logo
* 搜尋
* 核能資訊中心
* 中心簡介
* 日本福島核災專區
* 相關資訊
7 日本放射線醫療的現狀 8 沙烏地阿拉伯的核能之路 9 生活環境中處處有輻射
沙烏地阿拉伯的核能之路

8 沙烏地阿拉伯的核能之路

文‧ 編輯室




全球最大的石油出口國—沙烏地阿拉伯,在近幾年宣布要加入核能發電的行列,將在未來的20年內興建16座核電機組,並將大幅地增加太陽能發電,來減少國內化石燃料的使用,爭取更多的石油出口。
根據《富比世》以及《華爾街日報》的報導,沙烏地阿拉伯電力消費的成長速度比任何中東國家都還要快速,而且該國家近99.99%的電力都是依賴燃油與天然氣來生產。

據了解,沙烏地阿拉伯年度電力消費在2014年時就已超過2千億度,但Gulf研究中心預估,沙烏地阿拉伯到2030年的電力消費,將達到現在這個數字的兩倍。
沙烏地阿拉伯的電力主要使用在淡化海水(脫鹽)與民生降溫。該國擁有全球最大的熱能海水淡化廠,每年淡化的海水超過2,500億加侖,每人每日平均用水量250公升,但這個數字未來將因為人口與工業化的增加而成倍數成長。另外,民生用電所占的比例超過全國的一半,每人每年的平均用電超過6,000度,使其在中產階級中占有非常穩固的位置。不過,雖然沙烏地阿拉伯現年生產的石油量驚人,但國家人口與都市化的成長,都將為其未來石油的產量帶來不小的壓力。

沙烏地阿拉伯在1960年時僅有4百萬的人口,到2014年時已有將近3千萬,在波斯灣阿拉伯6個國家(Gulf States)中,是主要的電力生產與消費者,燃油與燃氣發電分別占國家電力生產的一半,太陽能發電占不到0.01%,而用在淡化海水所需要的電力有接近6成都是來自燃油,所以沙烏地阿拉伯所生產的石油,其實有1/4是用在國內。然而,隨著國家經濟的發展,所需要的電力只會越來越多。

國內電力需求高升

根據世界核能協會(World Nuclear Association)的報導,沙烏地阿拉伯的電力需求每年的成長率約為8%,現今發電量已超過3千萬瓩(30 GWe),預計2020年時最高將達到7千萬瓩,在2032年達到1.2億萬瓩(120 GWe)。國家能源部門也於去年底表示:「沙烏地阿拉伯目前每年的國內能源需求成長介於6-8%之間,預計2040年時該國將需要提升其發電量至8千萬瓩」。他們也因為60 Hz的電網頻率,電網連接的發展因此受到限制,導致其無法進行電力的進、出口。

為了滿足國家的能源需求,沙烏地阿拉伯能源部門已對國家能源結構進行了重組,以激勵政府與民間在能源方面的投資。工業用電消費者現在可以自己生產電力,並可將剩餘的電力賣回給政府,但能源部門最大的改變則是對再生能源及核能發電的關注。沙烏地阿拉伯覺得,核電與太陽能特別適合共同生產電力與熱能(用於淡化海水),而這個能源組合也已

成為沙烏地阿拉伯能源戰略的核心。
因擁有超過50萬平方英里乾燥、無雲的土地,使得沙烏地阿拉伯非常適合使用太陽能來發電。但是,要在距離主要人口中心較遠的地方大規模地使用再生能源發電,必須擁有足夠的基載電力來支撐,而這即是核能發電的優勢。

沙烏地阿拉伯的官員說:「核能的發展對於滿足國家電力需求、生產脫鹽的水、減少對碳氫化合物資源的依賴,是必要的」。至於建廠地點則有可能選在位於波斯灣的Jubali,以及紅海的Rabuk與Jizan,使用核電來淡化海水。

