2025年核技术评论报告_第1页
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文档简介

为响应成员国的要求,秘书处每年编写一份综合性“核技术评论

”。今年的报告随附于后,其中突出强调了

2024

年令人瞩目的发展情况。•

《2025

年核技术评论》涵盖以下选定领域:核电、核燃料循环、退役、环境治理和放射性废物管理、聚变研究和技术发展促进未来能源生产、研究堆、粒子加速器和核仪器仪表、原子数据和核数据、人工智能应用于核电和核燃料循环、人体健康、粮食和农业、放射性同位素和辐射技术、同位素水文学和海洋环境。•草案版本已通过

GOV/2025/4号文件提交

2025

3月理事会会议。本最后版本将根据理事会的讨论结果以及所收到的成员国的意见编写。2025年核技术评论总干事的报告概

要目录2025年核技术评论

3总干事的前言

3报告正文

10A.核电

10A.1

.核电预测

10A.2

.在运核电厂

12A.3

.新的或扩大的核电计划

15A.4

.核电技术发展

.20A.4.1

.先进水冷堆

...22A.4.2

.

中小型反应堆或模块堆及微堆23A.4.3

.快堆

25A.4.4

.核电的非电力应用

27B.核燃料循环

28B.1

.前端

28B.2

.后端

31C.退役、环境治理和放射性废物管理

33C.1

.退役

33C.2

.环境治理和天然存在的放射性物质管理35C.3

.放射性废物管理

...

..36D.聚变研究和技术发展促进未来能源生产

..40E.

研究堆

44F.粒子加速器和核仪器仪表

.

48F.1

.粒子加速器

48F.2

.核仪器仪表

50G.原子数据和核数据

52H.人工智能应用于核电和核燃料循环

54I.人体健康

55I.1

.通过新方案加强放射治疗效果

55GC(69)/INF/9第1页J.粮食和农业

58J.1

.通过创新型兽药放射性标记加强食品安全标准制定58J.2

.高效食品欺诈检测

60J.3

.应对香蕉镰刀菌枯萎病热带

4

号小种的快速病害检测和诊断方法61K.放射性同位素和辐射技术

65K.1

.释放潜力:电子束系统用于全球应用

65K.2

.探索增材制造(3D

打印)中的无损检测

67K.3

.俄歇电子发射体:放射性配体治疗的未来趋势69K.4

.生物基聚合物用于应对塑料污染

72L.同位素水文学

74L.1

.快速跟踪地下水

...74M.

海洋环境

77M.1

.评价海洋酸化对海产品的影响:全球方案77M.2

.利用非传统同位素系统增进对海洋污染的认识80附件

85表

A-1.全世界的在运和在建核动力堆a85表

E-1.世界各地研究堆的常见应用

86简称表

87GC(69)/INF/9第2页2025年核技术评论总干事的报告总干事的前言原子能机构的法定目标“加速和扩大原子能对全世界和平、健康及繁荣的贡献”从未像今天这样贴切。无论是供应家庭照明和取暖,还是用于癌症的筛查与及时治疗,抑或是提供能够抵御气候变化的作物,甚至是提供清洁饮水,核电和核技术在应对这些挑战方面都发挥着重要作用。2023

年,《联合国气候变化框架公约》缔约方大会第28

届会议(“气候规约”缔约方大会第28

届会议)见证了促进核电发展的政治势头,这反映为首次“全球盘点”列入了加快核电部署的呼吁,而且有

22

个国家(随后为

25

个)呼吁到

2050

年将核电容量增加两倍。这一势头在本年度得以延续。2024

年3

月,比利时政府和原子能机构在布鲁塞尔共同主办了首届核能峰会,吸引了约30

个国家的国家元首、部长、行业领袖和其他利益相关方参与。9

月,原子能机构发布了到

2050

年的最新核电容量预测,其中高值预测增加到

950

吉瓦,是目前容量的

2.5

倍。这一目标虽然雄心勃勃,但可以通过有利的政策框架、更多的融资渠道和小型模块堆的商业化,仍有望实现。

小型模块堆预计将占实现高值预测所需新建项目的近四分之一。此外,

原子能机构一贯支持巴西担任

20

国集团主席国的议程,推动将核能纳入能源转型讨论,正如“20

国集团部长级宣言”所反映的那样。在同样于巴西举行的第十五届清洁能源部长级会议上,原子能机构发布了其旗舰出版物《2024年气候变化与核电:低碳转型中的核能融资》。最后,在“气候公约”缔约方大会第

29

届会议上,原子能机构及其合作伙伴和若干成员国强调了加快部署核电厂(包括小型模块堆)的重要性,认为这是实现将全球变暖的温升控制在

1.5

摄氏度以内这一目标的关键减缓行动之一。又有六个成员国加入了到

2050

年将核电容量增加两倍的呼吁。为核技术部署提供资金将是确保核电在促进能源系统脱碳方面充分发挥作用

的关键。原子能机构的分析清楚地表明,尽管各国政府必须继续发挥重要作用,但私营部门和多边开发银行在这方面也将至关重要。9

月,在“纽约气候周”期间,14家大型商业银行和金融机构承诺提供资金,以支持到

2050

年将核电容量增加两倍,这证明核能正逐渐成为一种可投资的资产。原子能机构已启动与世界银行、欧洲复兴开发银行等多边开发银行的高级别讨论,探讨核发展融资问题。GC(69)/INF/9第3页核技术为应对全球重大挑战提供了解决方案。在癌症治疗领域,原子

能机构牵头发起了柳叶刀肿瘤学放射治疗和诊疗委员会等倡议,

以评定需求并为决策者提供信息。在粮食安全方面,我们提供易于部署的技术,用于检测和追踪粮食供应链中

的污染物、验证食品真实性以及诊断影响作物或牲畜的疾病,从而增强成员国可持续保护生计的能力。从利用电离辐射制造生物塑料和生态友好型材料,

到应用无损检测,原子能机构的工作推进了环境友好型解决方案的发展。无损检测在增材制造领域的应用也日益广泛。我们支持监测地下水资源和防止污染的工作,这在人们面临流离失所时极为重要。海洋保护是另一个优先事项,我们的摩纳哥实验室为成员国提供保护海洋生态系统的设备。同样,塞伯斯多夫和维也纳实验室推动了跨部门的知识传播。我们的旗舰倡议“原子用于粮食”、“核技术用于控制塑料污染”、“希望之光”和“人畜共患疾病综合行动”体现了核科学技术如何增进人类和地球的福祉。图FW.1

