWR)被連接，接著是巴基斯坦的1017兆瓦(e)的Kanupp-2(PWR)。最后，在阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)國(guó)，1310兆瓦(e)的Barakah-2(壓水堆)被連接到電網(wǎng)。

拆除的產(chǎn)能和永久關(guān)閉的產(chǎn)能。 2021年期間，8.7吉瓦(e)(10個(gè)反應(yīng)堆)的核電容量被永久關(guān)閉。其中約5.1 GW(e)的產(chǎn)能損失來(lái)自德國(guó)的三個(gè)反應(yīng)堆--Brokdorf(壓水堆，(1410 MW(e))、Grohnde(壓水堆，1360 MW(e))、Gundremmingen-C(BWR，1288 MW(e))以及英國(guó)的三個(gè)反應(yīng)堆。Dungeness氣冷反應(yīng)堆(GCR)B-1和B-2機(jī)組(每個(gè)機(jī)組545兆瓦(e))和Hunterston B-1(GCR，490兆瓦(e))。巴基斯坦的第一座電力反應(yīng)堆，Kanupp-1(PHWR，985 MW(e))，在50多年前連接到電網(wǎng)，已經(jīng)退役，在運(yùn)行45年后，俄羅斯的Kursk-1(LWGR，925 MW(e))被關(guān)閉，隨后是中國(guó)臺(tái)灣的Kuosheng-1(BWR，985 MW(e))。

運(yùn)行中的反應(yīng)堆類型。 在2021年底，89.9%的運(yùn)行核電容量由輕水慢化和冷卻型反應(yīng)堆組成;6.2%為重水慢化和冷卻型反應(yīng)堆;1.9%為輕水冷卻和石墨慢化型反應(yīng)堆，1.6%為氣冷型反應(yīng)堆，0.4%為液態(tài)金屬冷卻快堆，總?cè)萘繛?.4吉瓦(e)。2021年期間，還包括中國(guó)的高溫反應(yīng)堆球床模塊石島灣-1號(hào)，這是新一代模塊化高溫氣冷反應(yīng)堆的一部分，總?cè)萘繛?00兆瓦(e)。

非電力應(yīng)用。 2021年，10個(gè)國(guó)家的61個(gè)核電反應(yīng)堆應(yīng)用了2167.2千兆瓦時(shí)的熱量，支持核能的非電力應(yīng)用。超過(guò)89%的非電力應(yīng)用是在歐洲，其中40.6吉瓦(e)的核電能力(54個(gè)反應(yīng)堆)產(chǎn)生了3007.4吉瓦時(shí)的熱量，以支持區(qū)域供熱和工藝加熱。剩余的11%是由亞洲的4.5 GW(e)(7個(gè)反應(yīng)堆)產(chǎn)生的，用于支持海水淡化和工藝加熱的249 GWh電當(dāng)量的熱量。

運(yùn)行壽命。 截至2021年底，全世界67年的累計(jì)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)超過(guò)19170個(gè)反應(yīng)堆年，來(lái)自35個(gè)國(guó)家的637個(gè)反應(yīng)堆，總?cè)萘繛?85.4吉瓦(e)。其中，有199個(gè)反應(yīng)堆(95.8GW(e))已被永久關(guān)閉。

大約66%的運(yùn)行反應(yīng)堆總?cè)萘?257 GW(e)，289個(gè)反應(yīng)堆)已經(jīng)運(yùn)行了30多年。超過(guò)23%的全球運(yùn)行核電容量(91.2 GW(e)，117個(gè)反應(yīng)堆)已經(jīng)運(yùn)行超過(guò)40年，而1.9%的可用容量(7.3 GW(e)，13個(gè)反應(yīng)堆)已經(jīng)運(yùn)行超過(guò)50年。老化的機(jī)組凸顯了對(duì)新的或升級(jí)的核電能力的需求，以抵消計(jì)劃中的退休，并為可持續(xù)性和全球能源安全及氣候變化目標(biāo)作出貢獻(xiàn)。公用事業(yè)單位、政府和其他利益相關(guān)者正在為越來(lái)越多的反應(yīng)堆的長(zhǎng)期運(yùn)行和老化管理計(jì)劃進(jìn)行投資，以確保可持續(xù)運(yùn)行和向新產(chǎn)能的平穩(wěn)過(guò)渡。

