国际能源署发布《电力市场报告》 关注核能发展情况

2022-01-28 15:15  来源:中核智库    核能发电

2022年1月14日,国际能源署发布《电力市场报告》。在报告中,国际能源署分析了2021年全球以及各个区域——即亚太地区、美洲、欧洲、欧亚大陆、中东和非洲——的电力供需和结构的变化及原因,同时还明确了电价的变化情况,并对2022至2024年电力需求和价格的变化做出预测。


2022年1月14日,国际能源署发布《电力市场报告》。在报告中,国际能源署分析了2021年全球以及各个区域——即亚太地区、美洲、欧洲、欧亚大陆、中东和非洲——的电力供需和结构的变化及原因,同时还明确了电价的变化情况,并对2022至2024年电力需求和价格的变化做出预测。

1. 全球电力市场现状及变化趋势

在2020年经历小幅下降之后,受后疫情时代经济复苏和电力需求反弹以及极端天气的影响,2021年全球电力需求增长6%;其年增长量超过1.5万亿千瓦时,创历史新高。其中工业用电对需求增长的贡献最大,其次是商业和服务业,最后是家庭用电。

就电力结构而言,煤炭满足全球超50%的电力需求增长。燃煤发电量达历史最高水平,同比增长了9%,是自2011年以来的最快增速。这主要应当归因于特殊的能源需求和煤炭在某些市场上比天然气更具成本竞争力。尽管煤炭占比居高不下,但是当前全球可再生能源增长强劲,2021年可再生能源发电量同比增长6%。2021年天然气发电量同比增长2%,核发电量增长3.5%。

化石燃料需求的增加对碳排放和电力价格均产生影响。2021年与发电相关的二氧化碳排放量同比增长近7%,创历史新高。此外,对化石燃料需求的增加及供应限制导致能源短缺,并因此带动多国——尤其是欧盟各国——电价大幅上涨。

国际能源署对2022年至2024年间电力市场发展情况做出预测。首先,可再生能源发电量的增加预计将能够满足电力需求较温和的增长。国际能源署表示,2022年到2024年的电力需求年均增速预计将保持在2.7%,但是不能忽视新冠疫情和飙升的能源价格带来的不确定性。在此期间,可再生能源发电量年均增速将达8%,其增长量预计将覆盖超过90%的电力需求净增长量。同期核发电量将年均增长1%,可满足4%的电力需求净增长量。天然气发电量同样将以每年1%的速度增长。然而,受电力需求增速放缓以及可再生能源发电量大幅增加的影响,化石燃料发电量在未来三年内将不再增长,其中随着美国和欧洲逐步退煤以及与天然气相比煤炭的竞争力不断下降,这些地区燃煤发电量将略有下降,但这一降幅会被中国和印度煤炭发电量的增加抵消。

当前全球各国制订的能源政策尚不足以减少碳排放量。国际能源署预计,电力行业的碳排放量预计在2021年至2024年间将保持稳定。然而,国际能源署先前发布的2050年净零排放情景要求全球立即大规模降低碳排放量。鉴于这一矛盾,电力行业需进行重大改革以提升能源效率并实现低碳发电。

2. 区域电力市场及核能发展情况

2.1 亚太地区

尽管受到新冠疫情影响,亚太地区2020年电力需求仍保持上升趋势,涨幅为2%。2021年,估计该地区电力需求量上升8%,其中需求涨幅最大的国家是中国和印度,涨幅可能高达10%。就电力结构而言,2021年,亚太地区燃煤发电量大幅增长,涨幅达8%,达到8万亿千瓦时以上。可再生能源涨幅最大,达10%。

国际能源署预计,2022年至2024年,除日本外,亚太地区大部分国家电力需求将持续增长,年均增长率约为4%。在此期间的电力需求净增长量中,预计66%将由可再生能源满足,27%由燃煤满足,7%由核电满足

