碳中和终极密码：为何全球重启核电建设狂潮？

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摘要:

全球能源结构向清洁化、低碳化转型，核能在碳中和目标中的作用凸显。国际社会达成共识，全球迎来核电复兴。欧盟、美国、俄罗斯等推动小堆、快堆及聚变能技术发展，新兴市场国家重启或制定核电计划，强化核燃料供应链与安全监管。

全球能源结构向多元化、清洁化、低碳化加速转型，核能在应对全球气候变化和助力碳达峰、碳中和目标过程中的作用愈发凸显。国际社会就核能在应对气候变化、确保能源安全等方面的重要作用达成广共识，全球迎来新一轮核电复兴周期。欧盟、美国、俄罗斯等，通过组建产业联盟、立法支持及大规模资金投入，推动小堆、快堆及聚变能技术的研发与商业化落地。与此同时，新兴市场国家积极重启或制定核电计划，多国大力强化本土核燃料供应链与安全监管体系，共同构建多元化、安全可控的全球核能生态。国际权威机构预测数据表明，未来全球核电装机容量呈现持续走高趋势，全球核能迎来大规模发展。

全球核电发电量小幅增长，迎来新一轮核电复兴周期

截至2024年12月底，全球在运核电机组417台，总装机容量377046MWe，分布在世界31个国家。2024年，全球有6台机组新并网发电，有4台机组永久关闭，日本2台核电机组暂停操作后又重新启动。在运反应堆中，三种主要堆型为压水堆（PWR）、重水堆（PHWR）和沸水堆（BWR），数量分别为307、45和43台，占在运反应堆总数的73.6%、10.8%和10.3%。

2023年，世界各国电力结构中，有21个国家核电占比大于10%，有13个国家大于25%，有2个国家大于50%。

未来核电装机的主要增长，来自亚洲和其他新兴国家市场

截至2024年12月底，全球在建核电机组达到62台，分布在15个国家或地区，总装机容量已达到64461MWe，有9台核电机组新开工建设在建反应堆中压水堆占比最高，已达到87.1%。未来核电装机的主要增长来自亚洲和其他新兴国家市场。

全球核电延寿已成主流，尤其是欧美国家

目前，全球在运核电机组运行年龄超过30年、35年、40年和45年的机组是284台、260台、191台和89台，占在运机组总数的68.11%、62.35%、45.8%和21.3

4%。随着新建核电站成本高、周期长，许多国家为了维持能源安全和减少碳排放，选择对现有反应堆进行延寿，尤其是欧美国家。

世界权威核电组织预测核电持续走高，全球核能迎来大规模发展

在“双碳”目标下，全球能源结构向多元化、清洁化、低碳化加速转型，核能已成为优化能源结构、减少环境污染、实现碳达峰碳中和目标的必然选择。国际社会就核能在应对气候变化、确保能源安全等方面的重要作用达成广泛共识，全球迎来新一轮核电复兴周期。重要国际组织积极推进核能合作，主要涉核国家持续加大核能发展支持力度，多国布局核能发展，大力推动本国核工业建设，在重启关停核电、新建核电规划、聚变和小堆等先进核技术研发部署、构建自主化产业链供应链、开展国际核合作方面取得重要进展。核能发展将在全球范围内向更深、更广的区域扩展。

首届核能峰会在比利时布鲁塞尔召开，30余个国家和地区领导人或高级别代表及国际组织领导参会，共同讨论核能发展议题。此次会议是迄今专门讨论核能问题的最高级别会议，在第28届联合国气候大会（COP28）凝聚发展核能共识的基础上进一步向如何发展核能转变，会议呼吁全球为实现气候目标投资核能，并制定具体的行动计划。首届全球核能峰会的召开，不仅是对核能在全球能源结构中重要性的再次确认，而且是对未来核能发展方向的明确。

国际能源署（IEA）于2024年7月更新《2026年电力分析和预测报告》，预测核发电量未来三年以年均3%速度增长，并从2025年开始创历史新高。报告指出，受全球经济前景整体改善和数据中心等领域持续电气化影响，至2026年全球电力预计以3.4%的速度增长。受全球气候变化引发极端天气影响，全球水力发电负荷因子降至40%以下，创近30年最低水平，凸显能源结构多元化的重要性，核能稳定基荷能源作用更为凸显。