機(jī)組性能。 即使機(jī)組老化，運(yùn)行中的核電反應(yīng)堆繼續(xù)表現(xiàn)出高水平的整體可靠性和性能。負(fù)荷率，也被稱為容量系數(shù)，是指一個(gè)反應(yīng)堆的實(shí)際能量輸出除以如果它全年以額定功率輸出(參考單位功率)運(yùn)行所產(chǎn)生的能量輸出。負(fù)荷率或容量系數(shù)表示良好的運(yùn)行性能。2021年，全球容量因子的中位數(shù)為85.6%，與最近幾年一致。自2011年以來(lái)，壓水反應(yīng)堆(PWR)和加壓重水慢化和冷卻反應(yīng)堆(PHWR)一直是表現(xiàn)最好的反應(yīng)堆，容量系數(shù)中值分別為82%和81%。

衡量核反應(yīng)堆性能的另一個(gè)指標(biāo)是能源可用系數(shù)(EAF)，它指的是可用能力在特定時(shí)間段內(nèi)可能產(chǎn)生的能量與參考單位功率可能產(chǎn)生的能量的比率。2021年，加權(quán)平均EAF為77.6%，其中半數(shù)核反應(yīng)堆的EAF也在86%以上運(yùn)行。核電站運(yùn)營(yíng)商通常在低需求季節(jié)安排加油和維修停運(yùn)，以便在高需求季節(jié)最大限度地提高能源利用率。

PRIS的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2021年全面停運(yùn)的平均時(shí)間是過(guò)去十年中最短的，這是因?yàn)閮?yōu)化了維護(hù)和檢查，以及改善了運(yùn)營(yíng)管理、安全文化和人事政策。

2021年的全面計(jì)劃停運(yùn)時(shí)間平均為24天，而2020年為51天，主要是由于檢查、維護(hù)或修理與換料相結(jié)合。2021年，由于工廠管理控制下的原因?qū)е碌姆怯?jì)劃停工時(shí)間也有所減少，平均為4天，而2020年為8天。據(jù)報(bào)告，非計(jì)劃停運(yùn)的主要原因是設(shè)備問(wèn)題或故障。由于外部原因造成的非計(jì)劃停運(yùn)主要是由于能源需求減少導(dǎo)致的負(fù)荷跟隨控制或儲(chǔ)備停機(jī)，2021年平均減少到4天，而2020年為9天。靈活的核電站運(yùn)行支持了電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商的需求，并展示了核電融入未來(lái)可持續(xù)能源系統(tǒng)的能力，這些系統(tǒng)預(yù)計(jì)將大大依賴于靈活的基荷發(fā)電技術(shù)。

數(shù)據(jù)顯示，核電反應(yīng)堆的可靠性和安全性保持在一個(gè)較高的水平。上圖顯示，自2003年以來(lái)，每臺(tái)機(jī)組每運(yùn)行7000小時(shí)(約一年)發(fā)生的非計(jì)劃手動(dòng)(UM7)和自動(dòng)擦傷(UA7)逐漸減少。非計(jì)劃性擦傷數(shù)量的減少歸功于持續(xù)改進(jìn)電廠運(yùn)行和維護(hù)管理的歷史。

關(guān)于更多的核電統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和相關(guān)圖表，請(qǐng)參考原子能機(jī)構(gòu)的PRIS數(shù)據(jù)庫(kù)。PRIS自1969年以來(lái)一直由IAEA開(kāi)發(fā)和維護(hù)，基于來(lái)自世界各國(guó)官方指定的對(duì)口單位的信息。

IAEA在2022年5月31日之前收到的信息和數(shù)據(jù)都包括在本故事中。以后收到的任何修改意見(jiàn)都可以在PRIS數(shù)據(jù)庫(kù)中找到。