对化石燃料尤其是煤炭的高度依赖使亚太地区电网的碳排放量居全球首位。据估计,2021年该地区的碳强度超过580克CO2/kWh,比全球平均碳强度(460克CO2/kWh)高28%。虽然随着2022年到2024年间可再生能源发电量的增加,该地区的碳强度预计将稳步下降至550克CO2/kWh,但是电力需求的增长意味着总碳排放量仍将增加。

国际能源署在报告中指出,为应对电力需求增长和气候挑战,亚太地区多国将发展核电。例如,截至2021年11月印度有7台在建核电机组,总装机容量为520万千瓦。国际能源署预计在未来几年印度核发电量将持续增长;到2022年,核能将超过天然气,成为印度继煤炭和可再生能源之后的第三大电力来源。日本的核发电量也将快速上涨,随着机组重启,到2024年其涨幅将超过可再生能源发电量涨幅(21%)。根据日本2021年10月发布的《第六份战略性能源计划》,到2030年核电在电力结构中比重将达到20%至22%。由于四台新机组即将投运,韩国核发电量在2022年至2024年间预计每年将增长5%。

2.2 美洲

继2019年和2020年分别同比下降2%和3%之后,美洲地区2021年电力需求同比上涨4%。其中商业和工业用电对需求增长的贡献最大。就电力结构而言,2021年,受气候干旱、水电减少以及天然气价格上涨的影响,燃煤发电量在连续六年下降之后首次大幅增长,涨幅达17%。可再生能源是该地区最大的电力来源,占比达34%。天然气、煤炭和核能发电量占比分别为32%、17%和14%。

国际能源署预计,在2022年至2024年间,美洲地区电力需求的增长将趋于平缓,年均增长率约为1%。到2024年,可再生能源发电量占比将达到40%,燃煤发电量占比将下降至13%。

可再生能源占比上升将降低总碳排放量和碳强度。国际能源署预计,美洲地区碳强度将从2021年的311克CO2/kWh下降到2024年的272克CO2/kWh,总碳排放量将从2021年的21亿吨下降到2024年的19亿吨。

国际能源署对美洲地区——尤其是美国和加拿大——的核发电量做出预测。2021年,由于印第安角3号机组于4月底永久关闭,美国核发电量下降1.5%,与过去5年的下降趋势保持一致。但是,随着沃格特勒3号和4号机组分别于2022年底和2023年初投运,美国核发电量将上升。加拿大核发电量预计将随着多台机组停堆大修下降。达灵顿3号和布鲁斯6号机组于2020年停运,直至2023年底或2024年初才会重启;达灵顿1号和3号机组则分别将于2022年和2023年初停运。

2.3 欧洲

欧洲电力需求在2019年和2020年分别下降1.3%和4%。然而受下述两方面因素影响,2021年该地区电力需求涨幅超过4%:一是工业复苏带动该地区经济强劲增长,加上疫情保护措施推动商业复苏;二是较低的气温使供暖需求增加。就电力结构而言,2021年欧洲燃煤发电量大幅上涨,涨幅超过11%,这是自2012年以来的首次增长。核发电量增长6%。

值得注意的是,2021年欧洲地区能源价格飙升。例如,法国、德国、西班牙和英国2021年第四季度的电价是2016年至2020年第四季度平均水平的3到4倍。一方面,天然气短缺导致欧洲电力供需缺口进一步扩大,电力价格上涨。另一方面,欧盟碳排放交易体系下的碳证价格是2020年同期的2倍,提高了发电成本。

国际能源署预计,2022年,欧洲地区电力需求将继续增长,但增速将放缓至1.7%。2023年和2024年需求将保持稳定。2022至2024年间,可再生能源发电量将大幅增长,化石燃料发电量将下降10%,核发电量将下降4%。

2021年煤炭发电量上涨使得欧洲碳排放量激增,同比上涨8%,碳强度增加4%。然而2022年到2024年间可再生能源比重的上升将降低总碳排放量和碳强度。国际能源署预计,与2019年相比,到2024年该地区碳排放量将下降24%,碳强度将下降27%。