国际能源署（IEA）于2024年10月发布的《2024年世界能源展望》中认为，全球能源转型正从“能源消费总量增长”转向“能源替代”阶段。预计到2030年，全球可再生能源装机容量有望超过目前各国既定发展目标总和的约25%，足以满足全球电力需求的增加。报告预计，2023年到2030年，在现有政策和市场条件下，清洁能源的增量超出全球电力需求增量的20%。到2030年，全球发电厂的煤炭使用量减少10%，石油消耗量减少50%。届时，能源系统的二氧化碳排放量首次不再增长。核电在报告提及的三种情境中呈现出强劲发展势头，全球核电的装机容量持续攀升。在“现行政策”情景中，2050年核电装机容量从2023年4.16亿千瓦增至6.47亿千瓦，增幅达56%；“已宣布承诺”和“2050年净零排放”情境中，这一数字将分别增至8.74亿千瓦和10.17亿千瓦，增幅分别达到110%和140%。

国际原子能机构（IAEA）连续四年上调核电装机预测，在2024年版的《至2050年能源、电力和核电预测》中指出，2023年全球核电装机容量3.72亿千瓦，核能发电量为2.598万亿千瓦时，占全球总发电量9.2%。预计2050年核电装机容量为5.1亿（低值）～9.5亿千瓦（高值），核能发电量为4.2万亿～7.7万亿千瓦时，在全球总发电量中占比为6.9%～12.8%。2024年版报告关于核电装机容量的高值和低值，预测值相对于2023年版报告分别增加12%和7%。

第三代核电技术为当前，核电产业发展的主流选择

第三代核电技术是目前可大规模商业部署的先进核电技术。根据堆型划分，第三代核电技术有压水堆和沸水堆两种堆型设计，机型有数十种。

目前，已经实现商业部署的第三代技术主要来源中国、美国、法国、俄罗斯和韩国5个国家。实现商业部署的第三代核电技术有9个型号，分别是中国的华龙一号、国和一号、CAP1000，美国的AP1000、ABWR，法国的EPR，俄罗斯的VVER-1200、VVER-Toi，韩国的APR1400。除ABWR是沸水堆技术外，其他技术均为压水堆。

截至2024年底，采用第三代核电技术的机组49台，总装机容量5573.1万千瓦，分别占全球在建核电机组数量和总装机容量的79.0%和86.5%。

全球核电技术发展呈现新旧交替、多元探索的格局

三代核电技术凭借商业化成熟度支撑低碳转型主力需求，已成为中美俄韩等国的核心选择；四代核电技术加速从实验室走向工程示范，其固有的安全性、燃料高效利用及多场景应用展现出颠覆性潜力，有望重塑未来能源格局；小型模块化堆通过灵活部署填补分布式能源空白。新旧技术并非简单替代，而是形成互补，最终推动核能成为零碳能源体系的多元支柱。

俄罗斯完成BN-1200钠冷快堆设计，获得自然资源监管局建设批准，计划2026年在别洛亚尔斯克核电厂开工建设，2032年建成并网发电。俄罗斯热功率15万千瓦的多用途钠冷实验快堆（MBIR）试点燃料元件通过验收测试。MBIR使用“振动装填的混合氧化物”燃料，设计寿期为50年，拥有多个回路，能够测试铅、铅铋和气体冷却剂。英国国家核实验室加大与日本原子能研究开发机构研发高温气冷堆，英国能源安全与净零部提供3100万英镑资金。亚马逊作为主要投资方，参与X能源公司5亿美元融资，推进8万千瓦Xe-100小型高温气冷堆设计和行政许可，以及橡树岭TRISO-X燃料生产线一期建设。美国卡伊洛斯（KairosPower）电力公司正在推进14万千瓦氟化盐冷却高温堆（KP-FHR）研发，将在橡树岭东田纳西科技园建设3台KP-FHR低功率示范堆，即热功率为3.5万千瓦的赫尔墨斯（Hermes）。美国核管会已为3台KP-FHR颁发建造许可证。首堆用于供热，后两堆用于发电。首堆工程获得美国能源部3.03亿美元资助，正在进行厂址平整工作，最快2026年建成。

