2024年6月,国家元首哈斯穆卓玛尔特·托卡耶夫宣布,哈萨克斯坦将于今年秋天就核电站建设问题进行全民公投。目前,全国各地正在进行关于核电站建设的公众听证会。议会参议院(议会上院)和能源部表示,能源短缺问题日益严重。专家认为,建设核电站不仅能缓解能源短缺,还将推动国家工业的发展。
本文将就哈萨克斯坦的电力短缺问题,谁来承担建设核电站的任务,以及一座核电站是否能解决哈萨克斯坦的能源问题等话题进行讨论。
电力供需情况不容乐观
哈萨克斯坦目前共有220座发电站,其中包括总装机容量为2.8吉瓦的144个可再生能源设施。截至2024年1月1日,总可用装机容量达到20.4吉瓦,而当前秋冬季的最高用电需求为16.6吉瓦。
根据哈萨克斯坦能源部最新统计数据,2023年哈萨克斯坦的电力消费量从去年的1129亿千瓦时增长到了1150亿千瓦时,而同期电力生产则维持在1128亿千瓦时。同时,从邻国进口电力34亿千瓦时,出口电力14亿千瓦时。能源部表示,哈萨克斯坦将通过新增产能来实现电力自给。
政府强调,为了确保未来几年内经济和民生电力供应的稳定,将分阶段引入新的能源容量,并对现有电站进行现代化改造。同时,增加可再生能源和天然气发电的比重,将大幅减少煤炭发电在电力消费中的份额。
“目前,哈萨克斯坦正面临日益严重的电力短缺问题。根据预测,到2035年,电力短缺可能达到3吉瓦的装机容量。哈萨克斯坦的主要发电能力来自苏联时期建造的热电站,这些电站已接近使用寿命,急需更换,”哈萨克斯坦国家核中心总经理埃尔兰·巴特尔贝科夫表示。
全球核能发电比例将于2050年达到14%
全球现有416座核反应堆,总装机容量约为375吉瓦。哈萨克斯坦国家核中心的数据显示,美国、法国和中国是排名前三的核电大国。美国拥有94个核能机组,法国和中国各56个。截至目前,全球核反应堆累计运行经验接近2万反应堆年。此外,还有59个核能机组正在建设中。中国、印度、俄罗斯、土耳其和埃及是核反应堆建设数量最多的国家。其中,中国在建25个,印度7个,土耳其、埃及和俄罗斯各4个,英国、韩国、日本、乌克兰和孟加拉国各2个。法国、斯洛伐克、巴西、阿根廷和伊朗各1个。
哈萨克斯坦能源部核能与工业司副司长古尔米拉·穆萨洛娃在阿特劳公众听证会上指出,电力消费量每年增加3%。国际原子能机构的数据表明,到2050年,全球核电站的发电量将翻倍到792吉瓦。
根据国际原子能机构的乐观估计,到2050年,核能发电的全球占比将达到14%。
专家观点
专家一致认为,国内的能源系统急需引入新的大型基础发电容量,同时也需要对整个能源系统进行现代化和多元化改造。解决这一问题需要采取包括发展可再生能源在内的一系列综合措施,然而,可再生能源也存在其自身的特点和限制——即发电的不稳定性。
哈萨克斯坦国家核中心总经理埃尔兰·巴特尔贝科夫解释说,可再生能源的发电不稳定性受到多种因素的影响,如阳光、风力和其他自然气候条件。
“可再生能源电力并非乍看之下那么环保和经济。目前哈萨克斯坦电站的总装机容量不超过20吉瓦,主要电力消费者是大型生产企业,占总电力需求的70%。未来这些企业数量将增加,而工业企业需要稳定、全天候的电力供应,这种供应必须来自基础电力来源,如热电站和核电站。”科学家表示。
据悉,哈萨克斯坦南部人口占全国人口的一半。哈萨克斯坦工程师和能源专家联盟总经理马拉特·杜尔卡伊罗夫指出,南部地区的电力短缺率达到了55%。
