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OECD/NEA发布2019版《核能数据》
时间:2020年04月08日 来源:核科技动态 点击量:229 分享:

2020年1月,经合组织/核能机构(OECD/NEA)发布了2019版《核能数据》。《核能数据》概述了至2040年核能发电情况及核燃料循环方面的要求和能力,同时包含了一些成员国的报告,这些报告更新了该国核能规划中的核能状况、发展趋势以及问题。《核能数据》提供的数据涉及了OECD和NEA国家的核能发电、核电反应堆发展、铀资源及其生产、转化、浓缩、乏燃料贮存与后处理等方面。

1 核能发电的情况

免费在线观看2018年,尽管面临低成本化石能源和可再生能源的激烈竞争,核电仍然是一种重要的无碳排放基荷电力。2018年,NEA成员国家的总发电量较2017年增长1.2%,同期核能发电量增长0.2%;OECD国家的总发电量较2017年增长1.2%,核能发电量增长0.1%。NEA国家的核电装机容量减少了0.7%(从2017年的326.9 GWe下降至2018年的324.8 GWe),核电占总电力生产的份额从2017年的18.1%下降至2018年的17.9%;OECD国家的核电装机容量减少了1.1%(从2017年的296.0 GWe降至2018年的292.7 GWe),核电占总电力生产的份额从2017年的17.9%下降至2018年的17.9%。

尽管核电总装机容量减少了,但是总发电量增加了。从各国数据可以看出,2018年NEA国家的大多数核电站运行效率较高。与2017年相比,阿根廷、捷克、芬兰、法国、日本、墨西哥、荷兰、俄罗斯、瑞典、瑞士和美国2018年的核电输出增长显著。2018年,日本重启了4座反应堆,加上之前重启的5座反应堆,现在共有9座反应堆在运。比利时因几座反应堆停堆导致该国2018年的核电发电量下降。从2018年的总体情况来看,总共19个NEA核能发电国家中,有9个国家其核电占总电力生产的份额超过了30%。


2 反应堆方面的重点

截止到2019年1月1日,NEA国家共有348座反应堆并网,在建反应堆23座,位于日本的3座反应堆处于暂时停建状态。另外,OECD国家确定要建的反应堆有10座,这其中包括了土耳其和英国的商用发电机组。到2023年,有27座反应堆计划停止服役,这将减少来自OECD国家25 GWe的总核电装机容量。其中,包括了德国计划至2022年关闭的所有反应堆以及法国、日本、韩国、瑞典、瑞士、英国和美国潜在关闭的反应堆。

本报告中所提到的NEA地区国家,在核能发展计划方面普遍有所进展,包括:

(1)2019年1月,阿根廷恩巴尔塞核电站(Candu 6加压重水堆)在完成大范围翻新之后又恢复了运行并延寿30年。阿根廷的阿图查1号核电站获得了延寿至50年的许可。

(2)比利时政府已经决定要新建一座研究用的重要基础设施,即多用途混合研究堆(MYRRHA)。MYRRHA计划的长期目标之一是研究高放废物嬗变,除此之外,还将用于推动新材料和加速器技术的发展以及促进新医用同位素的生产。2018年9月,比利时政府承诺资助MYRRHA计划5.58亿欧元,以支持其实现上述目标。

免费在线观看(3)加拿大已于2016年开始翻新Darlinton核电站第一座反应堆,并计划于2026年完成全部翻新工作。Darlinton核电站2号机组的翻新工作仍处于预算之内,时间表中预计于2019年完成翻新工作。2018年8月,安大略省皮克林核电站延寿至2024年底的计划获得了加拿大核安全委员会(CNSC)批准。2018年2月,加拿大正式发布了小型模块堆(SMR)路线图,4月,加拿大核实验室(CNL)向SMR供应商发起了在CNL场址建造SMR示范机组的邀请。

