核電技術發展、優點與發電量如何？

核電發展至今共經歷四代技術，安全性與經濟性日趨完善。

核能也稱原子能，指原子核結構發生變化時釋放出來的巨大能量，包括“裂變能” 和“聚變能”兩種主要形式。其中，核聚變是由兩個以上的較輕原子核結合成一個較重 的原子核的核反應過程；核裂變是指一個質量較重的原子核通過核反應過程分裂為兩個 或兩個以上的中等質量的原子核的過程。現階段核電站主要利用鈾原子核裂變所發出的 巨大能量來發電。

核能在 1954 年首次被用于發電，至今共經歷四代核電技術，安全性與經濟性日趨 完善。其中，第一代核電技術是基于軍用核反應堆技術，由美國、前蘇聯、加拿大、英 國等國家設計、開發、建造的首批原型堆，用于發電或生產裂變材料。在第一代核能系 統的安全性和經濟性得到驗證以后，第二代核電技術在此基礎上實施了標準化、系列化 的批量建設，是商用核電廠大發展的時期。第三代核電技術的設計基于同樣的原理，吸取了此前兩代反應堆的運行經驗，在安全性和經濟性上進一步提高。第四代核能系統是 創新開發出的新一代核能系統，在可持續性、經濟性、安全性、防止核擴散與實物保護 等方面有明顯的先進性，包括氣冷快堆、鉛冷快堆、鈉冷快堆、熔鹽堆、超臨界水堆和 高溫氣冷堆六種類型。

壓水堆是現階段世界核電站主力堆型。按照冷卻劑/慢化劑的不同，反應堆一般可分 為輕水堆（包括壓水堆和沸水堆等）、重水堆及氣冷堆。按照所用的中子能量，反應堆 一般可分為慢（熱）中子堆或快中子堆。根據世界核能協會《2024 年世界核電廠運行實 績報告》，截至 2023 年底全球可運行的核反應堆數量為 437 個，其中壓水堆(PWR)共有 308 座，仍是全球最多的核反應堆類型。

壓水堆核電站由核島和常規島組成，核島中的大型設備主要包括蒸發器、穩壓器、 主泵等，是核電站的核心裝置；常規島主要包括汽輪機組及二回路其他輔助系統。核燃 料在反應堆中通過核裂變產生的熱量加熱一回路高壓水，一回路水通過蒸汽發生器加熱二回路水使之變為蒸汽。蒸汽通過管路進入汽輪機，推動汽輪發電機發電，發出的電通 過電網送至千家萬戶。整個過程的能量轉換是由核能轉換為熱能，熱能轉換為機械能， 機械能再轉換為電能。

核能發電具有能量密度高、單機功率大、土地利用率高、不受季節和氣候影響、發 電成本穩定且相對較低等優點，是一種清潔、高效的新能源。受全球不斷增長的電力需 求、不斷加強的環保意識及化石燃料價格及供應波動驅動，核電已成為全球具競爭力的 重要能源選擇之一，尤其對快速發展但缺乏傳統化石燃料資源的國家而言。與使用煤炭 或天然氣的發電站不同，核電站不會污染空氣或直接排放二氧化硫、氮氧化物或溫室氣 體。 雖然核電的建設投資較高，但是平均利用小時遠高于其他發電形式電廠的發電設備。 根據華龍一號、國和一號相關批量化建設工程造價數據，國內三代核電機組單位千瓦造 價較為接近，為 15000~16000 元/kW。與核電相比，2023 年，1000MW 超臨界新建煤電 機組、陸上風電、海上風電、集中式光伏電站、海上光伏發電等項目平均單位干瓦總投 資分別約為 3000~3500 元/kW、4500 元/kW、9500~14000 元/kW、3900 元/kW、5800 元 /kW。盡管核電建設投資額較高，但從平均利用小時來看，2023 年全國 6000 千瓦及以 上電廠發電設備利用小時為 3592 小時，而全國核電設備平均利用小時數為 7670 小時， 可見由于核電不受季節和氣候影響的特點，核電設備的平均利用小時遠高于其他發電形 式的發電設備。