由於沙烏地阿拉伯每年燃燒近10億桶石油來生產電力,能否改變對其經濟前景至關重要。與自行燃燒發電相比,將石油賣給中國與西方國家可獲得更大的利潤。用來生產電力的石油成本因為受到政府大量的補貼,濫用率提高,效率也因此降低,對總體GDP有害(根據經濟部資料顯示,沙烏地阿拉伯2011年因補貼石油與天然氣所造成的油氣收入損失超過800億美元)。沙烏地阿拉伯官員擔心,目前國內石油使用量增加的趨勢,在未來幾年內就會對國家經濟體造成損害,因此這項改變是非常急需的。

然而,在爭取使用核能以及再生能源來取代石油以及天然氣發電這方面,沙烏地阿拉伯並不孤獨,附近的阿拉伯聯合大公國也因相同的原因,將在阿布達比的Barakah興建4座核電機組。在杜拜的「20年計畫」中,國家最高能源委員會人員預測,未來杜拜的能源供應將有2成是來自民用核能計畫,即核能發電。

除了核電的開發,阿聯酋也在2013年中啟用了當今全球最大的太陽能集中發電廠「太陽1號(Shams 1)」。阿聯酋花了6億美元打造該座面積為2.5平方公里,約是285座足球場大小的太陽能發電廠,太陽1號僅為該座太陽能發電廠的第一期,裝置容量為10萬瓩(100 MWe)。但是,根據《富比世》的報導,若要跟4座由韓國電力公司所出口至阿聯酋的Barakah核電機組擁有相當的裝置容量,必須要「200座」太陽1號排列才可達到。沙烏地阿拉伯人當然也懂得這麼基本的數學概算,因此,核能發電無疑成為他們最佳的基載電力來源。

沙烏地阿拉伯政府最初於2009年時表態,該國家正在考慮開始開發核能發電,並於隔年發布的皇家法令中,提到「原子能的發展」對滿足國家電力、脫鹽水生產需求的必要性,隨即在Riyadh成立了沙烏地阿拉伯替代能源計畫機構—阿布達拉國王原子及再生能源城(King Abdullah City for Atomic and Renewable Energy,K.A.CARE),加速推進這項計畫來取代石油,期望K.A.CARE能勝任為國家簽屬核能條約的主管機構,管理所有核能以及放射性廢棄物相關的計畫。

K.A.CARE的相關人員在2011年6月時表示,將在未來20年內於境內建造16座核電機組,成本超過800億美元,可替國家生產約2成的電力。而至於較小型的反應爐(例如阿根廷的CREAM反應爐)估計將用在淡化海水方面。在2013年時安排的時程表顯示,相關建設工程將於今年開始。

國家大型核電計畫

2010年時,沙烏地阿拉伯委託芬蘭以及瑞士的Poyry諮詢公司,協助制訂在海水淡化方面的「核能及再生能源應用領域之高階策略」。2011年11月,沙烏地阿拉伯再次委託WorleyParsons公司進行場址調查以及區域分析,來挑選候選場址,然後對其進行比較與排名,並為國家下一階段的核電項目招標訂定技術規格。三個候選場址於2013年9月時出爐—分別為位於Gulf的Jubail,以及位於紅海的Tabuk以及Jizan。

而這數量超過一打的核電計畫也在國際核電建造廠商間點燃了戰火。2013年9月,GE Hitachi Nuclear Energy以及Toshiba/Westinghouse均為了爭取沙烏地阿拉伯的核電計畫,與Exelon Nuclear Partners簽署協議,分別向K.A.CARE推銷其旗下的反應爐設計(奇異為ABWR以及ESBWR沸水式反應爐;東芝/西屋電氣為AP1000反應爐的ABWR版本),都期望能向K.A.CARE爭取到反應爐建設合約。

另外,法商亞瑞華及法國電力公司(EDF)也與沙烏地阿拉伯多間公司與大學簽屬多項協定,法電與沙烏地阿拉伯的全球能源控股公司(Global Energy Holding Company,GEHC)將合資成立相關企業即為其中一項,其首要任務為就EDF旗下的EPR反應爐於沙烏地阿拉伯落地,來進行可行性研究。

目前,沙烏地阿拉伯已與多個國家完成合約的簽署,另外還有數個國家則仍在商討中,在這批國際競爭者當中甚至還可見到來自中國的中核集團。該集團已於今年初,在中國國家主席習近平訪問沙烏地阿拉伯的期間,與K.A.CARE主席簽署了一紙「高溫氣冷式反應爐計畫」的合作備忘錄,並在8月時於北京再次與沙烏地阿拉伯簽署了「核能技術人才開發」的合作備忘錄,陸續擴大與沙烏地阿拉伯之間的合作。