IAEA与海南核电签署全球首个小堆能力建设执行协议，标志着该协议落户海南核电。法国施耐德电气公司发布《适用于数据中心的模块化小堆》的白皮书。谷歌、亚马逊、瑞士DeepAtomic企业等大数据公司计划使用小堆进行供电。美国西屋公司与英国社区核电公司签署在英国北蒂赛德地区建设4台AP300小堆协议，AP300装机容量30万千瓦，每台机组造价10亿美元。欧盟组建欧洲小堆工业联盟，目标是21世纪30年代初在欧洲推动和加速小堆研发、验证和商业部署。英国核监管办公室、环境署和威尔士自然资源部完成BWRX-300第一阶段通用设计评审和47万千瓦罗罗小堆第二阶段通用设计评审。俄罗斯原子能工业公司将在雅库特地区建设5.5万千瓦的RITM-200N陆基小堆，作为陆基小堆旗舰项目，预计2028年建成投运。俄罗斯拟在乌兹别克斯坦吉扎克地区建设6台RITM-200N小堆。俄罗斯计划在蒙古新哈拉和林地区建造小堆。韩国核安全与安保委员会批准SMART100小堆标准设计。韩国政府计划在庆州投资2.16亿美元建设小堆工业园，2030年前建成首座小堆。

各国积极调整核电发展政策，大力推进核能发展

欧盟宣布组建小堆产业联盟，加速小堆技术研发和商业化进程，首批项目涉及铅冷快堆、压水堆、沸水堆、熔盐堆等多种堆型。同时，积极推进多元化和韧性能源系统建设，加强能源安全，在核材料和燃料循环服务方面减少对俄罗斯的依赖，并酌情帮助欧盟成员国实现供应多元化。依法批准提供国家援助，大力推进核能发展。

美国持续加强本国核燃料供应链建设，加速脱俄，正式签署《禁止俄罗斯铀进口法案》。维也纳第68届国际原子能机构大会召开期间，美、英、法、日、加五国领导人发表联合声明，呼吁更多国家加入联盟，建立不受俄罗斯影响、可靠透明的核燃料供应链。美国能源部签署贷款保障现有核电机组持续运行并资助重启已关闭核电厂，大力推进先进反应堆研发和首堆建设。与此同时，加速推进聚变能开发和商业化进程，发布《2024年聚变能战略》，为未来聚变能商业化描绘清晰路线图。系统部署推动核能产业持续发展，签署《加速先进核能法案》，助力美国核能发展驶入快车道。

俄罗斯持续推进先进核燃料制造，MNUP制造设施已成功启动试运行，使用贫铀氮化物成功制造首批模拟燃料组件。同时，积极推进小堆市场开拓，与乌兹别克斯坦签署了首份小堆出口合同。首次利用商业核电机组焚烧次锕系元素。俄罗斯政府公布《至2042年电力设施总体规划草案》，将大力发展核电，持续提升核电在电力结构中的份额。计划新建设一座年处理能力至少为400吨重金属的乏燃料后处理厂，将于2025年选定厂址，于2037～2038年投运。

法国稳步推进闭式核燃料循环能力建设，重启克律亚斯核电厂2号机组，成为全球首台全堆芯装填堆后铀燃料的核电机组。同时，大力推进先进反应堆研发，为三家先进反应堆技术开发商提供总计2780万欧元资助。立法推进核安全机构改革，实现监管与技术一体化运作。公布新版《国家低碳战略》和《多年期能源规划》草案，计划到2035年，电力在法国能源结构中的占比将从目前的25%提升至39%，并到2050年进一步提升至54%。

英国计划大规模扩张核能，宣布《民用核能：2050年路线图》，计划到2050年将核电装机容量从目前的588万千瓦提升至2400万千瓦，核电在电力结构中的份额从当前的15%提高到25%。提供费用资助持续支持塞兹韦尔C核电建设项目。大力推动建立高丰度低浓铀供应能力。持续推进聚变能技术研及商业化应用。与此同时，积极推进人工智能在核领域的安全有序应用，发布《核应用中人工智能系统开发考量》报告，为在核能领域部署人工智能制定了总体原则。发布《英国放射性物质管理和核退役政策框架》文件，修改堆放废物的处置方式并建设近地表处置库。

日本将铀纳入关键矿物清单，降低对俄依赖，保障核燃料供应安全。首次重启沸水堆，核电复苏进入新阶段。正式启动聚变示范电厂建设项目，计划于2025年完成聚变示范电厂初步设计，21世纪30年代末在日本建成聚变示范电厂，实现示范发电。

韩国宣布核电发展支持措施，将核能作为实现2050年碳中和目标的关键技术。部署推进模块化小型压水堆SMART、熔盐堆、高温气冷堆、钠冷快堆等新型核反应堆技术研发。积极提升海上核能领域的国际话语权，宣布将参与创建成立核能海事组织（NEMO）。同时，大力推进小堆技术研发和商业化。