.原子能机构总干事拉斐尔·

马里亚诺·

格罗西在阿塞拜疆巴库的

“气候公约”缔约方大会第29

届会议上演讲

。(照片来源:原子能机构)几十年来,核科学、技术和应用一直是帮助各国满足发展需求的重要工具,

当然还可以做得更多,用于更多领域。《2025

年核技术评论》通过强调2024

年核技术的一些关键发展,将帮助成员国在应对当前挑战和新挑战时作出知情决定。GC(69)/INF/9第4页2025年核技术评论总干事的报告执

行概

要1.原子能机构连续第四年上调了其对未来几十年核电装机容量的年度预测,反

映了“气候公约”缔约方大会第

28

届会议完成的“全球盘点”纳入核能及

31

个国家承诺到2050

年将全球核电容量增加两倍背后的势头,以及

2024

3月在布鲁塞尔举行首届核能峰会的背景。在对全球核能发电容量的新展望中,原子能机构将其对

2050

年的高值预测提高到

950

吉瓦(电),是现有装机容量的

2.5

倍,其中小型模块堆将占大约四分之一。在低值预测中,核电装机容量到2050

年将增加到

514

吉瓦(电),在当前装机容量基础上又增加了

40%。2.截至

2024年

12月底,全球在运核电容量为

377吉瓦(电),由

31

个成员国的417座反应堆提供。然后,2024年期间也有23

座获得运行许可证、总容量为

19.7吉瓦(电)的反应堆停运。同时,总容量为6.8

吉瓦(电)的五座压水堆和一座加压重水堆在五个不同的成员国并入电网。2024

年12

月底,15

个国家共有

64.5

吉瓦(电)总容量的

62

座反应堆正在建设中。占总装机容量大约

66%(263.3

吉瓦(电))的296

座在运反应堆已运行超过30

年。其中,约

占总装机容量34%(135.5吉瓦(电

的166

座反应堆已运行超过

40

年。老化的堆群突出了对新的或提高出力的在运核电容量的需求,以抵消已规划的退休,

并继续为可持续性、全球能源安全和实现气候变化目标作出贡献。3.目前,37

个国家处于启动或实施国家核电计划的各个阶段,要么正在开展预可行性研究、发展基础结构,要么已经在建造其首座核电厂。其中

23个国家处于

决策阶段,14

个国家处于决策后阶段。此外,另有大约

20

个国家对核电感兴趣,正在研究将其纳入未来的能源结构。4.水冷堆仍然是全世界核电厂采用的主流技术。目前的趋势是加强水冷堆安全性能,包括采用更多无源冷却系统和经改进的燃料设计。全世界都在继续考虑将

小型模块堆用于一系列应用。目前小型模块堆发展的趋势侧重于提高其经济性、安全性能和可扩展性。人们对海洋应用的小型模块堆也越来越感兴趣,包括移动式海上浮动动力装置和用于民用船只核动力推进反应堆。GC(69)/INF/9第5页5.核能的非电力应用已实施多年,还在继续发展。目前大约有70

座反应堆被用于非电力应用,如工业过程供热、地区供热和海水淡化。一些小型模块堆的设计(包括一种已投入运行的设计)使其可以用于非电力应用。6.在快堆技术发展方面,当前的重点在于通过集成被动停堆系统来改进安全措施,以及在于进一步探索不同类型的冷却剂,特别是在革新型反应堆设计方面。此外,还十分重视改进快堆的经济性,包括通过降低建造费用和加强快堆与封闭式燃料循环技术的整合。7.核工业越来越多地应用机器学习和人工智能技术以提高质量和实绩。这些应用可提高安全性、运行效率和成本效益,

同时也会促进先进核技术的发展。基于人工智能的系统的引入伴随着其他趋势,如数字化程度提高以及核电厂采用机器人和无人机系统。然而,需要一种合适的方法来证明人工智能的实施不会损害核电厂的整体安全性。人工智能还可用于优化堆芯设计和燃料装料模式。还值得注意的是,正迅速扩大利用核能为数据中心供电,以满足人工智能的计算需求,从而应对这些领域前所未有的能源需求增长。8.在聚变能领域,世界各国政府日益认识到这一技术的潜力,正在加大研发投

资力度,以推动科技进步。各国正在起草国家战略,包括制定初步监管框架和加强与供应链的接触,同时,还拨出大量资金,支持公共和私营部门的各项举措。聚变能产业现已吸引了超过

80亿美元的投资(2023年为62.1亿美元)。监管机构和立法机关正在越来越多地应对聚变能带来的挑战和机遇。9.经济合作与发展组织核能机构(经合组织核能机构)和原子能机构联合出版的《2024

年铀资源、生产和需求》(“2024

年红皮书”)显示,2023

年全球铀矿产量增加了

9%,达到

54

345

吨铀。全球预测显示,到

2050

年,铀需求量可达到每年

99

485吨铀(低需求情景)至

142695

吨铀(高需求情景)。从

2025年到

2050年期间,19

个国家已规划和预期的矿山可能会促使全球名义总产能达每年80

494吨铀。因此,要保证铀供应,很可能需要让闲置矿山重新投入运营,落实已规划和预期的矿山项目

,考虑到新矿床的发现则需要维持目前有利的市场条件。事实上,2024年

1月,铀现货价格为

106

美元/磅八氧化三铀(275

美元/千克铀),创下了

17

年来的新高,自

2024

年中以来,价格一直在80

美元/磅八氧化三铀(208

美元/千克铀)和85

美元/磅八氧化三铀(221美元/千克铀)之间波动。这与2016-2021年相对平稳的约

20-30美元/磅八氧化三铀(52-78美元/千克铀)的市场价格相比显著增长,可能会推动对进一步勘探的投资。10.

未来十年,由于已有核电和启动核电国家的建造计划预计会有大幅增加,核燃料生产将面临日益增长的需求。用于小型模块堆和其他先进堆之类的新燃料类型

的开发将推动该行业的投资。考虑中的许多先进技术燃料/耐事故燃料和革新型燃料设计往往都要求铀丰度在

5%以上;因此,将需要低浓铀+和高丰度低浓铀。GC(69)/INF/9第6页11.

全球乏核燃料正以每年约

7000

吨重金属的速度积累,而贮存的存量约为

30万吨重金属。对于那些制定了核计划并奉行开式循环战略的国家而言,面临的主要挑

战仍然是对更多的乏核燃料贮存容量的需求以及处置前贮存期的不断延长。对于奉行

闭式循环战略的国家而言,面临的主要挑战是后处理能力有限和在轻水堆中实施工业规模的多次再循环。12.

越来越多的核电厂和研究堆正在进行拆除,出现了永久关闭后不久即早早拆

除的趋势。截至

2024

11

月,21

个成员国的

211

座动力堆关闭等待退役,23

台动力机组完全退役。核电厂退役领域的最新动态是专业联合体的兴起,这些联合体将多家公司的专门知识结合起来,实施完整的退役项目。13.

放射性污染场址环境治理方面新出现的趋势表明,应用循环经济原则来减少治理产生的废物和提高资源效率等可持续实践得到优先考虑。遥感、机器学习和机器人学等技术发挥着重要作用,能够实现更准确的场址和废物表征、加强监测和进行更安全的废物管理。14.

2024年全年,全世界继续在放射性废物管理方面取得重大进展,在处置计划和应用处置前技术方面进展显著。这些努力强调了对优先考虑安全和环境保护的长期废物管理解决方案的承诺。15.

截至

2024年底,共有

234座在运核研究堆,包括临时关闭的研究堆,分布在

54

个国家。此外,有10

个国家正在建造

11

座新研究堆,还有

13

个成员国有建造此类反应堆的正式计划。全球对核电日益增长的兴趣导致对利用研究堆基础设施进行材料和部件测试、研发以及核教育和培训的需求增加。全世界对研究堆应用的需求也在增长。离子束加速器在与癌症治疗、电子设备硬化、混合辐射环境中的剂量测定、旨在减轻辐射照射的屏蔽、增进对空间辐射生物学效应的了解以及空间探索有关的研发

中继续发挥着关键作用。此外,中子和γ射线探测器技术方面的最新进展是开发出了

紧凑、节能、具有双重功能的系统,可便利对月球和火星等天体进行氢测绘和元素分析。16.