(4)捷克政府和核工业一致同意有必要在国内新建核电站。捷克政府与捷克能源集团(CEZ)正在进行相关协商,截至2018年底,还未最终决定融资模式和合适的建造场址。

免费在线观看(5)2018年9月,芬兰政府批准了芬兰电力公司(TVO)Olkiluoto核电站1、2号机组的20年延寿许可证,这两座机组将可运行至2038年年底。Olkiluoto核电站3号机组(OL3)的操纵员已接受培训,并于2018年底获得了辐射与核安全管理局(STUK)颁发的操作许可证。OL3于2019年3月获得了芬兰政府授予的运行许可证,计划将于2020年开始试运行。芬兰Pyhajoki市的新核电厂址已经着手准备工作,Fennovoima公司预计该核电站的建造许可证申请将在2021年获得政府批准,按照计划该核电站将在2028年开始试运行。

(6)法国电力集团(EDF)继续翻新计划,以对寿期超过40年的法国核电站进行延寿,并期望在2020年获得监管部门的延寿许可。2018年,法国在弗拉芒维尔的欧洲压水堆(EPR)建造工作继续进行着,尽管已经宣布反应堆启动时间将延迟;10月,法国核安全局(ASN)批准了该座EPR压力容器的调试与运行。ASN已经规定现有反应堆压力容器的使用期限不能超过2024年底,同时声明弗拉芒维尔中需要修补的焊接缺陷比最初估计的还要多。

免费在线观看(7)2018年初,匈牙利启动了Paks场址两台新机组的最初场址工作,机组的建造工作计划于2020年启动。

免费在线观看(8)日本原子能管制委员会(NRA)已经批准16座反应堆的重启申请,但截至2019年1月1日,仅有在运反应堆9座。日本反应堆的重启要服从司法规定和获得公众许可。

(9)韩国自主设计的先进压水堆(APR-1400)Shin-kori核电站5、6号机组因公众对核能的争论而中断建造。政府成立了一个特别委员会来收集民众意见,希望两座机组的建造能够继续进行,最终,5、6号机组的建造工作分别于2017年、2018年9月重启。

(10)2018年5月,俄罗斯首座浮动核电站“罗蒙诺索夫号”建造完工,计划于2019年12月在佩瓦克港口实现并网。Rostov核电站4号机组和Leningrad核电站二期项目1号机组已经分别于2018年2月和3月实现并网。

(11)斯洛文尼亚政府于2018年秋向公众公布了“斯洛文尼亚能源规划”决议草案。该决议预测,只要克什科核电站满足所有安全运行条件,其运行将一直持续到2043年。决议草案认识到核能作为低碳排放能源的作用,并建议就未来核能的长期发展作出明智决策。

免费在线观看(12)西班牙政府于2018年11月宣布不计划对超过40年初始计划寿命的现有核电站进行延寿。

(13)2018年4月,土耳其Akkuyu核电站首台机组正式启动建造,同时为核岛筏基下部浇筑了第一罐混泥土。2018年11月,土耳其原子能管理局授予Akkuyu核电站2号机组“有限建造许可”。

(14)2018年12月,欣克利角C核电站1号机组浇筑了第一罐混凝土,这对英国核新建计划而言是一个重要里程碑。2018年11月,东芝公司决定退出在英国穆尔赛德的核电新建计划,并宣布清算负责该项目的子公司NuGen。2019年1月,日立宣布决定暂停Wylfa核电项目。为了促进小型堆和先进堆的发展,英国政府制定了一项新的机制,旨在鼓励工业界将技术和商业可行的小型堆提案推向英国市场。政府已经提出了许多举措来支持这一构想,其中包括一项高达2 000万英镑的先进制造和建造计划,该计划将示范核领域的模块化制造潜力。

免费在线观看(15)2018年,Vogtle核电站3号和4号机组的建造继续进行,计划分别于2021年下半年和2022年完工。截至2019年3月,美国96台在运商业核电机组中,有89台已经获得美国核管会(NRC)授予的许可证更新,还有6座正在接受许可证更新审查。美国能源部(DOE)目前正在支持于21世纪20年代中期之前新建一座核电站的计划,该核电站将建在爱达荷州,由12台NuScale公司设计的60 MWe独立SMR组成。目前NRC正在对NuScale公司的SMR设计许可进行审查,同时,NuScale公司也在准备该新建项目的运行许可申请。