截至 2025 年 3 月，全球在運核電機組 417 臺，總裝機容量 3.77 億千瓦。根據《BP 世界能源統計年鑒 2018》，2007 年至 2010 年，全球核能發電量總體保持平穩，2011 年 至 2012 年，受福島核事故影響，全球核能發電量顯著下跌，此后于 2013 年開始，全球 核能發電量逐漸恢復。IAEA 于 2024 年 7 月發布的《世界核電站數據》（IAEA RDS No.2） 顯示，2023 年全球核電發電量總計約為 25520.7 億千瓦時，較上一年度增長 2.6%，核電 國家中核能發電占總發電量高于 10％的有 21 個。根據《世界能源統計年鑒 2025》，核 電占 2024 年全球發電總量的比重為 9%。

根據國際原子能機構（IAEA）統計顯示，截至 2025 年 3 月，全球在運核電機組 417 臺，總裝機容量 3.77 億千瓦。另有處于較長時間停運的核電機組 23 臺。在建核電機組 62 臺，總裝機容量 0.65 億千瓦。其中： 美國現有在運核電機組 94 臺，總裝機容量為 96.95 GWe。美國大部分核電機組建 成于上世紀 70-80 年代，20 世紀后建成的機組有 3 臺，分別為瓦茨巴 2 號（2016 年）、 沃格特勒 3、4 號（2023 年、2024 年）。美國能源部（DOE）曾表示，要實現 2050 年 凈零排放目標，核電總裝機容量還需要增加 200 GWe，計劃通過對現有機組升級擴容、 新建反應堆及探索新的市場機會來實現。 法國現有在運核電機組 57 臺，總裝機容量為 62.99 GWe。法國作為核能發電量占 比（64.8%）長期位居世界首位的國家，其十分重視核電發展，近年提出了雄心勃勃的核能復興計劃。 俄羅斯現有在運核電機組 36 臺，總裝機容量為 26.8 GWe。在建核電機組 4 臺，總 裝機容量為 3.85 GWe。俄羅斯計劃通過新建核電機組來逐步取代退役關閉的核電機組。 根據其核工業發展規劃，俄羅斯未來計劃將核能發電量占比從當前的 18%提高至 24%。 此外，俄羅斯在核電出口領域表現突出，向土耳其、孟加拉國、埃及等國出口了 10 余 臺核電機組。 其他：1）歐洲其他地區現有在運核電機組為 74 臺，總裝機容量為 59.2 GWe。在建 核電機組 5 臺，總裝機容量為 5.77 GWe。2）世界其他地區現有在運核電機組 98 臺，總 裝機容量為 74.9 GWe。在建核電機組 30 臺，總裝機容量為 29.05 GWe。

能源安全與經濟復蘇仍然是關鍵政策議題，全球核電裝機容量呈現穩步增長趨勢。 在疫情后世界經濟復蘇不平衡、地緣政治緊張局勢加劇、近期全球能源危機和氣候危機 嚴峻的背景下，能源系統的可靠性面臨挑戰，能源價格大幅波動。 核能有助于保障能源 供應安全，并防止未來能源價格的沖擊。 根據國際原子能機構（IAEA）《到 2050 年的 能源、電力和核電預測》報告，截至 2023 年，全球約三分之二的核電站已運行超過 30 年，約 30%運行超過 40 年，凸顯新建核電站的迫切需求。根據國際原子能機構（IAEA） 的預測數據，全球核電裝機容量預計到 2050 年將達到 514GW（低值預測）至 950GW （高值預測），比 2023 年分別增加 40%和 250%；全球核能發電量預計到 2050 年將達 到 4157TWh（低值預測）至 7666TWh（高值預測），在全球總發電量中所占份額為 6.9%~12.8%。

截至 2025 年 6 月，我國商運核電機組 58 臺、裝機容量 6096 萬千瓦，核準在建機組 44 臺，裝機容量 5235 萬千瓦，總規模首次升至世界第一。根據中國核能行業協會統 計數據，2025 年 1-6 月，中國大陸累計發電量為 45308.7 億千瓦時，運行核電機組累計 發電量為 2300.86 億千瓦時（較 2024 年同期增長 8.06%），占全國累計發電量的 5.08%。 與燃煤發電相比，2025 年 1-6 月份核能發電相當于減少燃燒標準煤 6498 噸，減少排放 二氧化碳 17026 萬噸、二氧化硫 55 萬噸、氮氧化物 48 萬噸。