核电技术发展、优点与发电量如何？

核电发展至今共经历四代技术，安全性与经济性日趋完善。

核能也称原子能，指原子核结构发生变化时释放出来的巨大能量，包括“裂变能” 和“聚变能”两种主要形式。其中，核聚变是由两个以上的较轻原子核结合成一个较重 的原子核的核反应过程；核裂变是指一个质量较重的原子核通过核反应过程分裂为两个 或两个以上的中等质量的原子核的过程。现阶段核电站主要利用铀原子核裂变所发出的 巨大能量来发电。

核能在 1954 年首次被用于发电，至今共经历四代核电技术，安全性与经济性日趋 完善。其中，第一代核电技术是基于军用核反应堆技术，由美国、前苏联、加拿大、英 国等国家设计、开发、建造的首批原型堆，用于发电或生产裂变材料。在第一代核能系 统的安全性和经济性得到验证以后，第二代核电技术在此基础上实施了标准化、系列化 的批量建设，是商用核电厂大发展的时期。第三代核电技术的设计基于同样的原理，吸取了此前两代反应堆的运行经验，在安全性和经济性上进一步提高。第四代核能系统是 创新开发出的新一代核能系统，在可持续性、经济性、安全性、防止核扩散与实物保护 等方面有明显的先进性，包括气冷快堆、铅冷快堆、钠冷快堆、熔盐堆、超临界水堆和 高温气冷堆六种类型。

压水堆是现阶段世界核电站主力堆型。按照冷却剂/慢化剂的不同，反应堆一般可分 为轻水堆（包括压水堆和沸水堆等）、重水堆及气冷堆。按照所用的中子能量，反应堆 一般可分为慢（热）中子堆或快中子堆。根据世界核能协会《2024 年世界核电厂运行实 绩报告》，截至 2023 年底全球可运行的核反应堆数量为 437 个，其中压水堆(PWR)共有 308 座，仍是全球最多的核反应堆类型。

压水堆核电站由核岛和常规岛组成，核岛中的大型设备主要包括蒸发器、稳压器、 主泵等，是核电站的核心装置；常规岛主要包括汽轮机组及二回路其他辅助系统。核燃 料在反应堆中通过核裂变产生的热量加热一回路高压水，一回路水通过蒸汽发生器加热二回路水使之变为蒸汽。蒸汽通过管路进入汽轮机，推动汽轮发电机发电，发出的电通 过电网送至千家万户。整个过程的能量转换是由核能转换为热能，热能转换为机械能， 机械能再转换为电能。

核能发电具有能量密度高、单机功率大、土地利用率高、不受季节和气候影响、发 电成本稳定且相对较低等优点，是一种清洁、高效的新能源。受全球不断增长的电力需 求、不断加强的环保意识及化石燃料价格及供应波动驱动，核电已成为全球具竞争力的 重要能源选择之一，尤其对快速发展但缺乏传统化石燃料资源的国家而言。与使用煤炭 或天然气的发电站不同，核电站不会污染空气或直接排放二氧化硫、氮氧化物或温室气 体。 虽然核电的建设投资较高，但是平均利用小时远高于其他发电形式电厂的发电设备。 根据华龙一号、国和一号相关批量化建设工程造价数据，国内三代核电机组单位千瓦造 价较为接近，为 15000~16000 元/kW。与核电相比，2023 年，1000MW 超临界新建煤电 机组、陆上风电、海上风电、集中式光伏电站、海上光伏发电等项目平均单位干瓦总投 资分别约为 3000~3500 元/kW、4500 元/kW、9500~14000 元/kW、3900 元/kW、5800 元 /kW。尽管核电建设投资额较高，但从平均利用小时来看，2023 年全国 6000 千瓦及以 上电厂发电设备利用小时为 3592 小时，而全国核电设备平均利用小时数为 7670 小时， 可见由于核电不受季节和气候影响的特点，核电设备的平均利用小时远高于其他发电形 式的发电设备。

