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2021年全球核能发电报告

来源: | 作者: | 发布时间: 2023-12-13 | 275 次浏览 | 🔊 点击朗读正文 ❚❚ | 分享到:

  核能发电是用铀制成的核燃料在“反应堆”的设备内发生裂变而产生大量热能,再用处于高压力下的水把热能带出,在蒸汽发生器内产生蒸汽,蒸汽推动汽轮机带动发电机一起旋转而发电,并通过电网输送给消费者。

  核能发电是解决2050年全球达到二氧化碳排放为零的重要支柱。根据世界银行集团和维基百科的数据制成“世界各国核能发电进展排序”,请点击下面网页:

  https://www.bilibili.com/video/BV1n64y1m7xw/?spm_id_from=333.788.videocard.11

  20世纪60年代中国核能发电量为零,到1993年中国核能发电才开始有1.6TWh,占全球总量的0.007%;根据BP2021年报告,到2020年中国核能发电量达到366.2 TWh,占全球总量的13.6%。2020年中国居世界第二位,仅次于美国30.8%。但是中国运行、在建和拟建反应堆数将超过美国。

2020年核能发电量前三位国家

  核能反应堆发展已经进入第四代,中国已经有自己研制的反应堆。

核电站反应堆类型进程

  根据世界核能协会(World Nuclear Association,WNA)2021年6月的报告,美国是世界上核能发电量最多的国家,2021年6月有93座核反应堆,生产95523TWh,占全球核能发电量总量的95523/394282=24.2%;而德国、英国则处于停滞发展阶段。

  表中“%e”表示核能发电占发电总量的百分率。全球核能发电占全球发电总量的10.1%,其中法国高达70.6%。本数据是世界核能协会WNA 2021年1月份提供的数据。

2021年6月全球核反应堆及铀需求

  单位换算:68240tU=80472tU3O8 ; 1 tU3O8=80472/68240=1.179

  中国核能发电进展较快,2020年已经跃居全球第二位,但是与美国相比较差距仍然很大。论核能发电的发展速度,中国发展最快,在建的核反应堆最多,达17座。拟建的有38座。这是其他国家无法相比的。

中国核能发电量及占中国发电总量的份额

  世界上最大的核电站是日本柏崎刈羽核电站,装机容量为7965MW,但2011年已经停工。值得注意的是韩国核电站进展很快,前十位核电站就占有3席,把美国和日本都甩到后面。

全球十大核电站

  铀的来源

  铀在土壤、岩石及河流、海洋都可发现;甚至在人体和食品中都有痕迹量存在。但是浓缩的铀矿却只在很少的地方发现,一般是在坚硬的岩石中,如在地壳中占60%的花岗岩中,其铀含量可达百万分之四。

  自然界中存在的可裂变元素只有铀-235,而它只占天然铀中的0.7%,其余均为铀-238。在核电站中可将一部分铀-238转变为钚-239,同样,也可以将自然界中大量存在的钍-232转变为可裂变的铀-233,因此,估计核燃料资源时,必须考虑核燃料增殖这一因素。这样,核燃料的储量远远超过化石燃料,能长期满足核能发电的需要。

天然铀的典型浓度

  各国的铀储量

  铀储备量是指可供开采的铀资源储备,不计同位素。即使不考虑增殖反应堆所产生的副产品(例如钚),铀储备量中所蕴含的核裂变能量远大于地球上所有化石燃料(甚至包括甲烷气水包合物)的能量之和。有一些元素例如钍可以用来生成铀,并且副产品可以用于热发电。很多加拿大、格陵兰、西伯利亚和南极洲的地区因为永久冻土而没有进行勘探,其中可能含有大量未被发现的储备。

  2011年铀可采资源量为5327200吨U,2017年增加到6142600吨U。中国铀资源勘探从2011年的166100吨U增加到2017年的290 400吨U。

  本数据是OECD NEA & IAEA于2017年发布的。此储量包括可采储量和推断储量。

2017年世界各国铀储量

      1945-2018年铀累积产量

  1945-2016年期间的铀生产可分为四个不同阶段:

  ⑴ 1945年至1960年代中期的军事时代,核燃料发电是核军备竞赛的附带条件。上世纪50年代,为了满足高浓缩铀和钚的需求,生产迅速增长。铀需求在1960年代急剧下降,作为回应,到1960年代中期产量减半。

  ⑵ 1960年代中期至1980年代中期。随着反应堆订单的扩大,民用核能快速扩张的时期见证了铀产量的回升。许多新矿山投产,通常由与北美、日本和西欧电力公司签订的长期合同承保。西方的生产在1980年达到顶峰,直到1985年都保持在年度反应堆需求之上。

  ⑶ 1980年代中期至2002年左右。到1985年,核建设计划被严重削减。为了建造更多的核电站,许多公用事业公司已经签署了铀合同。尊重这些创造了一个重要的悬置。随着矿山的枯竭,许多矿山减产或关闭。公用事业公司在不依赖新产品的情况下,通过减少大量库存来满足要求。由于1993年前苏联的铀进入西方市场,供应过剩的时间延长了。