非洲核电发展需求分析
非洲核电发展需求分析
非洲是世界最不发达的地区,电力短缺问题日益严重。在当前全球碳中和政策背景下,非洲国家纷纷将目光转向清洁能源,其中一些经济发达的非洲国家还计划发展核电。本文将分析非洲核电发展需求,探讨中非核能合作的前景与挑战。
非洲核研究历史
非洲核能发展历史与该地区的独立进程和经济发展密切相关,同时也受到美苏核军备竞赛的影响。在殖民统治时期,非洲就发现了丰富的铀矿资源,进入核能产业的上游领域。
1913年,比利时在比属刚果的加丹加省发现了非洲第一座铀矿,随后于1915年发现2.5万吨的欣科洛布韦铀矿。二战后,随着非洲国家纷纷独立,美苏开始核军备竞赛,对核原料的需求大幅增加,非洲逐渐成为世界重要的铀矿出口地。至1980年,非洲铀矿石出口量达到了1.7万吨,占世界铀矿石总出口量的76%。
在这一时期,埃及、利比亚、加纳、尼日利亚以及实行种族隔离政策的南非等国陆续启动核研究计划。其中,南非的核研究最为成功,不仅于1976年修建了非洲第一座核电站(装机容量1830MW),而且于1978年成功制造武器级浓缩铀,并于1979年获得核武器制造能力。然而,随着苏联切尔诺贝利核电站事故的影响以及国际社会的压力,南非等国相继放弃核武器研发工作。
南非Koeberg核电站
非洲核电发展规划
进入21世纪后,随着经济发展的需要和电力短缺问题的加剧,非洲各国纷纷提出核电发展规划。根据联合国核能机构于2016年4月22日的消息,非洲有30多个国家正在考虑引入核电。其中,南非、肯尼亚、阿尔及利亚、埃及、尼日利亚、纳米比亚、尼日尔、加纳、塞内加尔、乌干达、摩洛哥、赞比亚、埃塞俄比亚、突尼斯、坦桑尼亚和苏丹等国都有发展核电的规划或意愿。
为推动核电发展,非洲联盟于2010年建立了非洲核能委员会。各国纷纷提出雄心勃勃的核电发展规划。例如,已具备核电开发能力的南非计划于2030年实现9600MW的核电装机容量;肯尼亚计划于2033年达到2600MW;加纳则计划于2025年实现1000MW的装机容量。这些规划吸引了俄罗斯、法国、日本和印度等核电国家的兴趣,并签署相应的合作协议。其中,俄罗斯在非洲核电合作中占据领先地位,与多个非洲国家签署了核能合作协议。
中非核能合作
在非洲开展核技术研究的过程中,中国一直致力于和平利用核能,帮助非洲国家建立实验反应堆,支持核科学研究和人才培养。例如,中国帮助加纳、阿尔及利亚和尼日利亚建立了微型中子源反应堆。近年来,中国还帮助这些国家完成了原有实验反应堆的改造,确保其安全运行并降低核扩散风险。
针对非洲21世纪开发核电的雄心勃勃的计划,中国企业积极参与其中。2017年,中广核与肯尼亚政府签署了华龙一号核电站项目合作协议,双方将在核电开发和能力建设方面展开全面合作。此外,摩洛哥计划与中国合作建设10MWt热反应堆,用于日产8000吨海水淡化项目。
在学术交流方面,清华大学与南非在高温气冷堆技术领域有深入的学术交流和合作。南非政府自2000年起投入近10亿美元研究高温气冷堆,但因项目未发现潜在用户、投资超预算等原因,在2010年停止资助。
在非洲发展核电的建议
虽然非洲多国有发展核电的良好愿望,但建议中国企业保持谨慎乐观的态度。目前,非洲大规模建设核电站的条件尚不具备。虽然非洲具备铀矿资源等核燃料,但核电所需要的强大经济基础、相当数量的核技术人才、大规模高压输变电网络等条件均不成熟,需要在建设核电站之前逐步完善。而且,国际社会出于核扩散的考虑,对各国和平发展核电站有严格的审核体系,各国尚有大量沟通和准备工作。
非洲丰富的水电、光伏和风电发展潜力还很大,发展核电的紧迫性尚不强烈。然而,部分非洲国家发展核电的条件已经基本具备,如南非。建议中国企业进一步研究非洲各国核电需求,积极争取以南非为代表的亟待发展核电的国家,并且选择适宜该国的技术路线。
由清华大学牵头研制、正在山东荣成建设200MW商业示范核电项目的高温气冷堆技术路线是第四代核电技术,可能会成为中国核电走进非洲的主要技术路线。原中核建董事长王寿君认为,高温气冷堆安全、灵活、多用途,建造比较简单成本低,可以应用于高效发电、石油化工、煤的气化与液化、稠油热采、海水淡化、核能制氢、直接还原炼钢、油页岩提炼等领域。
除南非外,非洲多国发展核电的条件尚不成熟。中国企业应冷静面对他们发展核电的雄心和来自于其它国家核电企业的竞争,积极参与南非核电建设,并积极推动其他有核电规划国家的核电建设条件成熟。具备全部中国知识产权的高温气冷堆技术路线的核电站,比较适合非洲。