癌症仍然是全球主要死因之一,2022

年全球新增癌症病例1998

万,死亡病例

974万。尽管近一半的癌症患者在某个阶段需要放射治疗,但获得这种拯救生命的治疗的机会有限。为了解决这个问题,原子能机构牵头成立了柳叶刀肿瘤学放射治疗和诊疗委员会,目的是审查放射治疗的可得性。17.

原子能机构还在进行空间分割放射治疗研究,这是一种通过在肿瘤体积中输送不均匀的辐射剂量来治疗大体积抗辐射肿瘤的创新技术。这种方法允许安全的剂量递增,加强肿瘤监测并通过缓解疼痛提高患者的生活质量。18.

保护消费者免受兽药和杀虫剂等潜在有害农用化学品的危害以及促进公平的全球贸易需要统一标准,如食品法典最高残留限量。制定这些标准需要关于这些化学物质在可食用动物体内如何被吸收、分布、代谢和排泄的数据。这些信息可用于确定从最后一次给药到食品可安全食用之间的停药期。GC(69)/INF/9第7页19.回旋加速器不仅用于生产诊断和放射治疗的放射性同位素,还可支持旨在加强国家食品安全系统的研究。20.

原子能机构使用元素分析仪并结合同位素比质谱测定法开发了一系列创新方法中的第一种,提供一种更快、更方便的检验食品真实性的方法。这对具有地理标识而常被假冒的食品尤为重要。21.

对植物病原体的早期检测对于遏制病害传播和最大限度地减少作物损害至关重要。而为了有效预防和控制,则必须进行早期诊断,以减轻进一步传播和影响。原子能机构通过粮农组织/原子能机构粮农核技术联合中心,利用

DNA内切酶靶向

CRISPR反式报告系统,开创了适合目的的先进诊断分析方法。这些灵敏度高的分析方法适用于即时诊断应用,可支持在主要出入境口岸进行早期干预,同时可提供可持续和具有成本效益的管理。这项技术快速、可靠、具有资源效率、不需要复杂的实验室装置,并且只需极少的样品制备和有限的操作员培训。22.电离辐射可以改变材料的物理、化学和生物特性,使其成为工业、医学和科学研究领域的重要工具。成员国的辐照设施在支持“核技术用于控制塑料污染”和

“原子用于粮食”等原子能机构倡议方面发挥着重要作用。原子能机构正在通过一项

战略方案弥合电子束技术知识和监管框架方面的差距,旨在为成员国提供具有成本效益和可获得的设备。23.

无损检测对于在不造成损坏的情况下检查和评价增材制造零件至关重要。与

需要切割或破坏零件以分析其特性的破坏性检测不同,X射线/γ计算机断层照相法、超声波检测和基于激光的方法等无损检测技术可评定零件是否存在空隙、裂缝和未熔合等缺陷。24.

放射性配体治疗是一种高度有效的癌症治疗方法,特别是在传统治疗效果不佳的情况下,例如在疾病晚期或转移期。专门从事放射性核素生产、放射化学、放射性标记和螯合剂开发领域工作的研究人员之间的持续合作以及临床前和临床评价对于推进用于基于俄歇电子的放射性配体治疗的临床相关放射性药物至关重要。原子能机构在推动这些工作方面发挥着关键作用,为旨在推进下一代放射性配体治疗的技术会议和协调研究项目提供了一个平台。25.由于人们日益关注化石燃料的枯竭和石油衍生塑料的环境影响,源自可再生生物来源(也被称为生物质)的材料引起了人们极大的兴趣。随着消费者的环保意识增强,对可持续产品的需求也不断增加。电离辐射在生产生物塑料中的使用越来越多,生物基材料与高价值产品的融合增加,人们越来越重视加强监管框架和安全标准。26.

在缺水和快速补给系统污染的情况下,有效管理地下水需要创新方案来监测地表水和地下水系统之间的快速水转移。这种知识对于评定水源的安全性至关重要

,特别是在难民安置点等应急环境中。本报告来源于三个皮匠报告站(),由用户Id:1181721下载,文档Id:1276415,下载日期:2026-07-09GC(69)/INF/9第8页27.

全球日益关注海洋酸化对具有重要社会经济价值的海产品的影响。海洋酸化

已成为联合国“2030年可持续发展议程”的一个组成部分。原子能机构正致力于利用锌、铬、镍和铜等非传统同位素更好地了解海洋环境过程和污染。这些同位素在海洋研究中的作用日益突出,特别是在风险评定、污染监测和来源识别等领域。它们可帮助科学家了解污染物如何在生态系统中迁移。GC(69)/INF/9第9页2025年核技术评论报

文A.

核电A.1.

核电预测状况1.2023

年在阿拉伯联合酋长国(阿联酋)迪拜举行的《联合国气候变化框架公约》缔约方大会第

28届会议(“气候公约”缔约方大会第

28届会议)在许多方面都具有历史意义,会议达成了一项共识,即转型脱离化石燃料、到

2030

年使可再生能源容量增加两倍并使能源效率翻一番,以及加快部署包括核电在内的所有其他低碳技术。首次“全球盘点”明确提到这项共识,标志着核电首次被纳入“气候公约”缔约方大会的谈判成果。2024

11

月在阿塞拜疆巴库举行的《联合国气候变化框架公约》缔约方大会第

29届会议(“气候公约”缔约方大会第

29届会议)促进了这一势头。会议期间,原子能机构为确保核电和核技术继续处于清洁能源转型全球对话的最前沿而与“

气候公约”缔约方大会第29

届会议主席国和国际伙伴合作进行的参与影响深远,包括在“原子用于气候”展馆和许多其他展馆举办了

40多场核活动。这种参与不断突出强调了核能在应对气候变化和促进清洁能源转型方面不可或缺的作用。图A.1

.原子能机构总干事拉斐尔·

马里亚诺·

格罗西出席在阿塞拜疆巴库举行的“气候公约”缔约方大会第29

届会议,2024

11

12日

。(照片来源:原子能机构)GC(69)/INF/9第10页2050

年将全球核电容量增加两倍背后的势头,以及

2024

3月在布鲁塞尔举行首届核

能峰会的背景。在对全球

核能发电容量的新展望

中,原子能机构将其对 2050

年的高值预测提高到

950

吉瓦,是现有装机容

量的

2.5倍。要实现这一预

测,就需要现有堆群大规 模长期运行,并在未来30 年内新建约640

吉瓦的容

量。小型模块堆将占到那

新增

四分之一。这种扩容的有利因素包括工业界按时交付和编制预算的能力、获得融资和在政策图A.2

.原子能机构总干事拉斐尔·

马里亚诺·

格罗西出席“核能峰会:今天为明天赋能”

,布鲁塞尔,2024

3

月21日

。(照片来源:原子能机构)趋势3.对清洁能源的需求持续增长。需要耗电的数据中心人工智能应用的加速发展更是助长了这一趋势。这种情况强化了人们对先进型和革新型反应堆技术作为清洁、可靠电力(包括小型模块堆及其应用)的兴趣。

