简介
原理
核能发电（Nuclear power）是一种具放射性的金属（主要是铀），利用核分裂反应为热力源为原理进行发电的电厂．核能发电主要运作是利用中子来撞击铀的原子核，以控制棒调节铀燃料分裂的连锁反应，当铀原子核分裂时会放出大量的能量，这些能量可以使液态水转换成水蒸气。和其他的热电厂一样，以热能驱动蒸汽涡轮发动机并连接至发电机发电。
关于铀的发电用途，详见我的另一篇文章《铀（Uranium）交易已由谷底反弹》。
核能是主要能源
国际能源总署（IEA）数据显示，2022年核能占全球发电来源占比为9%。我在《10倍股法则》一书中：3-7小节168-169页，曾介绍过核能。
主要优势
核能主要的优势是发电不会排放温室气体，因此核电一直以来都被视为化石燃料的替代方案。国际能源总署（IEA）数据显示，在过去50年里，核能的使用减少了约700亿吨的二氧化碳排放。
主要的缺点
核能发电会产生核分裂后的放射性的核废料，以现在的科技而言，都无法完全处理。⾃1951年核电厂发电以来，全球约有46万吨的⽤过核废料从核电站运出，都可以整⿑地装在⼀座美式⾜球场里，⼤约是⼀块12层楼⾼的正立⽅体。
核电厂建设成本高昂，技术需求高，养护成本亦高。在控制良好且周边紧急应对系统完善的情况下，核电厂其实是相当安全的设施。
三大核能事故使发展受阻
核能发电曾因为美国三浬岛，乌克兰车诺比，和日本福岛核能事件，加上反核人士的主张；在各能源类型发展中，是受到较大影响的能源类型。
风向改变
Business Insider报导指出，2011年福岛第一核电厂发生事故，国际间加速迈向废核，使铀需求陷入低迷，整整沉寂长达10年。但随着极端天气肆虐，加上各国积极推动清洁能源转型，相较于太阳能或风力发电，核能不受天候影响，因此重新成为电力供应的热门选项。
核能不完美，但必需
在2023年11月的联合国气候大会 (COP29) 上，会议的主要共识之一是───“如果不大规模增加全球核电，世界就绝对不可能实现能源转型”。美国和其他 20 多个国家，已承诺在 2050 年将核电产能增加三倍，实现净零碳排放并限制气候变迁。
即使这十年清洁能源蓬勃发展，但是人们也越来越认识到，需要可靠的清洁电力来源来支持风能和太阳能，而核能是少数的清洁能源之一，当风能和太阳能因天气条件而无法使用时，可以不间断的提供电力。
台湾反其道而行
您没看错，核能是绿能，欧盟和台湾官方都如此认定。根据美国能源部最新的定义，并不是可再生能源的核能也已被列入清洁能源。
注：台湾⾏政院⻑陈建仁2023年10月31日接受质询时表⽰“核电是绿能”且对核能发展进入核融合乐观其成。
台湾是全球少数仍执迷不悟，以政治凌驾科学和专业，枉顾台湾整体电源短缺的事实，主张废核的国家。极端仰赖主要为石化燃料火力发电，如此的作法，早晚会遭全球的贸易抵制──台湾是极度仰赖对外出口贸易的国家，但这一潜在的重大风险已在发生中， 但在台湾却被掩饰。
2020年台湾火力发电（主要为石化燃料）占总发电82%。台湾在国际气候变迁绩效表现的评比排名倒数第五名，温室气体排放、再生能源发展、能源使用表现皆属“非常差”全球倒数垫底的等级。
注：
“2021年气候变迁绩效指标”（Climate Change Performance Index，CCPI 2021）7日在德国公布，台湾在61个国家中排名第57名，属于后段班。
核能发电趋势
目前所用的技术
目前最新且已投入商业运转的核能发电技术是于第三代核能发电机组。
第四代的核能技术
简介
第四代反应炉（Generation IV reactors，Gen IV）是一系列研究中的理论反应炉设计，其设计特征为：核能的可持续利用、经济性、安全与可靠性及防扩散与实物保护。多数方案被认为在2030-2040年前不可能付诸商业运转。目前商转中的反应炉大多是第二代反应炉、以及只有十几个第三代反应炉，绝大部分的第一代系统已退役。
中国第四代核电机组已商转
2023年，山东荣成的华能石岛湾高温气冷反应炉核电厂完成168小时连续运行考验，正式投入商业运行，这也是全球首座第四代核电机组。
著名案例
