摘要報告翻譯、校對:綠色公民行動聯盟
重要見解
核電佔比降至10%以下,官方數據顯示,反應爐數量/裝置容量於2018年達到高峰
- 核電於2021年在全球商業總發電量的佔比降至9.8%,首次低於10%,是40年以來的最低佔比,較1996年時17.5%的高峰降低40%。
- 國際原子能總署的統計數據顯示,2018年正式運轉的反應爐有449座,裝置容量為396.5GW,兩項數字均為高峰(GW係指Gigawatt或百萬瓩)。國際原子能總署認定,全球至2021年年底時共有437座反應爐「正在運轉」,其中包括23座自2010年至2013年以來並未發電的反應爐。
- 2022年中時,在33個國家中共有411座反應爐運轉,較去年同期減少4座,相較於1989年減少7座,至於相較於2002年438座的高峰,則減少27座。
- 6座機組於2021年併網,其中3座位於中國。另有5座新機組於2022年上半年起開始運轉,其中2座位於中國。
- 有8座反應爐於2021年遭到關閉;英國則宣布關閉另外2座,然而這2座核子設施自2018年以來並未產出任何電力。
- 自2002年至2021年的20年間,共啟用98座反應爐並關閉105座機組。其中50次啟用位於並未關閉任何反應爐的中國。因此,中國境外地區在同期間淨減少57座反應爐;淨容量下降25GW。
- 世界核電發電量增加3.9%,但仍低於2019年的水平。至於中國以外地區,核電發電量則成長2.8%,與2017年相近。
俄羅斯主導國際市場:施工延宕情況更趨惡化
- 中國迄今擁有最多興建中的反應爐(至2022年中時共有21座),但是並未在國外興建核電廠。
- 俄羅斯目前主導國際市場,至2022年中時正在興建20座機組,其中有17座位於其他7個國家中。尚不確定戰爭制裁與其他潛在的地緣政治情勢對這些興建計畫的影響。
- 2021年共有10座反應爐動工興建,其中6座位於中國。其他4座則是由俄羅斯國家原子能公司於印度(2座)、土耳其以及俄國國內興建。在中國動工興建的機組中,2座亦由俄羅斯國家原子能公司所承作。
- 孟加拉和土耳其這兩個潛在的新進國家,在2022年中時亦有核子反應爐興建中。埃及緊接在後開始動工興建。這些計畫皆由俄羅斯核工業所承作。
- 除了俄羅斯國家原子能公司,只有法國和韓國公司在海外擔任施作核電廠的主要承包商。
- 53個興建計畫中至少有近半數(26個)遭遇延宕。其中14個計畫的延誤次數增加,另有2個計畫則於過去1年中首次出現延誤。
- 2021年初時預計該年將有16座反應爐併網,不過最終僅有6座併網,另外10座則至少延宕到2022年。
福島
- 場內和場外的情況仍非常不穩定。
- 安全當局同意將超過130萬立方公尺的污水排放至海洋中,為期至少30年。大部分的水在稀釋和排放前必須經過再次處理。該計畫在日本與海外一直倍受爭議。
值得關注的各國發展
- 中國。核電發電量增加11%,一如2020年的數據,2021年時核電佔總發電量的5%。
- 芬蘭。自2005年開始在歐陸興建首座壓水式反應爐,總算在2022年3月啟用,相較於原定計畫延遲了13年。
- 法國。在反應爐的緊急冷卻中意外發現應力腐蝕龜裂,導致必須大規模檢修所有核電機組。該問題加劇由於其他問題所造成的運作中斷期。隨之而來的發電量下降,將導致2022年的預計發電量跌落至1990年間的發電量水平。
- 印度。核電發電量自2019年以來持續下滑,佔2021年總發電量的3.2%。8座反應爐處於興建中狀態,其中4座係由俄羅斯所設計。
- 美國。核電產量於2019年達到高峰,至2021年累計下降3.9%;核電在商業發電中的佔比下降到18.9%,這是自1995年達到最大值後的最低水平。
除役
- 關閉的核子反應爐數量於2021年底時首次超過200座,至2022年中期達到204座,較一年前增加8座。