小型模块堆独一无二的特点使之不仅适用于热电联产和工业应用,也适用于替代类似规模的燃煤电厂,而且适合用于运输。这原子能机构全球核能发电容量预测:950吉瓦(电)

高值预测514吉瓦(电)

低值预测与激励措施方面对所有低碳技术的平等竞争环境,

以及加快小型模块堆的示范。在低值预测中,核电装机容量到

2050

年将增加到

514

吉瓦,小型模块堆将占所有新增容量的

6%。2.原子能机构连续第四年上调了其对未来几十年核电装机容量的年度预测,反

映了“气候公约”缔约方大会第

28

届会议完成的“全球盘点”纳入核能及

31

个国家承诺到GC(69)/INF/9第11页些因素增强了小型模块堆的吸引力,根据原子能机构的高值预测,预计在新建950

吉瓦容量中,小型模块堆将占

150

吉瓦。4.核部门将继续应对一系列挑战,包括获得融资、降低成本、能力建设,

以及在监管和行业层面加强协调和标准化,以提高竞争力并加快部署新的核电装机容量。为了支持成员国这方面的工作,2022年启动了“核协调统一和标准化倡议”,以小型模块堆技术为重点,促进安全可靠先进堆的全球部署,现已交付了预期成果,正在进入涵盖

2025-2026

年期间的第二阶段。5.同时,一些已经决定及早逐步淘汰核电的国家正在重新考虑这一方案,有时在大型行业行为体(如数据中心)的鼓励之下,参与到未规划的长期运行中。此外,2024年,美利坚合众国(美国)为重启Palisades

和三里岛1号机组反应堆采取了举措,这二者均因经济原因被关闭。A.2.

在运核电厂状况6.截至

2024年

12月底,全球在运核电容量为

377吉瓦(电),由

31

个成员国的417座反应堆提供。此外,2024

年期间,23

座获得运行许可证、容量为

19.7

吉瓦(电)的反应堆停运,包括在印度的总净容量为639兆瓦(电)的四座反应堆和在日本的总净容量为

20

633

兆瓦(电)的

19

座反应堆。7.据报告,2024

年总产量为

2617.5

太瓦时,比

2023

年增长了

2.6%。前三大生产国吉瓦(电)的四座压水堆和一座加压重水堆在五个不同的成员国并入电网。阿联酋完成了一座核电厂的建造工作,巴拉卡

4

号机组(1310

兆瓦(电))于

2024

3

23日并入电网,并于

2024

9

5

日开始商业运行。在中国,1000兆瓦(电)的“华龙一号

”(HPR1000)反应堆防城港

4

号机组于

2024

4

9日并入电网,并于

2024年5月25日开始商业运行。在印度,采用国内基于坎杜堆设计的加压重水堆技术的630兆瓦(电)反应堆塔拉普尔

4

号机组于

2024

2

20日并入电网,并于

2024年3月有美国,该国拥有全世界最大的堆群,其产量占报告的核电生产总量的

30%(781.9太瓦时),其次是中国,其产量占

16%(

417.5

太瓦时),然后是法国,其核电在电力结构中的比例全球最高(67.3%),其产量占报告的核电生产总量的

14%

(364.4

太瓦时)。8.

2024

年,总容量为5.7417座在运反应堆来自:位于

31个成员国的截至

2024

12

月底,全球在运核电容量为377

吉瓦(电)GC(69)/INF/9第12页(每台为

1129

兆瓦(电))—

以及两台CAP1000

机组—廉江

2号(1224兆瓦(电))和徐大堡

2号(1000兆瓦(电))。在埃及,1100兆瓦(电)的埃尔达巴4号机组

VVER-1200

反应堆的建造工作于

2024

1

23日开始。12

30日,巴基斯坦开始建造1117

兆瓦(电)恰什玛核电厂

5

号机组,这是一台与中国核工业集团公司合作开发的“华龙一号”机组。同时,俄罗斯联邦于

2024年3月

14日开始建造列宁格勒二期

3

号机组(VVER

,115

兆瓦(电)),目标是在

2031

1

月底之前启动运行。10.

全球在运反应堆容量的大约66%(296

座反应堆,263.3吉瓦(电))已运行超过30年,其中总装机容量的约34%(166座反应堆,135.5吉瓦(电))已运行超过40年。老化的堆群突出了对新的或提高出力的在运核电容量的需求,以抵消已规划的退休,并继续为可持续性、全球能源安全和实现气候变化目标作出贡献。政府、

电力公司和其他利益相关方正投资于越来越多反应堆的长期运行和老化管理计划,

以确保可持续运行并向新装机容量顺利过渡。建设中。值得注意的是,在这一全球核电扩容中,中国占截至

2024年

12

月底,总容量为64.5

吉瓦(电)

的62座反应堆在建于15

个国家31日开始商业运行。美国沃格特勒4

号机组AP1000反应堆(1117

兆瓦(电))于2024

3

6日并入电网,并于

2024

4

29日开始商业运行。法国弗拉芒维尔

3号机组

EPR(1630

兆瓦(电))于

2024

12

21日并入电网。9.截至

2024

12月底,15个国家共有

64.5

吉瓦(电)总容量(62

座反应堆)正在46%。这一年期间,

中国、埃及、巴基斯坦和俄罗斯联邦开始建造总容量

10.2

吉瓦(电)的九座压水堆。中国已开始建造总容量为6.8

吉瓦(电)的六台新反应堆机组。其中包括四座“华龙一号

”(

HPR1000

)反应堆

—宁德

5

号(1200

兆瓦(电))、石岛湾

1号(1134

兆瓦(电))及漳州场址的

3

号和

4

号机组GC(69)/INF/9第13页图A.3.在运净容量堆龄分布

。(图片来源:原子能机构动力堆信息系统)11.即使机组老化,在运核动力堆仍然表现出高水平的总体可靠性和实绩。负荷

因子也称为容量因子,是反应堆的实际能量产出除以全年以参考单位功率运行时产生的能量产出。高负荷因子表示运行实绩良好。2023

年,全球负荷因子中位数为

87.74%。沸水堆和压水堆自2013

年以来一直是实绩最佳的反应堆,负荷因子中位数分别为89.3%和

82.7%。12.

2024年期间,有

2.9吉瓦(电)的核电容量(四座反应堆)永久停止运行。在俄罗斯联邦,轻水冷却石墨慢化堆库尔斯克

2

号机组(925

兆瓦(电))在运行

45

年后于2024

1

31日关闭。在中国台湾,马鞍山

1

号压水堆(936兆瓦(电))在服役

40年后于

2024年

7月28日退役。加拿大皮克林

1号和

4号机组均为加压重水堆,分别于10

1日和

12

31日退役。趋势13.