3 燃料循环方面的最新信息

免费在线观看近年来铀市场价格低迷且勘探活动随之减少,导致许多铀生产设施均减产。影响比较严重的包括:加拿大的麦克阿瑟河铀矿和基湖铀矿均宣布停产计划,以及哈萨克斯坦和纳米比亚(兰格海因里希铀矿)的铀生产减产。尽管如此,澳大利亚和纳米比亚(哈萨博铀矿)的铀矿增产抵消了一部分全球铀矿产量的减少量。2018年10月,哈萨克斯坦原料铀生产商NAC Kazatomprom公司宣布计划进行首次公开募股。2018年11月,力拓集团(Rio Tinto)宣布与中国铀业集团有限公司签订协议,以出售其在纳米比亚罗兴铀矿的股份。2018年全球铀年产量为53 100 tU,较2017年减少了约10%,减产的主要原因是加拿大、哈萨克斯坦和美国的铀矿减产。2018年,NEA国家的铀产量超过17 000 tU,年产量较2017年减少了26%,OECD地区的铀产量较2017年减少了30%,主要原因是加拿大的铀矿减产。与过去几年一样,铀资源的进口对于满足NEA国家和OECD国家反应堆的需求来说非常必要。铀需求除了通过重要的铀矿生产来满足之外,还可以利用二次资源进行补充,包括储备和库存、浓缩减料、尾矿再浓缩或利用乏燃料后处理回收铀钚来制造新的核燃料。

加拿大、法国、俄罗斯和美国均运行有商业铀转化设施。然而,由于近年来铀转化供应持续过量而需求却一直低迷,所以目前大多数铀转化设施都在以生产能力的50%~70%运行。2018年,法国的菲利普科斯特铀转换设施完工,包括分别位于法国南部的马尔维西和特里卡斯坦两座铀转化厂,马尔维西新铀转化厂将在热脱硝工艺生产的UF4获得认证后继续加强UF4的工业生产,特里卡斯坦铀转化厂将继续建设氟化工艺以及将后处理回收的铀转化成UF6。美国伊利诺伊州大都会的霍尼韦尔(Converdyn)商业工厂是美国唯一的转换工厂,该工厂继续保持停产-待命状态,即停产不停运以支持商业环境改善后能够重启生产。Converdyn已提交了一份延期40年的运营许可申请。

欧洲铀浓缩公司(URENCO)美国公司的离心浓缩设施是OECD美洲区域唯一的铀浓缩设施,总共64台级联离心机,年产量可达4 900 tSWU。2016年,法国阿海珐的Georges Besse II离心浓缩厂已经达到满功率运行,年产量为7 500 tSWU。不过,恶劣的市场环境迫使铀浓缩商逐步放弃旧离心机,而是尽可能通过浓缩减料和尾矿再浓缩来充分利用离心机容量。2018年,Centrus能源公司根据与DOE签订的合同继续开发美国离心浓缩厂。通用-日立公司(GE Hitachi)的激光铀浓缩技术紧跟市场步伐,开发已经放缓。2018年6月,Silex系统公司宣布放弃收购GE Hitachi全球激光浓缩公司(GLE)的多数股权。URENCO宣布英国的尾矿管理设施(TMF)项目已经完成,计划于2019年开始运行。OECD欧洲地区的铀转化和浓缩能力均超过需求;OECD美洲地区的铀浓缩服务需要依赖进口;太平洋地区的铀转化和铀浓缩服务均需进口。

经过24年的努力,英国塞拉菲尔德工厂的热氧化物后处理厂已经结束后处理业务。从现在起直至21世纪70年代,该设施将一直用于贮存乏燃料。

免费在线观看NEA国家的辐照燃料贮存容量足以满足需求,并将逐渐扩容以满足反应堆运行对乏燃料贮存容量的需求,直至建成永久处置库。一些要求建造处置库的国家政府,包括加拿大、芬兰、法国、德国、韩国、西班牙和英国,也在报告中阐明了乏燃料和其他放射性废物永久处置库的建造进度。芬兰是全球首个开始建造高放废物永久处置库的国家,该处置库有望于21世纪20年代中期开始运行。


4 政策方面的重点

2018年5月,在丹麦哥本哈根举行的第九届清洁能源部长级会议(CEM9)上,启动了由加拿大、日本和美国共同领导的“核创新:清洁能源的未来(NICE Future)”倡议,参与该倡议的国家还有阿根廷、波兰、罗马尼亚、俄罗斯、阿拉伯联合酋长国和英国。CEM是由25个成员国和欧盟委员会组成的高级别全球论坛,CEM的创建是为了推动鼓励向全球清洁能源经济过渡的政策、计划和最佳实践的实施。NICE Future旨在鼓励CEM成员国之间就核能在综合清洁能源系统中的作用进行讨论。加拿大于2019年5月主办了第十届清洁能源部长级会议(CEM10)。