- 只有22座反應爐或11%關閉的反應爐已然完全除役;其中,僅有10座或僅佔關閉反應爐總數的5%已然復原成為綠地,可不受限制地讓人使用。
核電與戰爭
- 俄羅斯入侵烏克蘭造成數個前所未見的情勢,包括在全面戰爭時期運轉商業核電廠。
- 世界上從未有核電廠的設計是用於在戰時條件下運轉。
- 關鍵挑戰是使反應爐心和用過的燃料棒在燃料池持續冷卻,即使在反應爐關閉後亦能維持。
- 無法排出殘留的衰變熱可能導致爐心在數小時內熔燬,或在數日或數週內導致用過燃料棒的冷卻池著火,並可能洩漏大量輻射。
- 冷卻需要環環相扣的因素相輔而成,方可提供可靠的電力與水。
- 在戰爭期間,場內和場外既有的問題,乃至於潛在的蓄意和意外影響,皆可能導致電力和供水中斷。
- 核子設施有賴於積極任事、充分休息並且技術嫻熟的作業人員方能運作,然而操作人員在戰爭期間或於軍事佔領期間可能會承受巨大的壓力。
- 外部的專家,乃至於在核電廠維護操作和執行檢查或維修所需要的備用零件,在戰時可能無法獲准或進入該設施。
再生能源使核電式微
- 世界。投資於非水力再生能源的總額於2021年達到創紀錄的3,660億美元,為電網增加約250GW的淨容量,同時運轉中的核電容量則是減少0.4GW。僅僅風能和太陽能於2021年在總發電量的佔比就達到10.2%,首次超過全球電力供應的10%,並超越核電。
- 中國。2021年時,以再生能源為基礎的發電量成長速度超過任何其他能源。風電產量成長40%,太陽光電則成長25%。風力渦輪機所產出的電力比核子反應爐多出71%,而太陽光電僅比核電產出少15%。
- 印度。風電和太陽能於2021年各佔核電發電量的150%以上。
執行摘要和結論
由於2021年的絕大多數期間仍持續受新冠肺炎疫情影響,到年底時全球能源危機已然出現,天然氣和電力的價格達到前所未見的水平,並衝擊許多人的福祉以及將來的經濟系統。烏克蘭戰爭加劇能源危機,長期而言並且會深遠地改變國際地緣政治。正在運轉的商業核子設施是史上頭一遭,在一場全面戰爭中,遭到敵對力量的直接襲擊和佔領。
與先前的報告一樣,《2022世界核能產業現況報告》全面概述核電廠數據,包括有關反應爐機齡、運轉、發電和興建的數據。但由於烏克蘭的局勢前所未有,《2022世界核能產業現況報告》特以專門章節評估核電和戰爭的具體挑戰和風險。
《2022世界核能產業現況報告》分析(至2022年中)33個核電國家中的某些國家以及潛在的新進國家的新建計畫現況。《2022世界核能產業現況報告》包含10個重點國家,這些國家代表30%的核電國家、全球2/3的反應爐機組、以及世界上5個最大核電生產國中的4個。
除役現況報告概述已永久關閉的核子反應爐當今的情況。關於核電對比再生能源章節提供有關核電、風電和太陽能以及世界各地其他再生能源的投資、裝置容量與發電量的比較數據。最後,附件1概述重點國家章節所未能涵蓋的國家之核電計畫。
核電生產及核電角色
在1970年《防止核武擴散條約》生效之前,共有14個國家運轉核電反應爐。到1985年時,另有16個國家有反應爐併網。自1991年至2020年的30年間(2021年間並無啟動),只有5個國家啟動該國首座核子反應爐:中國(於1991年)、羅馬尼亞(於1996年)、伊朗(於2011年)、阿拉伯聯合大公國和白俄羅斯(皆為2020年);2021年,未有新進國家啟動任何一座反應爐。3個國家放棄核電計畫,義大利(於1987年)、哈薩克(於1998年)和立陶宛(於2009年)。
反應爐運轉和裝置容量。截至2022年7月1日止,共有33個國家運轉411座反應爐(不包括長期停機),較《2021世界核能產業現況報告》的統計減少4座,較諸1989年則減少7座,相較於2002年高峰的438座,更下降27座。2021年名目核電淨發電量較前一年度下降0.4GW。[1] 2022年中時運轉中的核電裝置容量與2021年中相同,均為369GW,略高於2006年底的高峰記錄367GW。(此狀況可能會於年底發生變化。)