截至

2024年底,分布在

35个国家、总容量为504.7

吉瓦(电)的

653座反应堆70年间的全球累计运行经验超过20166堆年。过去十年,核电装机容量一直处于稳定水平,在2014

年的

353.9

吉瓦(电)和

2024

年的

377

吉瓦(电)之间。自

2014

年初以来,有大约72.5

吉瓦(电)并入电网。虽然全球在运核电容量过去十年保持稳定,但核能发电量总体上有所增加,过去两年显著增加了5.3%,从2022

年的2486.8

太瓦时增至

2024

年的

2617.5

太瓦时。堆龄反应堆数量容量(兆瓦(电))反应堆数量容量(兆瓦(电))GC(69)/INF/9第14页决策后阶段已决定并正在建设基础结构或已签合同并正在准备或开始建造的国家阿尔及利亚尼日利亚阿塞拜疆菲律宾萨尔瓦多埃塞俄比亚印度尼西亚伊拉克牙买加马来西亚蒙古摩洛哥缅甸尼日尔14.

过去十年有

72.5

吉瓦(电)净容量(72

座反应堆)并入电网,其中

76%(54.3吉瓦(电),51

座反应堆)来自亚洲。中国引领了该地区的增长,自

2014

年以来,新增并网容量

39.0

吉瓦(电)(38

座反应堆)。A.3.

新的或扩大的核电计划状况15.目前约有50个国家有意在其能源结构中加入核电,以支持国家社会经济发展。其中,37

个国家处于启动或实施国家核电计划的各个阶段。挪威卢旺达塞内加尔塞尔维亚新加坡斯里兰卡苏丹泰国突尼斯乌干达利比亚孟加拉国埃及爱沙尼亚加纳约旦哈萨克斯坦肯尼亚波兰沙特阿拉伯土耳其乌兹别克斯坦越南决策阶段考虑核电但未作出最后决定的国家GC(69)/INF/9第15页16.

23个国家处于决策阶段—

即这些国家正在考虑采用核电但尚未作出决定(阿尔及利亚、阿塞拜疆、萨尔瓦多、埃塞俄比亚、印度尼西亚、伊拉克、牙买加、

马来西亚、蒙古、摩洛哥、缅甸、尼日尔、挪威、卢旺达、塞内加尔、塞尔维亚、新加坡、斯里兰卡、苏丹、泰国、突尼斯、乌干达和赞比亚)。这些国家中的大多数已经开展了预可行性研究,让决策者了解核电的好处以及成功核电计划的需要和要求。

其他国家已经启动了本国的计划,正努力建立国家协调机制和制定路线图。17.14个处于决策后阶段—即这些国家已经决定引进核电并正在建设必要基础结构,或者已经签订合同并已经开始建造或很快将开始建造。菲律宾从决策阶段进入决策后阶段,而越南决定重新启动其核电计划,并邀请于

2025

年进行综合核基础结构评审第二阶段工作组访问。18.

在孟加拉国卢普尔核电厂和土耳其阿库尤核电厂,首台机组(均为VVER

1200)的建造已接近尾声,预计将于

2025

年中进行燃料装料和试验运行,计划在所有调试和测试完成后投入商业运行。埃及埃尔达巴

4

号机组(VVER-1200)于

2024

1

月浇筑了第一罐混凝土,1

号和

2

号机组的内部安全壳分别于

2024

3

月和

9

月开工建造。在沙特阿拉伯,核电厂技术供应商的选择过程预计将于2025年完成,首台机组将于2036

年调试。图A.4.原子能机构总干事拉斐尔·

马里亚诺·

格罗西在大会第六十八届常会双边会议期间会见沙特阿拉伯王国能源大臣阿卜杜勒阿齐兹

·

·

萨勒曼

·

阿勒-沙特王子殿下。(照片来源:原子能机构)19.

在波兰,已经完成了到

2042年总核电装机容量达

6000-9000兆瓦(电)的压水堆建造的技术和供应商选择过程。已经签署了几份合同,首座核电厂的设计、采购和施工最终合同方面的工作正在进行中,该核电厂将包括三座AP1000反应堆。波兰于2024年4月接待了一次旨在评价基础结构发展状况以支持承包和施工阶段的综合核基础结构评审第二阶段工作组访问。GC(69)/INF/9第16页图A.5.对波兰的综合核基础结构评审第二阶段工作组访问,2024

4月

14

日。(照片来源:气候环境部)20.

2024

12月

2日至

6日对菲律宾进行了综合核基础结构评审后续工作组访问,以评定2018

年综合核基础结构评审主要工作组访问期间为协助菲律宾发展基础设施提出的建议和意见的落实进展。2022年的一项总统行政命令概述了政府对于将核能纳入该国能源结构的立场。2024

年,菲律宾宣布了其核能路线图,旨在确保到

2032

年有商业运行的核电厂,初始容量至少

1200

兆瓦,到

2050

年逐步增至

4800

兆瓦。21.

约旦继续敲定将于2026

年发布的电力生产和海水淡化小型模块堆项目的招标说明书。加纳将其反应堆技术的选择范围扩大到包含小型模块堆,目前正在审查五家潜在供应商关于发展计划于

2029年进行调试的约1000兆瓦(电)反应堆的建议。肯尼亚继续编制建造小型模块堆和大型核电厂的招标文件。在乌兹别克斯坦,2024

年5

月签署了建造总容量为

330

兆瓦(电)的六座

55

兆瓦(电)RITM-200N

反应堆的合同。GC(69)/INF/9第17页图A.6.原子能机构总干事拉斐尔·

马里亚诺

·

格罗西参加在乌兹别克斯坦撒马尔罕举行的“伊斯兰合作组织成员国为和平目的利用核能促进可持续发展的前景:国际和国家经验”会议

,2024

12

5日

。(照片来源:国际原子能机构)(左);原子能机构总干事拉斐尔

·

马里亚诺

·

格罗西访问开展核教育的国立核研究大学莫斯科工程物理研究院塔什干分校

。(右)。22.爱沙尼亚对其核电计划仅考虑小型模块堆技术。2023

10

月进行的综合核基础结构评审第一阶段工作组访问帮助该国最终完成了对其核电基础结构的全面评定。此次评定的结果已提交该国政府,2024

年6

月,爱沙尼亚议会通过了一项支持在该国引进核电的决议。23.哈萨克斯坦选定了建造首座核电厂的场址,并继续制定招标和承包战略及相关文件。在关于在哈萨克斯坦引进核电的全国范围的全民公决中,

71%的投票者支持核电。哈萨克斯坦还在考虑小型模块堆。24.原子能机构继续通过国家、地区和跨地区活动支持核电基础结构发展。图A.7.在印度尼西亚雅加达举行的核电计划基础结构发展自评价跨地区讲习班,2024

9

月23-27日。(照片来源:印度尼西亚国家研究和创新机构)GC(69)/INF/9第18页图A.8.处于“里程碑方案”不同阶段的国家数量。(图片来源:原子能机构)26.

在阿根廷、亚美尼亚、捷克共和国、匈牙利、伊朗伊斯兰共和国、巴基斯坦、罗马尼亚和斯洛伐克等许多扩大核电国家,建造新核电厂的决策和项目实施工作也在取得进展。其他一些国家也在考虑扩大其现有核电计划。若干成员国的核工业正在为全世界重新燃起对核能的兴趣提供支持,并正在发展生产新部件的额外能力。一些国家已将小型模块堆纳入其技术考虑范围,并继续监测相关发展情况。这种兴趣的驱动因素在于小型模块堆技术的进步,以及小型模块堆相对于大型核电厂可能具有的优势,如前期基建投资费用较低、适用于较小电网、非电力应用以及模块化扩展的可

能性。同时,以逐步发展的核电厂为基础着手发展核电计划的成员国继续显示出对大规模核电厂技术的兴趣。趋势25.