法国政府确认了将核电份额从75%减少到50%的目标,但已将实现该目标的时间从2025年推迟至2035年,这也是出于对避免排放量增加以及尊重法国缓解气候变化承诺的考虑。

免费在线观看2018年9月,德国联邦政府在德国联邦经济和能源部的支持下通过了第七能源研究计划。该计划制定了未来几年德国联邦能源研究资金的指导方针,涵盖了反应堆安全研究、废物管理与处置研究以及辐射研究等核安全研究领域。联邦资金旨在为建立、发展和维持科学技术专业知识做出重大贡献,并为德国核安全研究领域的年轻研究人员提供支持。

免费在线观看韩国于2017年10月公布了“能源转型政策”,提出了长期内逐步淘汰核电的计划,还规定超过30年的燃煤发电站必须要关闭以及至2030年可再生能源占总发电量的比例要扩大至20%。尽管存在国内挑战,但韩国仍然积极促进国际合作。政府根据全球防扩散框架积极支持从韩国向其他国家进行技术转让,核技术出口涵盖了先进动力堆、SMR和其他各种应用。

为了满足对清洁能源的需求,墨西哥国家电力系统开发计划(2018~2032)强调电力混合系统要多样化,核电必须占相应比例。最近几年,Laguna Verde核电站也加入到墨西哥“清洁能源证书制”计划中。“清洁能源证书制”旨在鼓励可再生能源发电并降低成本,同时加大对清洁能源发电的投资。

免费在线观看波兰能源部于2018年11月发布了“2040年能源政策”草案。波兰能源部表示,波兰第一座容量为1.0~1.5 GWe的核电站将于2033年投入运行,至2043年波兰投入运行的核电机组将达到6座(总容量为6~9 GWe),约占波兰发电量的10%。

免费在线观看在西班牙核能计划的背景下,西班牙政府于2019年2月发布了《国家能源和气候综合计划2021~2030》草案,并将其提交至欧洲委员会。该草案对核能在能源结构中的贡献会如何演变进行了预测,以及提供了关于2025~2035年西班牙核电站分阶段有序关闭的信息。

免费在线观看瑞士的新版《能源法案》于2018年1月1日生效,生效之后将从根本上改变瑞士的能源格局。根据新法案,瑞士将不再批准新建核电站,或对现有核电站不在做出任何基本改变。这就意味着,瑞士核电站仍然能在国家核安全监察局(ENSI)公布其安全的情况下继续长期运行。

英国于2018年6月发布《核领域协议》。该协议使政府和核工业共同合作,以降低成本、加强创新并鼓励核领域更大程度地进行多元化发展。该协议宣布了一系列经费超过2亿英镑的支持措施,以支持英国低碳核电的发展和核遗产清理工作的持续开展。通过这项协议,英国核能领域承诺:到2030年将新建核电项目的成本降低30%;与目前估计的退役成本相比,至2030年要实现退役成本降低20%;将核领域女性员工的占比提高40%;签订价值高达20亿英镑的国内外合同。

免费在线观看美国制定了以零排放贷款形式的州级价格支持法,这扭转了伊利诺伊州和纽约州之前宣布关闭核电站的决定。康涅狄格州通过了一项将核能列入零排放电力选择清单中的立法,从而允许该州Millstone核电站进入清洁能源电力市场出售电力。新泽西州为其剩余的两座核电站授予了零排放证书。俄亥俄州也于2019年通过了价格支持立法,使得其两座核电站之前宣布的关闭计划被撤销。宾夕法尼亚州目前正在考虑类似的州支持立法。2019年,美国参议院重新提出制定“核能领导权法案”(NELA),以促进先进核反应堆的开发和商业化。

表1~8是从2019版“核能数据”中摘录的核燃料循环方面的部分数据。图1是截至2019年1月1日OECD国家的燃料循环供需比较。表9列出了2017~2040年总电量和核能发电量。




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