對照國際原子能總署以及《2021世界核能產業現況報告》的評估。國際原子能總署的統計數據顯示,正式運轉的反應爐數量為449座,加上396.5GW的裝置容量,兩者皆於2018年達到歷史高峰。2021年12月,國際原子能總署所列出全球437座「運轉中」的反應爐裡,已納入日本的33座反應爐,然而其中23座機組自2010年至2013年以來並未發電(其中3座則是自2007年以來並未發電)。《世界核能產業現況報告》截至2021年12月,則將29座機組列為長期停機,其中23座位於日本,3座位於印度,加拿大現有2座,韓國則有1座。截至2022年中,這29座反應爐仍處於長期停機狀態,相較於《2021世界核能產業現況報告》所認定該類別的反應爐,數量多出3座。
[1] 原文註釋7。啟動6座反應爐增加5.2GW,關閉8座反應爐則減少7.6GW,重啟長期停機的機組又增加1.6GW,名目容量變動(升級)為+0.4GW=0.4GW。於2021年宣布關閉另外2座反應爐,但該等機組自2018年以來並未產出任何電力,故而依據《世界核能產業現況報告》標準追溯關閉。
核電生產。2021年,全世界核電廠產出2,653TWh(發電量1TWh等同於10億度)的電力。2021年核電產量增加3.9%,不過仍然略低於2019年的水平。
中國的核能發電量連續兩年超越法國,並且在核電國家中位居第二,僅次於美國。在中國以外,核電產量增加2.8%,約等於2017年的水平。
電力/能源組合佔比。隨著全球發電量持續上升,核電在全球商業總發電量中的佔比在2021年下降至9.8%,首次低於10%,這亦為40年以來的新低,相較於1996年17.5%的高峰減少了超過40%。
反應爐啟用和關閉[2]
啟用。6座機組於2021年併網,其中3座位於中國,而印度、巴基斯坦(由中國所建造)、阿拉伯聯合大公國則各有1座。2022年上半年有5座新機組開始運作,其中2座位於中國,而芬蘭、巴基斯坦(由中國所建造)與韓國則是各有1座。
關閉。[3] 2021年共有8座反應爐關閉,其中德國有3座,巴基斯坦、俄羅斯、臺灣、英國和美國各有1座。另有英國有2座機組於同年宣布關閉,不過該等機組自2018年以來並未產出任何電力,《世界核能產業現況報告》遂據此追溯認定這2座機組於2018年時已經關閉。
自2002年至2021年的20年間,共啟用98座機組和關閉105座機組。其中,有50座機組啟用位於中國,而且該國並未關閉任何反應爐。因此,在中國境外,同期反應爐數量淨減少57座;淨容量下降超過25GW。
[2] 原文註釋8。參見重點國家與附件1,以瞭解各國概況。
[3] 原文註釋9。《世界核能產業現況報告》根據反應爐最後一次發電對應年份來紀錄關閉情況,如果機組在受查核的年度並未發電,則追溯調整統計數據。
興建數據[4]
截至2022年7月1日,有53座反應爐(53.3GW)經認定為正在興建,這與一年前《世界核能產業現況報告》所載的數目相同,不過相較於2013年則減少16座,其中有5座機組興建計畫後續遭放棄。
5座反應爐中便有4座建於亞洲或東歐。15個國家正在興建核電廠,相較於《2021世界核能產業現況報告》中之統計減少2個國家(芬蘭和巴基斯坦)。只有4個國家興建不只1座核電廠:中國、印度、俄羅斯與韓國。自2021年中以來,全球有7座反應爐開始興建,其中有6座位於中國,另1座則位於印度(Kudankulam-6)。
[4] 原文註釋10。參見附件3,以深入至2022年中全球53座興建中的反應爐的詳細說明。