越来越多的国家正在考虑核电以支持社会经济发展以及解决与能源安全和气候变化有关的问题。2024年,有五个国家加入了开展预可行性研究以支持引进核电的决策的国家名单。除了32

个正在开展预可行性研究或发展基础结构和建造其首座核电厂的国家之外,另有大约20

个国家对核电感兴趣,正在研究将其纳入未来的能源结构。原子能机构制定了一种新方案,目的是确保及早与这些国家接触、帮助其建立协调机制和关于前进方向的初步路线图,以及启动必要的预可行性研究以支持决策。在此背景下,需要这些国家在原子能机构的支持下加强基础结构准备,以确保负责任的部署。GC(69)/INF/9第19页图A.9.总干事拉斐尔

·

马里亚诺

·

格罗西在华盛顿与世界银行集团执董会成员交谈,2024

6

月27日

。(照片来源:原子能机构)A.4.

核电技术发展状况27.

2024年底“气候公约”缔约方大会第28

届会议上30

多个国家承诺的目标是到2050年将在运核电容量增加两倍。随着对扩大核电或筹备首次使用核电的兴趣日益增加,迫切需要加快部署先进核电厂。当务之急仍然是部署大型先进核电厂,促进基于几乎完全以先进水冷堆技术为代表的定型技术和示范技术的电力生产。同时,

对小型模块堆以及若干不同的渐进型和革新型技术的兴趣不断增加,而且这种兴趣与

电力生产以外的许多其他应用和更可持续的未来相关。为了实现能源部门脱碳,特别是在能源密集型工业活动方面,除了电气化之外,还在寻求通过提供工艺蒸汽、制氢、地区供热和海水淡化等热电联产和非电力应用来充分利用可用热能。因此,

高温堆、熔盐堆以及快中子谱液态金属和盐冷却设计等先进堆技术较高的运行温度特别具有吸引力,尽管现有和近期可部署的解决方案可以满足很大一部分热能需求,

因为满足这些需求只需要适中的温度(低于500摄氏度)。对创新应用(包括在海上用于热电联产和推进、空间应用以及离网地区的微堆)的进一步探索继续增加。28.

2024

年10

月举行的“革新型核反应堆和燃料循环国际项目”指导委员会第

33

次会议有46

个原子能机构成员国和欧洲联盟出席,核可了“革新型核反应堆和燃料循环国际项目2024-2029

年战略计划”以及题为“通过教育计划培养可持续核能战略规划能力”的新协作项目的实施(以实施“革新型核反应堆和燃料循环国际项目”

示范课程)。GC(69)/INF/9第20页趋势29.

水冷堆一直是全世界核电厂采用的主要技术。目前的趋势包括加强水冷堆安全性能,例如采用无源冷却系统来强化整个系统的可靠性,以及改进燃料设计以提

高燃料效率并减少废物。30.由于小型模块堆紧凑小巧,有可能部署在电网基础结构有限的偏远地区或区域,因此全世界都在继续考虑将小型模块堆用于一系列应用。目前小型模块堆发展

的趋势侧重于提高其经济性、安全性能和可扩展性。31.当前快堆技术发展趋势的重点在于通过采用被动停堆系统和探索不同的冷却剂来改进安全措施,特别是在革新型反应堆设计方面。此外,

还十分重视改进快堆

的经济性,以降低建造费用,并提高快堆大幅减弱最终处置的高放废物的放射性毒性的潜力。还应当指出的是,快中子堆的开发者和营运者正在努力根据这些反应堆的优点,包括对钚同位素组分的要求简化、能够嬗变次锕系元素和可能生产钚,为其在核燃料循环中找到一个最佳位置。32.

作为实现工业脱碳的重要一步,2024年宣布了首个专门供热和发电的重大项目。到

2030年,由六个高温气冷堆模块组成的两座“华龙一号

”(HPR1000)轻水堆和一座球床模块式高温气冷堆(HTR-PM600S)将为中国江苏省连云港石化园区供应超过4000

吨/时的高质量蒸汽(高达

460

摄氏度)和高达

1653

兆瓦(电)的电力。图A.10

.向原子能机构提供的江苏徐圩核电供热厂项目

一期模型,其中包括两座“华龙一号

”(HPR1000)反应堆(图中前景为一台机组)和一座球床模块式高温气冷堆(HTR-PM600S)(图中间是六座反应堆)。(照片来源:原子能机构)GC(69)/INF/9第21页A.4.1.

先进水冷堆状况33.

水冷堆继续在商业核电行业占据主导地位,为全世界95%以上的在运核电厂提供电力。最近在水冷堆技术方面实现的以安全性、效率和可持续性为重中之重的里程碑体现了全球对创新的承诺。先进水冷堆的主要特点包括所需操作员干预最少的非能动安全系统、韧性更高的先进燃料技术、经改进的冷却方法和高效废物管理战略。2024

年,在对可靠能源和气候适应能力的需求推动下,全球更加关注提高水冷堆性能。材料科学和计算模式的重大发展进一步提高了反应堆效率和安全性。先进水冷堆设计方面的主要进展包括体现了非能动安全创新的新型在运反应堆,如美国的

AP1000

APR1400、

中国的HPR1000

和法国的

EPR1650。俄罗斯联邦在

VVER-S

反应堆方面的工作和全球在超临界水冷堆方面的研发表明了向具有适应性的模块化系统的转变。俄罗斯联邦还在实施VVER-1200和

VVER-TOI

项目。关于核-可再生混合能源应用的国家研究正在探索利用水冷堆实现电网稳定和将水冷堆用于非电力应用的途径,从而为可持续的能源未来提供支持。趋势34.14个成员国有58

座在建水冷堆机组,其中55

座为先进压水堆(AP1000(

一座)、APR-1400

(两座)

、CAP1000(八座)

、CAREM(一座)、EPR(两座)、

HPR1000(

14座)、Pre-Konvoi(一座)和VVER(25座)),两座为先进沸水堆,一座为加压重水堆。35.

先进水冷堆因其可靠性和安全性受到重视,并越来越多地纳入非能动安全系统,以增强无需外部电力便防备严重事故的能力,从而与全球安全标准保持一致。36.

许多国家正在通过实现关键部件的现代化来延长现有反应堆的寿期,从而最大程度地提高既有基础结构的产出。此外,模块化建造技术正变得越来越普遍,使得能够更快和更具成本效益地部署。37.

在全球范围内,新建水冷堆通常与现有机组位于同一地点,尤其是在亚洲和非洲的核市场,这些市场对可靠的大规模电力来源的需求日益增加。未来几年,先进水冷堆的发展将以提高安全性、灵活性和可持续性为重点。随着水冷堆适应不断发展的能源系统和气候优先事项,它们将在全球实现可靠的低碳能源解决方案方面发挥至关重要的作用。水冷堆超过95%全球在运核电厂GC(69)/INF/9第22页图A.11.