他表示,“南部地区的最大用电负荷为4500兆瓦,而现有发电量仅在2100到2200兆瓦之间。因此,我们还缺少大约2400兆瓦的电力。这部分缺口将通过三条从北部地区输送的电力来补充。这些500千伏的输电线路已经超负荷,无法再传输更多电量。理想情况下,为了解决全国的电力短缺问题,我们需要在哈萨克斯坦南部建设一座核电站,以弥补2400兆瓦的电力缺口。”
多数学者支持核电站建设的决定。
“根据能源部的预测,到2035年,电力短缺将非常严重。我认为除了核能发电外,没有其他方式可以弥补这一缺口。核电站不仅能解决能源问题,还将大大推动国家的工业、科学、人才培养和经济在内的整体发展水平,”哈萨克斯坦核社会退伍军人委员会主席鲍尔詹·伊布拉耶夫说道。
谁将承担哈萨克斯坦核电站建设任务
哈萨克斯坦国家核中心目前正在为核电站的建设提供科研技术支持。该国顶尖核物理学家已经制定了未来核电站反应堆的评估标准。
哈萨克斯坦国家核中心总经理埃尔兰·巴特尔贝科夫指出,“国家核中心已经制定了关于建设核电站所需反应堆技术的初步评估标准,主要内容如下:反应堆必须是已有建设实例并有良好运行记录的参考型;基于所考虑反应堆的核电站应属于III代或III+代;反应堆必须是双回路的水-水反应堆并采用热中子,这是目前世界上应用最广泛且表现良好的类型;反应堆装置的功率范围应在1000至1400兆瓦之间。”
核反应堆技术供应商的“最终名单”已经拟定完成,这些供应商对在哈萨克斯坦建设核电站项目表现出了兴趣。名单中包括四大全球领先公司:法国EDF公司(EPR-1200反应堆)、俄罗斯Rosatom集团(VVER-1200反应堆)、韩国KHNP公司(APR-1400反应堆)和中国CNNC公司(HPR-1000反应堆)。
“由于技术方面提议的反应堆都符合必要标准,如果全民公投决定在哈萨克斯坦建设核电站,那么在选择技术供应国和公司时,必须综合考虑一系列问题,例如:核电站建设和燃料生产的本地化问题、融资条件和项目的财务方案、以及废核燃料等处理问题,”哈萨克斯坦国家核中心总经理表示。
核电站的最主要要求是可靠性。哈萨克斯坦工程师和能源专家联盟总经理马拉特·杜尔卡伊罗夫认为,核电站应采用俄罗斯技术进行建设。
“世界上没有比俄罗斯更好的反应堆了。这些水-水反应堆的功率范围在1000兆瓦到1400兆瓦之间。几十年来,他们一直在制造这些反应堆,从未出现过任何问题。至于切尔诺贝利,那是完全不同的老旧技术。作为工程师,我必须从专业的角度看待这个问题,我认为俄罗斯的核电站技术最为可靠。俄罗斯的技术在安全措施方面考虑得非常周全,即便出现错误,也存在防止灾难的链式反应。此外,还有一种保护机制,当所有可能存在的问题出现时,熔化的材料会流入反应堆的托盘而不会扩散——这就是三代+技术。总体而言,俄罗斯的核能技术在全球范围内得到了广泛应用,他们是这些技术的创始人和开发者,”能源专家表示。
哈萨克斯坦核社会退伍军人委员会主席鲍尔詹·伊布拉耶夫强调, 应优先考虑中国和俄罗斯的技术。
“中国和俄罗斯在核能领域的能力非常出色。法国的核电站非常昂贵,并且将来在维护、技术支持和新型燃料使用方面会有不可预见的成本增加。我认为,与邻国达成协议在未来会更加容易,”鲍尔詹·伊布拉耶夫说道。
哈萨克斯坦决定在巴尔喀什湖地区建设核电站。经过深入研究,有关部门最终选定阿拉木图州的乌勒肯村作为建造核电站的地点。关于核电站建设的资金问题,7月16日,哈萨克斯坦国家经济部长努尔兰·拜巴扎罗夫表示,目前尚未为其建设拨出任何预算资金——资金将在全民公投后安排。
核电站能否有利于生态保护?