- 截至2022年中,中國有21座興建中反應爐,佔所有興建中反應爐40%,係為迄今興建反應爐數量最多的國家。但是中國目前並未於海外任何地方興建。
- 身為技術供應商的俄羅斯極大程度主導國際市場,到2022年中,俄羅斯於全球正興建20座機組,其中只有3座在國內興建。其餘17座機組則在7個國家建造,其中中國和印度各有4座,土耳其則有3座。[5] 入侵烏克蘭後,目前尚不確定制裁俄羅斯與其他隨之而來的地緣政治發展會為這些興建計畫帶來多大程度的影響。
- 除了俄羅斯國家原子能公司,只有法國和韓國的公司為在海外興建核電廠的主要承包商。
[5] 原文註釋11。土耳其的Akkuyu場址於2022年7月21日動工興建第四座機組,參見《世界核能產業現況報告》,〈土耳其的Akkuyu-4:俄羅斯核工業一周內第二次動工,總之4座〉,2022年7月24日,參見:https://www.worldnuclearreport.org/Akkuyu-4-in-Turkey-Second-Construction-Start-in-a-Week-for-the-Russian-Nuclear.html,網頁瀏覽日期:2022年9月9日。
興建時程
- 對於正在興建的53座反應爐,自動工之時起計算的平均時程為6.8年,略低於2021年中統計的7年平均水平。
- 15個國家中至少有10個國家,興建中的所有反應爐都經歷為期一年的延宕。
- 所有興建計畫中至少有半數(26座)遭遇延宕。其中至少有14座經通報再添延誤,另有2座在過去一年中則宣布新的延宕。
- 《2020世界核能產業現況報告》指出,共有19座反應爐擬於2021年啟動,2021年初時,仍有16座反應爐擬於當年度併網,不過其中僅有6座如期完成,而其他10座反應爐啟動時間則至少延遲到2022年。
- 斯洛伐克的Mochovce-3和Mochovce-4兩個計畫的興建年度可追溯至37年前,併網時間更是一延再延。早在45年前,伊朗的Bushehr-2於1976年開始興建,並於2019年再度興建,目前計劃於2024年併網。
- 另有6座反應爐列於「興建」狀態的期間已超過10年或更久:原型快中子增殖反應爐、印度的Kakrapar-4、Rajasthan-7與Rajasthan-8反應爐、日本的島根3號反應爐,而法國則有Flamanville-3反應爐(FL3)。今年法國與印度的計畫再次延宕,日本的反應爐甚至尚未暫定啟動日期。
開始動工
- 有10座反應爐於2021年起始建造,其中有6座位於中國。其他4座則是由俄羅斯國家原子能公司於印度(2座)、土耳其以及在俄國國內施造。中國的兩個興建計畫亦為俄羅斯所承包。換言之,全球開始動工的10座反應爐中,即有6座反應爐是由俄羅斯所設計建造,另外4座則為中國核工業所設計。
- 自2022年上半年開始興建的3座反應爐全數位於中國,當中有2座係由俄羅斯所設計。
- 自2020年初至2022年中的30個月期間,全球開始動工的18座反應爐全由中國和俄羅斯政府所擁有或所控制的公司建造。
運轉機齡
- 自1984年以來,運轉中的核電廠(自併網時起算)的平均機齡持續增加,至2022年中時為31年。
- 佔世界核電機組2/3的270座反應爐,已然運轉31年或更長期間,其中有105座至少運轉了41年,即每5座就有1座。
- 如果目前已獲准的延役和執照更新皆得以持續,所有興建計畫得以完工,加上所有其他機組運行40年(除非另行宣布確定更早或更晚的關閉日期),在邁向2030年的10年內,運轉中反應爐數量的淨平衡最快將於2024年轉為負值,這代表必須有另外110座新反應爐(83.5GW)啟動或重啟以取代遭到關閉的反應爐,亦即每月增加1座機組或0.7GW。這表示過去10年的興建率必須加倍,在2030年前由每年6座增加至12座。