核能又稱為原子能，即原子核發生變化時釋放的巨大能量，按照 變化的形式不同，可以進一步分為核裂變能和核聚變能兩種。當一個 重原子核在吸收了一個能量適當的中子后形成一個復合核，這個核由 于內部不穩定而分裂成兩個或多個質量較小的原子核，這種現象叫做 核裂變，所釋放出的能量叫核裂變能。核聚變是兩個輕原子核結合在 一起釋放能量的反應，主要包括氫的同位素氘（2H，重氫）和氚（3H， 超重氫）聚合的反應，所釋放出的能量叫核聚變能。

核能的分類和原理

核電發展的 4 個階段

　　截至 2016 年 8 月，全球共有在役核反應堆 447 座分布在 31 個國 家，已運行 16,795 堆年，總裝機容量約為 390,000MWe，占全球發電 量的 11%，同時還有 61 個核反應堆正在建設中。

全球歷年新增和在役核反應堆數量（截至2015年末，單位：臺）

全球歷年新增和總裝機容量

　　近 20 年來，核反應堆數量維持在 440 個左右，然而由于近年來 的核反應堆裝機容量有所提高，核電總裝機容量呈現出上升趨勢。全球核電發電量在受全球經濟增長放緩的影響，在近幾年出現了回落。

主要核電國家已建成核反應堆數量（截至 2016 年 8 月）

能源消費大國核電總量及占比（截至2015年12月）

　　根據世界核能協會（World Nuclear Association）預測：按照低方案，2030 年的全球核電裝機容量將達 602GW，為目前容量的 1.57 倍；而按照高方案，2030 年的全球核電裝機容量將達 1350GW，為目前容 量的 3.52 倍。

　　上世紀 70 年代初至 90 年代末，我國大陸核電處于起步階段。1984 年第一座自主設計和建造的核電站-秦山核電站破土動工，1991 年 12 月 15 日并網成功。期間，還分別建成了浙江秦山二期核電站、浙江 秦山三期核電站、廣東大亞灣核電站、廣東嶺澳一期核電站和江蘇田 灣一期核電站等。這一階段我國核電站建造數量少，裝機容量小，但 是這為我國核電事業積累了寶貴的經驗與數據。 進入 21 世紀以來，我國核電行業步入了發展的快車道，核電發 電量呈加速增長趨勢，并向著批量化和規模化發展。2015 年我國核電 發電量為1612億千瓦時，同比增長30.21%，占全國發電總量的3.01%。 截至 2016 年 8 月，我國已并網運行的核電機組達到 35 臺，另有 20 臺正在建設當中，在建核電機組數量為世界第一，占全球在建核電機 組總數的 32.79%。同時，我國核電站設備的國產化率也在這三十多年 間得到了巨大的提升。

中國核電發電量（億千瓦時）

我國核電設備國產化率上升

　　根據預測，到 2035 年，核能產量將以每年約 1.9%的速度 增長，中國、印度和俄羅斯總共占核電全球增長量的 96%。

　　2015 年 12 月 12 日，《聯合國氣候變化框架公約》近 200 個締約 方一致同意通過《巴黎協議》。《巴黎協議》是針對全球氣候變化的新 協議，它將為 2020 年后全球應對氣候變化行動作出安排。協議共 29 條，主要包括目標、減緩、適應、損失損害、資金、技術、能力建設、 透明度、全球盤點等內容，例如：各方將加強對氣候變化威脅的全球 應對，把全球平均氣溫較工業化前水平升高控制在 2 攝氏度之內，并 為把升溫控制在 1.5 攝氏度之內而努力；全球將盡快實現溫室氣體排 放達峰，本世紀下半葉實現溫室氣體凈零排放等。

　　2016 年 4 月 22 日，國家主席習近平特使、國務院副總理張高麗 代表中國簽署了《巴黎協議》， 并在“國家自主貢獻”中提出將于 2030 年左右使二氧化碳排放達到峰值并爭取盡早實現，2030 年單位國內生 產總值二氧化碳排放比 2005 年下降 60%－65%，非化石能源占一次 能源消費比重達到 20%左右，森林蓄積量比 2005 年增加 45 億立方米 左右。因此，發展零二氧化碳排放的非化石能源——核能，將有助于 我國履行《巴黎協議》中所作出的承諾。