根据全球气候议程,哈萨克斯坦的计划到2060年实现碳中和。这意味着该国将逐步摆脱对煤炭发电的依赖。专家认为,只有核电站能够提供稳定的电力来源。而多年的国际运营经验证明,核电站不会对自然环境造成明显危害。
“如果我们谈论核电站建设对生态环境的影响,答案显而易见——影响是积极的。众所周知,燃烧碳氢化合物的热电站向大气中排放的二氧化碳和其他有害物质浓度在全球范围内急剧增加。据估计,热电站每年向大气中排放的二氧化硫在7到12万吨之间,氮氧化物在2到2万吨之间,灰尘在700到1500吨之间,如果没有特殊净化设备,这些数值可能会增加两到三倍,同时还会释放出300到700万吨的二氧化碳。此外,还会产生含有数百吨有毒金属的几十万吨灰渣,如砷、镉、铅、汞等。实验表明,在大型热电站附近的辐射剂量是核电站附近的5到10倍,”哈萨克斯坦国家核中心总经理埃尔兰·巴特尔贝科夫强调。
专家还强调,在正常运行过程中,核电站附近只会记录到自然背景辐射。
“一吉瓦装机容量的核电站每年可以节省590万吨煤,220万吨重油,或6亿立方米的天然气。这样以防止燃烧有机燃料时产生的大量有害气体的排放,还可以减少每年高达83万吨来自燃煤电站的固体废物。”埃尔兰·巴特尔贝科夫表示。
在回答关于核电站废弃物处理的问题时,这位科学家解释道,这些废弃物可以安全地进行处理、储存和掩埋。如今已有专门技术处理放射性废弃物。具体而言,国家核中心在处理放射性废弃物方面拥有丰富的经验,拥有必要的基础设施和训练有素的专业人员。
“需要指出的是,与其他工业废弃物相比,核电站产生的废弃物量微乎其微,更不用说与热电站的废弃物相比了。每1吉瓦的装机容量每年仅产约50立方米的放射性废弃物,或在60年的运行期内产生3600吨,”他补充道。
在现代核能发展的阶段,减少放射性废弃物的数量是一个极为重要的关注点。首先,不断完善的程序在核电站维护过程中最大限度地减少了废弃物的生成。其次,最高活性的物质主要集中在已使用过的核燃料中。
专家还指出,废核燃料可以进行二次利用。
“目前,世界上安装和运行最安全的是1200兆瓦的水-水反应堆。现在已经有技术可以将废核燃料用作其他电站的燃料。也就是说,这些燃料已经可以重复利用,十年后,当我们的核电站建成时,这些技术将会更加先进,废燃料将不复存在——其他国家将会从我们这里收购这些燃料,”哈萨克斯坦工程师和能源专家联盟总经理马拉特·杜尔卡伊罗夫表示。
为什么中亚地区能源系统的合作至关重要
哈萨克斯坦正在开展一项旨在制定核能发展战略的全面的系统性工作。作为这项工作的一部分,相关部门还研究了在电网基础设施不发达的地区引入具有特定优势的小型模块化反应堆的可能性。
“至少目前我们需要一座核电站。而当核电站建成并投入运营后,大约在10到12年后,我们的能源需求将不仅增加到两座,甚至是三座。至少需要一个额外的1200兆瓦的反应堆,”马拉特·杜尔卡伊罗夫评论道。
能源专家指出,在核电站的设计阶段就应当设计四个反应堆的项目。
哈萨克斯坦国家核中心总经理埃尔兰·巴特尔贝科夫解释道,初步研究表明,在第一阶段,南部和北部能源区建设至少两座大功率核电站是可能且必要的,而随着地面参考小型模块化反应堆的出现,核能电站的地理分布可能会大幅扩展。
除此以外,工程师们还提出了一种独特的解决方案——未来在该地点为吉尔吉斯斯坦建设第四个反应堆。
“计划中的乌勒肯核电站有一座现成的变电站。从这个变电站到阿拉木图和比什凯克的距离几乎相等。因此,我提议在该地点建设吉尔吉斯斯坦的反应堆。此外,如果将核电站项目分给两国分别建设,单位成本将会更低。这还涉及到中亚地区的共同合作,”哈萨克斯坦工程师和能源专家联盟主席马拉特·杜尔卡伊罗夫表示。
他补充道,中亚地区的能源系统通过500千伏的输电线路相互连接。
免责声明:本网转载自合作媒体、机构或其他网站的信息,登载此文出于传递更多信息之目的,并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。本网所有信息仅供参考,不做交易和服务的根据。本网内容如有侵权或其它问题请及时告之,本网将及时修改或删除。凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者,视为自愿接受本网站声明的约束。