原子能机构出版物《小型模块堆:2024

年小型模块堆发展进展》中68

种现行设计细分。(图片来源

:原子能机构)

状况38.

小型模块堆(包括微堆)预计作为全球目标的一部分将在扩大核电以实现净零碳排放方面发挥重要作用。小型模块堆主要基于重大技术类型(如上图所示)

,并且完全有能力实现电力和工业脱碳。每台机组高达300兆瓦(电)的功率使其非常适合取代老化的化石燃料发电厂,并为小型电网和偏远地区供电。小型模块堆预计还将与可再生能源和储能系统协同支持灵活的电力供应,并提供非电力应用,包括核能淡化海水和制氢。作为实现这一目标的第一步,一座使用高温气冷堆技术的小型模块堆(被称为球床模块式高温堆(HTR-PM))于

2023

12

月在中国开始商业运行,从两个模块向电网供应200兆瓦(电),同时进行地区供热。小型模块堆拥有高度模块化和标准化的设计,旨在缩短建造进度和降低前期资本费用,从而促进项目融资。小

型模块堆为电网和工业应用提供了新的核电技术方案,而对于这种方案大型核动力堆将不可行。在过去十年里,小型模块堆还成为了海基核电厂包括移动式海上浮动动力装置的首选技术,以及石油和天然气行业的电力供应平台。航运业也宣布对该技术感兴趣,将其作为到

2050

年实现净零碳排放的潜在解决方案。39.

2024

10

月,原子能机构举办了首次小型模块堆及其应用国际会议。会议由总干事宣布开幕,吸引了来自

97

个成员国和

18

个国际组织的

1200

多名与会者。图A.12

.原子能机构总干事拉斐尔·

马里亚诺·

格罗西、NuScale电力公司的约翰

·

霍普金斯、加拿大核安全委员会的拉姆兹

·

嘉美尔、法国电力公司的沙维尔

·

于尔萨和中国核能电力股份有限公司的邹正宇在奥地利维也纳的小型模块堆国际会议上,2024

10

月21日。(照片来源:原子能机构)陆基水冷堆海基水冷堆气冷堆微型反应堆熔盐堆液态金属快中子堆A.4.2.中小型反应堆或模块堆及微堆座水冷堆座小型模块堆座非水冷堆GC(69)/INF/9第23页趋势40.

对小型模块堆的总体兴趣继续增长,越来越多的成员国还考虑在首次部署核

电时采用小型模块堆。2024年全年,成员国对浮动核电厂和微堆及其应用也越来越感兴趣。为促进设计开发和早期部署,正在做出大量的行业和监管努力。成熟度较

高的技术有望在

2030

年左右及早部署。2024

年,加拿大、捷克共和国、法国、日本、俄罗斯联邦、南非和美国继续开展作为小型模块堆的一个子集的微堆的技术发展活动。现有微堆设计旨在产生最多

20

兆瓦(电)的较低功率,为未来面向没有接入电网且几十年来一直由柴油发电厂提供服务的偏远地区的社区、矿山和渔业的小众电力和地

区供热市场提供最佳解决方案。微堆采用的技术包括气冷堆、具有快中子谱的液态金属冷却反应堆和热管。41.

越来越多的国家正开展用于岸上和近海应用的浮动核电厂海基小型模块堆的设计开发。采用基于

KLT-40S设计的小型模块堆的首座浮动核电厂自2020年在俄罗斯联邦投入商业运行以来,已经开始了第二个四年周期。丹麦的一家初创公司正在开发100兆瓦(电)紧凑型熔盐堆用于浮动核电厂。大韩民国继续开发

BANDI-60,这是一种紧凑型压水堆,能产生60

兆瓦(电)。俄罗斯联邦未来的浮动核电厂采用

RITM-200M

设计。中国还在开发

ACP100S(在建的

ACP100

陆基设计的另一版本)。42.

这些海基小型模块堆旨在用于特定用途,包括为偏远社区提供分布式发电和供热、造船业和海水淡化,以及作为对可再生能源占比更高的混合能源系统的补充。为了便于部署,正在评定这些移动式小型模块堆项目的法律、监管和制度方面。43.

许多小型模块堆设计基于一体化压水堆和自然循环沸水堆技术,因为这些技术与现有大型商业轻水堆设计具有相似性,对其设计有利。两座一体化压水堆设计正在建造中,目标是到

2030

年并入电网。44.

在这种快速发展的情况下,总干事于

2021

年设立了原子能机构小型模块堆及其应用平台,以协调原子能机构在小型模块堆领域的活动。2024

年,小型模块堆平台继续协调原子能机构的各项工作,以加强对成员国和其他对及早部署小型模块堆感兴趣的利益相关方的支助。小型模块堆平台由原子能机构的

17

个不同部门提供支持。GC(69)/INF/9第24页A.4.3.

快堆状况45.

截至

2024

12

月,俄罗斯联邦有三座在运钠冷快堆,包括一座

60

兆瓦(电)实验快堆(BOR-60)和两座大规模快堆(BN-600和BN-800),后两座的装机容量分别为

600兆瓦(电)和

880兆瓦(电)。在中国,除了自2010年以来一直运行的

20兆瓦(电)中国实验快堆之外,正在建造两台完全相同的CFR-600

机组—600

兆瓦(电)工业动力冷快堆。第一台机组目前正在调试,第二台预计将于

2028

年开始运行。在印度,一座原型快中子增殖堆目前正在调试,这是一座容量为500兆瓦(电)的实验工业规模钠冷快堆,预计将于2025-2026

年首次达到临界状态。除了发展历史悠久的钠冷堆之外,若干新型快中子系统也引起了人们极大的兴趣。在第四代国际论坛推广的六个革新型反应堆概念中,有三个是快中子反应堆,另外两个依靠混合中子(包括快中子)谱。一些国家正在大力发展液态重金属冷却反应堆这项有前景的创新技术,俄罗斯联邦正在建造一座

300

兆瓦(电)示范性铅冷快堆

BREST-OD-300。结构小型模块堆平台指导委员会是由原子能机构总干事和核能部部长主持的高级理事机构,由向总干事报告的相关各部和各个办公室的负责人组成。小型模块堆平台实施小组由向总干事报告的原子能机构相关各部和各个办公室下属各科的负责人以及按专题组织的特别工作组组成,以处理成员国和其他利益相关方的具体请求。核协调统一和标准化倡议旨在促进全球有效部署安全可靠的先进核反应堆。该倡议在原子能机构总干事的指导下并在负责核能部以及负责核安全和安保部的副总干事的监督下实施。该倡议由两个独立但互补的轨道组成:•“核协调统一和标准化倡议”工业轨道由核电司司长主持,侧重于四个专题:高级别用户需求的协调、规范和标准的共同方案、小型模块堆设计和安全分析计算机程序的实验测试和验证以及加快小型模块堆核基础结构的实施。•

“核协调统一和标准化倡议”监管轨道由核装置安全司司长主持,

包括三个工作组:

建立信息共享框架、制定多国许可证预审批监管设计审查以及制定利用其他监管机构审查并支持监管机构开展协作审查的方案。“核协调统一和标准化倡议”特别工作组在原子能机构小型模块堆平台下设立,

由两位司长共同主持,以确保与原子能机构在小型模块堆领域的活动协调一致。小型模块堆门户网站(https://smr.iaea.org)向成员国和其他利益相关方全面和系统地概述原子能机构关于小型模块堆及其应用的所有服务和活动。该门户网站是与外部利益相关方分享信息的工具,也是成员国和其他利益相关方请求援助的入口。欲请求援助或获取更多信息,可联系

SMR.Platform@iaea.orgGC(69)/INF/9第25页图A.13

.位于俄罗斯联邦托木斯克附近的谢韦尔斯克的BREST-OD-300

铅冷快堆的建造状况,2024

年4月

。(照片来源:西伯利亚化工厂)趋势46.