2015 年全球主要能源消費大國一次能源消費結構和總量

　　根據BP發布的《2015 年世界各國一次能源消費報告》，我國一次能源總消費量達到 3014Mtoe，較 2014 年增長 1.41%，雖然增速持 續多年放緩，但仍連續 3 年占據全球能源消費總量第一名，并連續 15 年占據能源消費增量第一的位置。美國以 2280.6Mtoe 排在第二，其他 國家能源消費總量遠低于中美兩國。2015 年，我國的原油和天然氣消費占比（18.6%、5.9%）仍遠遠 低于其他能源消費大國，同時也低于世界平均水平（32.9%、23.8%）。 原煤消費占比雖然已從 1990 年的 76.2%降至 2015 年的 63.7%，但仍 遠高于其他國家和世界平均水平（29.2%）。我國水電和其他可再生能 源消費占比分別略高、略低于世界平均水平。

　　核能雖然有著廣泛的用途（發電、海水淡化、工業檢測、醫療等）， 但是當核能作為一種能源消費品種時，其主要的呈現形式為核電，此 時可以將核能約等同于核電。2015 年，我國核電消費占比（1.3%）還 不到世界核電消費占比（4.4%）的 30%。而法國核電消費占比高達 41.1%，是全球核電消費占比最高的國家。美國擁有 100 座在役核反 應堆，核電消費總量高達 189Mtoe，位于全球第一。日本雖已建成 42 座核反應堆，但是受 2011 年福島核電站事故的影響，絕大部分的核 電站現仍處于關停狀態，這導致了 2015 年日本核電消費占比僅有 0.2%（2010 年為 13%）。與發達國家相比，我國的核電消費占比仍有 相當大的發展空間。

　　能源消費始終是伴隨經濟發展的，由于全球經濟不景氣，2015 年 全球一次能源消費僅增加了 1.0%，低于 2014 年增長 1.1%的水平，更 低于 10 年間平均水平的 1.9%。用電量方面，受國內經濟增長放緩、 產業結構調整和工業轉型升級等因素影響，2015 年我國全社會用電量 55500 億千瓦時，同比增長 0.5%，增速比上年回落 3.2 個百分點。

2007-2015 年我國用電量及增速

　　2016 年 1-5 月份，全國火電發電量 17122 億千瓦時， 同比下降 3.6％，降幅較上年同期擴大 0.5 個百分點；設備平均利用小 時 1635 小時，同比降低 178 小時，為近十年來同期最低水平。在傳 統能源過剩的同時，經歷了高速發展的新能源也面臨著愈演愈烈的棄 光、棄風問題。國家能源局數據顯示，2015 年全國風電棄風率達到 15%，成為有史以來棄風最嚴重的年份，2016 年一季度繼續攀升至 26%。而全國一季度棄光限電約 19 億千瓦時，甘肅和新疆棄光率分別 達到 39%和 52%，明顯高于 2015 年底的 31%和 26%。核電設備的利 用率也在近 3 年逐步下滑，并在 2016 年上半年降至 76%，同比下降 5.2%。

我國目前各類發電方式優缺點比較

　　2016 年上半年，全社會用電量同比增長 2.7%，增速同比提高 1.4 個百分點，用電形勢比上年有所好轉。按“十三五”年均用電增長 2.5% 測算，預計 2020 年全社會用電量約 6.28 萬億度（即 6.28 萬億千瓦時） ， 較 2015 年的 5.55 萬億度新增 7300 億度。按照非化石能源優先發展的 原則，這一部分新增的電力需求將由非化石能源優先填補。 國家發改委和國家能源局 2016 年發布的 6 號、 7 號文件已經明確 了“十三五”期間煤炭行業去產能的任務目標，按照前三年集中攻堅的要求，今年、明年、后年應完成大部分任務。從各地和中央企業確 定的進度安排看，2016 年力爭淘汰落后煤炭落后產能 6000 萬噸，未 來三年內暫停新建煤礦項目審批，并在 15 個省區暫緩建設尚未開工 的燃煤火電項目，超過 183GW 的火電裝機將被暫停。雖然仍有一部 分在“十二五”末已規劃審批的火電站會在今年開工建設，但這不會 改變火電占比負增長的趨勢。