除了对2021年至2024年欧洲地区核发电总量做出分析和预测外,国际能源署对该地区德国、法国、英国和土耳其的核发电量进行了具体分析。德国2021年核电总装机容量为430万千瓦,占比为12%,其中两台机组已于2021年底关闭,余下机组将在2022年底前关闭。法国仍将核能作为主要电力来源,许多老旧机组正在开展计划停堆检修工作;在建的弗拉芒维尔3号机组的投运时间已推迟至2023年下半年。此外2021年12月机组检修过程中发现的故障使五台机组停运时间延长,并因此降低2022年法国预期核发电量。此外,国际能源署指出,法国希望通过发展核电实现碳中和目标,具体表现在将投资10亿欧元开发模块化小堆,并建造新的欧洲压水堆(EPR)。英国在2022年至2024年间将陆续关闭欣克利角B、亨特斯顿B和哈特尔普尔核电厂,因此该国核发电量预计每年将下降7%。此外,土耳其装机容量为120万千瓦的首台核电机组——阿库尤1号机组——将于2023年或2024年投运。

2.4 欧亚地区

欧亚地区(即前苏联解体后各个加盟共和国所在的地区)2021年电力需求较同比增长6%(超过800亿千瓦时),而2020年电力需求同比下降2.2%。2021年该地区电力需求的反弹主要受经济和商业复苏的影响。

国际能源署重点关注了这一地区两个国家的核能发展情况。一个国家是白俄罗斯:其奥斯特罗韦茨核电厂的首台机组已于2021年6月投入商运,装机容量为110万千瓦;第二台机组将于2022年投入商运。到2024年,核发电量在白俄罗斯总发电量中的份额将达到35%以上,这将在中期内显著降低白俄罗斯电力的碳排放强度。另一个国家是俄罗斯:该国核能预计将持续发展。2021年俄罗斯核发电量增长3.3%。到2024年,俄罗斯库尔斯克二号核电厂的两台机组(每台装机容量125万千瓦)将投入运行,以取代计划从2022年开始停运的四台现有机组(每台装机容量100万千瓦)。

2.5 中东

2021年,受人口增长、能源密集型企业规模扩大、对空调和海水淡化需求增加等因素的影响,中东地区电力需求同比上升超过3.5%。预计在2022年至2024年间,中东电力需求将保持2%的年平均增速。到2024年,天然气发电量占比仍将保持在70%,而燃油发电量预计将从2021年的24%下降到21%。此外,由于阿联酋巴拉卡核电厂的两台机组已于2021年4月和9月投运,中东地区核发电量较2020年同期翻了一番。预计到2024年该核电厂所有机组投运后,中东地区核发电量将是2020年的6倍以上,核发电量在阿联酋电力结构中的占比将由2021年的7%上升至25%。

受核发电量增加的影响,2021年中东地区电力行业碳排放量和碳强度均略有下降,其中碳强度下降2%。国际能源署预计,与2021年相比,到2024年该地区碳排放总量将上升1.7%,但碳强度将下降4%。

2.6 非洲

非洲电力需求2021年同比增长5.6%,预计2022年将增长5%。国际能源署预计,受新冠疫情影响,2022至2024年间非洲电力需求的年增长率将放缓,平均为3.5%左右。就电力结构而言,2021年非洲可再生能源发电量占比为23%,燃煤发电量占比为28%。预计到2024年,该地区可再生能源发电量占比将增至26%,燃煤发电量占比将下降至26%。

随着2020年停运整修的南非科贝赫核电厂重启,2021年南非核发电量较2020年略有增加,但国际能源署预计非洲核发电量将在未来几年内保持稳定。此外国际能源署还强调,埃及将于2026年建成装机容量为480万千瓦的埃尔达巴核电厂。

(中核战略规划研究总院 李晨曦)

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