截至 2025 年 3 月，全球在运核电机组 417 台，总装机容量 3.77 亿千瓦。根据《BP 世界能源统计年鉴 2018》，2007 年至 2010 年，全球核能发电量总体保持平稳，2011 年 至 2012 年，受福岛核事故影响，全球核能发电量显著下跌，此后于 2013 年开始，全球 核能发电量逐渐恢复。IAEA 于 2024 年 7 月发布的《世界核电站数据》（IAEA RDS No.2） 显示，2023 年全球核电发电量总计约为 25520.7 亿千瓦时，较上一年度增长 2.6%，核电 国家中核能发电占总发电量高于 10％的有 21 个。根据《世界能源统计年鉴 2025》，核 电占 2024 年全球发电总量的比重为 9%。

根据国际原子能机构（IAEA）统计显示，截至 2025 年 3 月，全球在运核电机组 417 台，总装机容量 3.77 亿千瓦。另有处于较长时间停运的核电机组 23 台。在建核电机组 62 台，总装机容量 0.65 亿千瓦。其中： 美国现有在运核电机组 94 台，总装机容量为 96.95 GWe。美国大部分核电机组建 成于上世纪 70-80 年代，20 世纪后建成的机组有 3 台，分别为瓦茨巴 2 号（2016 年）、 沃格特勒 3、4 号（2023 年、2024 年）。美国能源部（DOE）曾表示，要实现 2050 年 净零排放目标，核电总装机容量还需要增加 200 GWe，计划通过对现有机组升级扩容、 新建反应堆及探索新的市场机会来实现。 法国现有在运核电机组 57 台，总装机容量为 62.99 GWe。法国作为核能发电量占 比（64.8%）长期位居世界首位的国家，其十分重视核电发展，近年提出了雄心勃勃的核能复兴计划。 俄罗斯现有在运核电机组 36 台，总装机容量为 26.8 GWe。在建核电机组 4 台，总 装机容量为 3.85 GWe。俄罗斯计划通过新建核电机组来逐步取代退役关闭的核电机组。 根据其核工业发展规划，俄罗斯未来计划将核能发电量占比从当前的 18%提高至 24%。 此外，俄罗斯在核电出口领域表现突出，向土耳其、孟加拉国、埃及等国出口了 10 余 台核电机组。 其他：1）欧洲其他地区现有在运核电机组为 74 台，总装机容量为 59.2 GWe。在建 核电机组 5 台，总装机容量为 5.77 GWe。2）世界其他地区现有在运核电机组 98 台，总 装机容量为 74.9 GWe。在建核电机组 30 台，总装机容量为 29.05 GWe。

能源安全与经济复苏仍然是关键政策议题，全球核电装机容量呈现稳步增长趋势。 在疫情后世界经济复苏不平衡、地缘政治紧张局势加剧、近期全球能源危机和气候危机 严峻的背景下，能源系统的可靠性面临挑战，能源价格大幅波动。 核能有助于保障能源 供应安全，并防止未来能源价格的冲击。 根据国际原子能机构（IAEA）《到 2050 年的 能源、电力和核电预测》报告，截至 2023 年，全球约三分之二的核电站已运行超过 30 年，约 30%运行超过 40 年，凸显新建核电站的迫切需求。根据国际原子能机构（IAEA） 的预测数据，全球核电装机容量预计到 2050 年将达到 514GW（低值预测）至 950GW （高值预测），比 2023 年分别增加 40%和 250%；全球核能发电量预计到 2050 年将达 到 4157TWh（低值预测）至 7666TWh（高值预测），在全球总发电量中所占份额为 6.9%~12.8%。

截至 2025 年 6 月，我国商运核电机组 58 台、装机容量 6096 万千瓦，核准在建机组 44 台，装机容量 5235 万千瓦，总规模首次升至世界第一。根据中国核能行业协会统 计数据，2025 年 1-6 月，中国大陆累计发电量为 45308.7 亿千瓦时，运行核电机组累计 发电量为 2300.86 亿千瓦时（较 2024 年同期增长 8.06%），占全国累计发电量的 5.08%。 与燃煤发电相比，2025 年 1-6 月份核能发电相当于减少燃烧标准煤 6498 吨，减少排放 二氧化碳 17026 万吨、二氧化硫 55 万吨、氮氧化物 48 万吨。