　　2015 年，我國火電發電量 40972 億千瓦時，占全國發電量的 73.1%，比上年降低 2.2 個百分點，其中燃煤 發電量占火電發電量比重 91.9%，燃氣發電量占火電發電量比重 4.0%；2015 年，核電、并網風電和太陽能發電量分別為 1695 億千瓦 時、1851 億千瓦時和 383 億千瓦時，占全國發電量的比重分別為 3.02%、3.3%和 0.68%，比上年分別提高 0.6、0.4 和 0.3 個百分點。能 源結構持續向非化石能源傾斜。

2015 我國各類能源發電量（億千瓦時）

2015 我國各類能源發電裝機容量（萬千瓦）

　　雖然近三年來核電設備的平均利用小時數在用電量消費增長放緩的壓力下逐年下滑，但是核電在國 家電力政策（電網優先保證核電開工率，很少讓核電站參與調峰）的 支持下，設備利用率遠高于其它主流發電方式。

近五年我國各類能源平均利用小時數

　　截至2016年9月，我國核電裝機容量達到3131萬千瓦，在建2050 萬千瓦。國務院辦公廳在 2014 年印發的《能源發展戰略行動計劃 （2014~2020 年）》中明確了 2020 年我國核電裝機容量達到 5800 萬千 瓦，在建容量達到 3000 萬千瓦以上的目標。此外，由能源局牽頭制 定的核電“十三五”規劃初步方案中也涉及核電發展中長期展望，并 預計 2030 年我國核電裝機規模將達到 1.2 億~1.5 億千瓦。

我國已并網核電站建設周期（黃色）及在建（紅色）核電站開工日期（截至2016年1月）

　　我國核電 站建設周期約為 5-6 年，由此假設截至 2016 年 9 月尚未開工建設 的核電站在 2020 年年底前無法實現并網發電，已開工建設的核電站 建設進度良好，在 2020 年年底前實現并網發電。因此 2020 年我國核電已建成裝機容量約為 5200 萬千瓦，在建 3000 萬千瓦。由 于 2016 年 9 月及 2020 年年底的核電站在建容量分別為 2050 萬千瓦 和 3000 萬千瓦（預計），按照均值估算，預計“十三五”期間平 均在建容量約為 2525 萬千瓦，考慮到我國核電站建設周期約為 5-6 年（按 5.5 計算）， 即得出 2016-2020 年平均每年核電裝機達 460 萬千 瓦。從中長期角度綜合考慮到未來用電量需求、能源結構調整、電力 結構調整、核電的優勢以及國家核電中長期發展規劃，預計 2030 年核電裝機容量將達到 1.5 億千瓦，即 2020-2030 年平均每年核電裝 機達 830 萬千瓦。

我國核電裝機容量預測（萬千瓦）

三門一期（三代）與紅沿河一期（二代半）造價對比（億元）

　　由于我國三代核電站即將開始批量建設；第四代核電站尚處于試 驗階段，預計投產時間為 2030 年。由此推斷從今年到 2030 年期間建 設的絕大部分核電站為第三代。三門核電站一期工程是全球首個 AP1000 工程，其建成價約為 1.6 萬元/千瓦。然而注意到，三門 核電站一期工程中有國外服務費及承包費用，共計 61 億元，而這些 費用在擁有自主產權的紅沿河一期（二代半核電站）建設中是不存在 的。同時，由于三門核電站一期工程是 AP1000 的首堆，建設周期較 長，因此，其建設期利息遠高于二代半核電站。按照以往慣例，每種 堆型首堆的造價一般比之后的核反應堆造價高，隨著對 AP1000 技術 的進一步消化吸收、國產化率的提高以及建設周期的縮短，預計未來 AP1000 的造價有望達到約 1.28 萬元/千瓦，甚至更低，接近二代 半的價格。 因此，2016-2020 年間，預計我國國內核電站建設平均每年市場 可達 590 億元，2020-2030 年間，年均市場達到 1062 億元。 核電出口方面，我國核電技術輸出已在巴基斯坦、英國、阿根廷、 埃及以及南非等國取得突破性進展，并有望在沙特阿拉伯、馬來西亞、 蘇丹、約旦、羅馬尼亞、土耳其等國擴展相關核電合作。隨著“一帶 一路”的落實發展，我國核電的出口有望進一步的深化。據中廣核統 計，中國“一帶一路”沿線的 65 個國家中，有 28 個國家計劃發展核 電，規劃核電機組臺數達到 126 臺，裝機總規模大約 1.5 億千瓦，若 按 1.28 萬元/千瓦計算，市場規模可達約 2 萬億元。

近年來我國核電出口情況概覽