根據《富比世》的報導,沙烏地阿拉伯選擇跟這麼多間廠商斡旋的主要原因,就是「不要把雞蛋放在同一個籃子裡」,甚至連主要的組件—例如反應爐本體、蒸氣發電機、渦輪機、備用發電機、外圍建築等等,都考慮使用非同一間廠商所生產的組件,建造被我國所戲稱的「拼裝核電廠」。

另外,根據K.A.CARE在2013年時所制訂的「2032年發展願景計畫」,沙烏地阿拉伯在2032年的核電占總裝置容量將達1,700萬瓩(17 GWe),預計總裝置容量將高達1.23億瓩(123 GWe)。除了核電占將近2成之外,還有1,600萬瓩的光伏太陽能發電(PV)與2,500萬瓩的聚光太陽能熱發電(CSP),以及400萬瓩的生質能、風能以及廢棄物發電,但在2032年時仍將會有一半的裝置容量需依賴碳氫化合物來發電。

不過,沙烏地阿拉伯政府已於2015年改口表示,原目標2032年1,700萬瓩的核電裝置容量,將有可能往後推遲至約2040年,才可實現。

國家小型核電計畫

K.A.CARE最初在2013年3月時,與韓國科學、資通訊與未來規劃部(Ministry of Science, ICT and Future Planning,MSIP)簽署了一份有關SMART反應爐的合作備忘錄,內容大綱包含:兩國將聯合執行為期3年的事前工程規劃,對沙烏地阿拉伯首座SMART反應爐進行初步的安全分析、成立SMART反應爐專責公司、在沙烏地阿拉伯建造2座SMART反應爐,以及一同推廣SMART反應爐至第3國家等。

2015年9月,K.A.CARE與韓國核研所(KAERI)為上述「聯合執行事前工程規劃」簽署了更進一步的合作備忘錄,加深兩方在SMART反應爐方面的關係。該份合作備忘錄旨在建造2座SMART反應爐以及培育相關技術人才,並建立SMART技術領域的知識基礎設施,例如反應爐的設計與建造,以及其機械與安全性的維持等。該份合作備忘錄的內容還包含了事前工程計畫的時間(自2015年底至2018年底)與成本(約1.3億美金)等。

根據世界核能協會資料顯示,韓國電力技術公司(KEPCO Engineering & Construction Company,為韓國電力公司的子公司)自韓國核研所承接該份計畫,對韓國將在沙烏地阿拉伯建造2座SMART反應爐,進行事前的規劃與可行性研究。另外,韓國亦在2014年成立了SMART Power有限公司,在SMART反應爐的工程、採購、建設方面,該公司將成為主要的對外窗口,建設工程預計將在2018年中開始。

韓國的SMART反應爐是為發電(功率可達10萬瓩)與熱應用(主要用於海水淡化)所設計,具有60年的運轉年限以及3年一次的燃料替換週期。在沙烏地阿拉伯建造一座SMART反應爐的成本預計高達10億美元,該份協議也因此被韓國視為參與沙烏地阿拉伯國家主要核電計畫的一個開始,並要求將SMART反應爐商業化,以及推廣至其他國家。韓國核研所也以SMART反應爐為基礎,設計了一座綜合海水淡化廠,每日可生產4萬立方公尺的水,以及9萬瓩的電力,而且都是在成本低於燃氣發電的情況下。

另外,阿根廷國營企業INVAP與沙烏地阿拉伯科技發展投資公司(Taqnia,屬政府公共投資基金的科技部門),於2015年3月合資成立Invania公司,主要為沙烏地阿拉伯的小型核電計畫研發相關技術,例如裝置容量2.7萬瓩(27 MWe),用於淡化海水的CREAM反應爐。中核集團於今年初與K.A.CARE簽署的「高溫氣冷式反應爐」合作備忘錄,也屬於沙烏地阿拉伯國家小型核電計畫的其中一環。