比尔盖兹于2006年成立使用第四代的技术的核能公司泰拉能源并担任董事⻑，致⼒于将⾏波堆技术应⽤到核电站中，并希望将⾏波堆的⾸个⽰范点建设在中国。为此，比尔盖兹多次拜访⼤陆，曾密切和中核集团和中国神华集团接触。
2020年，耗时三年，中国核电与微软创办⼈比尔盖兹的第四代核电⾏波堆（核⼦反应炉）合作告吹。由于合作⽅美国泰拉能源公司根据美国政府的要求单⽅终⽌⾏波堆技术合作，中国核电决定解散并注销相关公司，暂停其在第四代核电⾏波堆技术上的尝试。
小型化核反应炉
小型模组化反应炉（Small Modular Reactor，SMRs）是比常规核分裂反应炉小的反应炉，且它们的电力输出少于300MWe或热功率的输出少于1000MWth。可以在工厂大量生产与运输到指定位置安装。能减少建筑物的结构，增加建筑效率和声称可提高反应炉的安全性。使用无需人类干预的被动安全功能来实现，与传统反应炉相比，小型模组化反应炉亦减少员工数量。
2020年，美国正式批准小型商用反应炉，预计兴建12座，提升核能的能源转换效率。
核能发电主要供应厂商
俄罗斯国家原子能公司
俄罗斯目前主导国际市场，至2022年中时正在兴建20座机组，其中有17座位于其他7个国家中。尚不确定战争制裁与其他潜在的地缘政治情势对这些兴建计画的影响。
俄罗斯国家原子能公司（Rosatom）是国有公司，成立于2007年。专门研究核能。由360多家企业组成，其中包括科研组织、核武器工厂和全球唯一的核破冰船队。俄罗斯国家原子能公司是世界核能行业的领导者之一，为俄罗斯最大的发电公司，2019年发电量为208.8TWh，占该国总发电量的19.7％。该公司在海外核电站新建设项目最大投资组合中排名第一，包含十二个国家处于不同建设阶段的36座核电站。
中国广核集团
2021年，由于中国和西方关系恶化，影响到中国广核集团 （China General Nuclear Power Corp）。英国政府将中国广核集团从英国所有未来的电⼒建设计画中移除，包含规划在英国东部萨福克兴建造价200亿英镑的新Sizewell核电厂计画。
原本2015年协议让中广核成为规划中萨福克海岸Sizewell C核电厂建设的20%合作伙伴，⽽且可选择参与其建设，同时敲定让中广核投资正在Somerset兴建中的32亿⽡Hinkley Point C核电厂⼀案。根据协议，中广核也成为埃塞克斯郡Bradwell B核电厂的领导开发业者，并采⽤中国广核集团最新，在2021年已投入商业运转的全球最新的第三代核能发电机组华龙⼀号反应炉技术。
其它
除了俄罗斯国家原子能公司和中国广核集团外，由于技术门槛很高，成本高昂，只有以下的少数几家公司仍在海外担任施作核电厂的主要承包商：
- 法国的法国电力公司（EDF，美股代码：ECIFY）
- 韩国的韩国电力公社（美股代码：KEP）
- 通用电气日立核能（GE Hitachi Nuclear Energy，GEH，未上市）
- 西门子（美股代码：SIEGY）
- 西屋公司（Westinghouse Electric，未上市）
各国的核能使用情形
全球统计
据IAEA预计，2050年，全球终端能源消耗量将成长约30%，用电量将增加一倍。在全球范围内，煤炭目前仍在电力结构中占有重要份额，2022年约占35%，其份额自1980年以来一直变化不大。不过，核能、再生能源、天然气发电的比例在过去40年迅速成长。尤其是核能，2022年核能占全球发电来源占比已提升至9%。
据IAEA预计，2050年全球核电装置量将达900GW，全球核能发电量将稳定成长。《世界核电反应器（2023年版）》数据显示，截至2022年12月31日，32个国家在运核电机组共411台，装置容量371吉瓦（电）；18个国家在建核电机组共58 ，装置容量为59.3吉瓦（电）。
法国
核能发电比例最高的国家
常年以来法国一直是世界上核能发电比例最高的国家，该比例在2010年代一直稳定在70%以上。国际能源署数据显示，法国2021年的核电发电量占到总发电量的69%，远超水力发电、风能发电以及天然气发电。