快中子系统的中期部署依靠钠冷快堆作为主要选择方案。俄罗斯联邦除本国三座在运钠冷快堆之外,还在开发1200

兆瓦(电)BN-1200M

大型反应堆和建造150

兆瓦(热)多用途研究快堆。中国正在通过开发1000

兆瓦(电)CFR-1000

第四代反应堆扩展其钠冷快堆项目。总部位于美国的泰拉能源公司已开始建造与熔盐储存系统结合运行的Natrium

钠冷快堆。Natrium

反应堆的设计目标是达到500

兆瓦(电)的峰值功率,也可以与其他能源结合使用。美国的另一个钠冷快堆项目“多功能试验堆”自2021

年以来一直在等待美国国会批准。在法国,从“法国

2030”计划首批征集的创新型核项目中选出了11

个项目,其中有六家欧盟公司被选中开发快中子小型模块堆,有三个项目基于液态金属技术,还有三个项目基于熔盐技术,而其他项目则基于压水堆、高温堆和磁约束或惯性约束技术的聚变。47.

虽然钠冷快堆仍是最成熟的技术,但一些国家正在建造和开发铅冷快

,如BREST-300,这是俄罗斯联邦目前正在建造的一座反应堆,预计将于

2028

年调试。在俄罗斯联邦,采用BR-1200M铅冷快堆的核电厂开发也在进行中,是在同一个场址将核电厂和封闭式核燃料循环企业相结合、建造工业能源综合设施的一部分。按

照目前的计划,到2042

年,俄罗斯联邦预计将建成八座高容量快堆。处于开发之中的还有意大利-罗马尼亚联合开发的120兆瓦(电)欧洲先进铅冷示范快堆以及中国和法国的若干小型模块堆型铅冷快堆设计。瑞典的初创公司正在开发55

兆瓦(电)的瑞典先进铅冷堆(SEALER),法国的初创公司正在开发30兆瓦(电)LFR-AS-30,英国的初创公司正在开发200兆瓦(电)LFR-AS-200,意大利的初创公司也正在进行研发。原子能机构若干成员国正在开发其他快中子谱反应堆技术,如气冷快堆和熔盐快堆。GC(69)/INF/9第26页A.4.4.

核电的非电力应用状况48.

核能的非电力应用已在若干成员国实施多年,许多其他成员国也在探索这一领域以实现气候目标。目前大约有67

座反应堆可用于非电力应用,如工业过程供热、地区供热和海水淡化。2024

年,在

67

座反应堆中,10

个成员国的

46

座核动力堆为非电力应用提供了2644.1吉瓦时电热当量。其中大部分热量(94%)用于地区供热,总计2487.4

吉瓦时,分布在保加利亚、捷克共和国、中国、匈牙利、俄罗斯、罗马尼亚、斯洛伐克和瑞士。印度和瑞士的工业供热用了

107.4

吉瓦时(4%)电热当量,同时印度和日本的海水淡化用了

49.2

吉瓦时(2%)电热当量。49.

核能尤其适合于通过为各种工业过程生产热能实现众多难减排部门的脱碳。

许多成员国和行业正在调查核能满足炼油厂、水泥厂、石化厂和化肥厂等的需求的潜力。

2024年,中国首个工业核蒸汽供应项目投产,田湾核电站每小时向附近一家石化厂供应600

吨蒸汽。利用核能供应工艺热在一些设施得到了多年的示范,例如,瑞士的戈斯根核电厂自1979

年以来一直向一家纸箱厂和一家造纸厂供应蒸汽;印度的拉贾斯坦核电厂自

1980

年以来一直生产主要供场内使用的重水。在法国,由“法国

2030”计划支持的几家公司征集创新型核反应堆项目,旨在通过提供低碳热源来支持工业脱碳。50.旨在为数据中心和人工智能提供电力的核能利用正在迅速扩展,以应对这些领域前所未有的能源需求增长。大型技术公司正直接投资于核能,以满足其日益增长的能源需求并同时实现气候目标。51.

许多成员国正在研究利用核能制氢,其中包括加拿大、中国、法国、印度、日本、大韩民国、俄罗斯联邦、瑞典、英国和美国。在大韩民国,

由韩国水电和核电公司牵头以及在

13个研究机构的参与下,规划了一个涉及与一座核电厂相耦合的10兆瓦(电)低温电解法制氢厂的示范项目。除了低温和高温电解,包括加拿大、中国和印度在内的许多国家都在发展通过热化学循环用核能制氢的能力。英国正计划在希舍姆B核电站安装一个固体氧化物电解装置,利用高温蒸汽电解生产清洁氢气,从而对沥青和水泥生产进行脱碳。该联合体由法国电力公司、建筑材料生产商汉森公司、

英国国家核实验室和

VulcanBurners

公司组成。俄罗斯联邦计划在科拉核电厂建造一座产氢试验台综合设施,并且正在开发一个具有高温气冷堆和产氢装置的核电厂项目。52.

成员国仍然对地区供热和海水淡化等其他非电力应用感兴趣。芬兰的三个城

市已签署关于评价部署小型模块堆用于地区供热的可行性的协议。2023年,原子能机构对约旦进行了一次关于小型模块堆用于电力和饮用水生产的专家工作组访问。GC(69)/INF/9第27页图A.14

.爱达荷国家实验室的高温电解试验设施。(照片来源:爱达荷国家实验室)趋势53.

核能可实现独一无二的可靠低碳热能和电力联产,继续激发人们对非电力应用的兴趣。这些应用的实施将有助于实现碳目标,使供暖、运输和其他目前以化石燃料供电并产生了全球大部分温室气体排放的行业脱碳。此外,核能可用于空间和海洋应用,提供热推进或电推进。核能还可以支持混合能源系统,在其中与可再生能源和储能等其他解决方案相结合,以实现费用节省和功能增强。B.

核燃料循环B.1.

前端状况54.

2024

1

月,铀现货价格为

106

美元/磅八氧化三铀(275

美元/千克铀),创下了17

年来的新高,自

2024

年中以来,价格一直在

80

美元/磅八氧化三铀(208

美元/千克铀)和

85

美元/磅八氧化三铀(221

美元/千克铀)之间波动。这与

2016-2021

年相对平稳的市场价格(约20-30美元/磅八氧化三铀,52-78美元/千克铀)相比显著增长(约

400%)。GC(69)/INF/9第28页年度月末UxC公司价格(美元/磅八氧化三铀)图B.1

.2001-2024

年月末UxC

公司铀现货价格。(图片来源:UxC

有限公司)55.

经济合作与发展组织核能机构(经合组织核能机构)和原子

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