其他核子相關合作協議

除了上述的國家大、小型核電計畫,沙烏地阿拉伯也與許多國家簽署相關核子合作協議,像是分別在2011、2015年與法國電力公司(EDF)簽署的合作協議,將替2座EPR反應爐於沙烏地阿拉伯落地,進行可行性研究。而在核子安全的培訓以及廢棄物處置方面,都另簽署了相關協議。

2011年中與阿根廷的合作協定,與小型淡化海水用核反應爐以及兩國合資成立的Invania公司有關。同年底與韓國簽署的合作協議則是為了協助沙烏地阿拉伯於核子領域的研發,包含在核電廠與研究用反應爐的建造、相關人員的培訓、安全與廢棄物等方面進行合作。另外,韓國電力公司於2013年表示,如果沙烏地阿拉伯向韓國購買核電機組,韓電將對「核子相關技術本地化」提供支持,並協助聯合研究與開發核子技術。2015年即簽署上述SMART反應爐相關之協議,將在SMART技術領域建立知識基礎設施。

而與中國簽屬的相關核子協議,除了先前提到的「高溫氣冷式反應爐」之外,沙烏地阿拉伯於2012年初簽屬的協議,涉及核電廠開發與維護、研究用反應爐、配裝式核燃料的供應等;2014年8月沙烏地阿拉伯與中國核工業集團達成更進一步的協議,2016年8月雙方再次於簽署了與人力資源開發有關之協議。

有這麼〝錢〞景良好的機會,俄羅斯當然不會放過。俄羅斯聯邦原子能機構(Rosatom)也在2015年中與沙烏地阿拉伯協議制訂了在核子領域方面的合作,內容包含了一般發電用反應爐與研究用反應爐(包含海水淡化廠以及粒子加速器)的設計、建造、運轉、除役等,還有核燃料循環服務的提供、用過核燃料與放射性廢棄物的管理、放射性同位素於醫農工方面的生產與應用,以及核子領域專家的教育與培訓等等,範圍之廣。

K.A.CARE也分別在2015年10月、2016年10月,與匈牙利、哈薩克簽署了合作協議,目前正與捷克、英國、美國商討近一步的合作。

管制單位

沙烏地阿拉伯的國家核能管制機構(SAARA),於2014年初正式開始運作,K.A.CARE在2014年中與芬蘭核能管制單位(STUK)簽署了協議,內容為協助沙烏地阿拉伯招聘與訓練相關人員,以及制定安全標準等,建立核子監管機制。

結語

為了降低國內對化石燃料的依賴,以及確保有足夠的石油供出口的新趨勢,沙烏地阿拉伯對國家能源架構進行了重組,並尋找可替代能源的方案,利用地理位置的優勢,大量開發太陽能發電,並同時結合核能發電來替太陽能發電廠與國家海水淡化廠提供穩定的基載電力,除了期望可以降低國內化石燃料的消耗之外,還可足夠覆蓋國家因為經濟發展而提高的電力成長,不管對國內、國際,或許都會是一個雙贏的局面。

參考資料:
1.
World Nuclear Association. “Nuclear Power in Saudi Arabia.” Updated October 2016. Web.
2.
Forbes. “Saudi Arabia fast tracks nuclear power.” September 2014. Web.
3.
Brooke Anderson. Wall Street Journal. “Saudi Make Push for Nuclear Energy.” September 2015. Web.
4.
SMART POWER Co. Ltd. “SMART Partnership with KSA.” Web.
5.
經濟部能源局太陽能光電海外市場商情平台《沙烏地阿拉伯太陽光電政策現況》
7 日本放射線醫療的現狀 8 沙烏地阿拉伯的核能之路 9 生活環境中處處有輻射
Last modified:2017-01-06 13:44:12 by nicenter Powered by TadBook2
這些評論各由發表者自負責任. 對於他們的發言內容, 本站不提供任何擔保.
 線上期刊目錄

 瀏覽人數
今天: 3
昨天: 93
本月: 2075
總計: 505317

30013 新竹市光復路二段101號 創新育成中心三樓309室 電話:(03)571-1808 傳真:(03)572-5461 Email: nicenter@nicenter.org.tw