虽然政府近年来开始逐渐淡化核电、并大力鼓励可再生能源发电，但预计直至2025年法国核能发电占比仍将高达67.2%。标普集团预计到2025年，法国核能发电占发电总量比例仍将高达67%。
系统百病丛生
已经过于老旧的法国核电站机组也是增加法国电力集团（EDF）维护工作的因素之一。法国的大多数核电站兴建于1979年至1994年，在时任总统蓬皮杜的牵头下，仅在1980年至1986年的七年时间内就一口气修建了37座核电站。
政策摇摆不定
国营控股的EDF，敢于对政府阳奉阴违的原因在于巴黎方面本身在核电立场上就一直处于摇摆不定的状态。
2011年日本福岛核电站事故爆发之后，虽然萨科齐政府试图通过全法核电站压力测试来缓解民众的反核情绪，但根据法国民意调查公司IFOP当时的数据显示，62%的法国人支持在未来25年至30年时间内淘汰核电，另有15%的民众则希望尽快弃核。
为了迎合民意，2012年当选的总统奥朗德承诺逐步减少核能在法国能源结构中的占比至50%，并于2025年之前淘汰一批老旧核电站，但最终在奥朗德任期内法国并未关闭任何一座核电站。
核能复兴的计划
经历了2021年年冬季大范围核电站脱网检修的马克龙于2022年2月提出了核能复兴的计划。
该计划内容包括在技术允许的条件下：
- 暂时不再退役现有核电站
- 将核电站使用年限从40年提高至50年
- 投资500亿欧元于2028年起新建6至8座基于第二代欧洲压水反应堆（EPR2）的核电站
- 委托EDF对另外8座核电站的新建计划进行评估
- 耗资100亿欧元彻底国有化EDF（法国政府现持股比例为80%）
- 并在国内开展核电教育攻势以吸引足够工程师进入核电行业
重新拥抱核电
法国在在2018年11月时，曾公开宣示2035年前，将关闭当时的58座运转反应炉中的14座，核能发电比由当时的75%降为50%。五年过后，情势大逆转！法国重新拥抱核电。
在2023年11月22日至12月15日公布策略将被纳入2024年出台的“能源生产法案”。作为2050年实现碳中和计画的一部分，该国可能在2050年前新建多达14座核反应炉；包括已计画在2026年年底前新建6座核电厂，在此基础上正讨论是否再建造8座大型核反应器。
除了推动建立更多新核电厂，马克宏政府还计划延长现有核电厂的使用期限，以满足法国经济在摆脱化石燃料依赖期间的电力需求。数据显示，目前在法国的能源消耗量中，石油占37%、天然气占21%。
欧盟
欧盟约四分之一的电力来源依赖核电，核电依赖性将持续。27个欧盟成员国中的12国运作的100座核反应器累计装置容量达97GW，约占整个欧盟发电量的四分之一。此外，根据EPRS（欧洲议会研究局）发布的《NuclearenergyintheEuropeanUnion》报告中认为，尽管许多国家正在努力使其燃料供应多样化，但欧洲对核电的依赖性不太可能减少。
美国
2023年统计的资料，美国拥有54座核电厂、93座核反应炉，散落全美28州，发电量占全国近20%。但是美国的核反应炉技术陈旧，超高龄，平均岁数 41.6 年，能源转换效率，以现在的标准而言，并不算很高。
2022年，美国政府推动60亿美元的计画，挽救可能关闭的核能发电厂，称持续使⽤零碳排放的核能是对抗气候变迁的有效办法，这也是联邦政府迄今对有财务困难的核能反应炉最⼤⼿笔投资。
中国
⼤陆是新型核电建设的领导者，正在兴建21座核⼦反应炉，数量超过其他国家2倍，
在技术与实际应⽤上远胜美国。发电能⼒超过21 GW；美国⽬前则兴建1座核⼦反应炉，发电量略⾼于1GW。
根据WNA，中国规划建造核反应器单元共25个，累计装置容量达28481MWe，将于2023-2028年间建成投入使用。商转中的核电机组为54部，总装机容量约5,682万千瓦，为全球第三。2022年底的统计，大陆核能发电占比已达5％，估计2060年将升至20％。2035年在运和在建核电装置容量合计达到2亿千瓦，大陆核电发电量可望超过美国，占比将上升到约10%。
日本
世界上最⼤的核电厂座落在⽇本新泻，是由 7 座反应炉组成、容量⾼达 8.2GW 的柏崎刈⽻核能发电厂。
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