南非的抉擇：光熱光伏風(fēng)電還是核電？

　　位于南非北中部地區(qū)的北開普省（Upington）擁有全球最豐富的光熱資源。今年2月5日，位于該地區(qū)的南非首個塔式光熱電站Khi Solar One正式投運(yùn)，該電站裝機(jī)50MW，可以為65000戶居民提供電力。

　　經(jīng)過技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，目前該電站在日落后也可以供電2到3小時的電力。該電站集熱塔高約為205米，總共安裝了約4160套定日鏡系統(tǒng)，單套定日鏡采光面積為140平方米，總采光面積約576800平方米。它們能夠跟蹤太陽的運(yùn)動軌跡，將太陽光線反射到到集熱塔上，吸熱器內(nèi)的水受熱產(chǎn)生蒸汽，從而驅(qū)動汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動產(chǎn)生電能。

　　目前的南非正處于可再生能源繁榮發(fā)展的時代，北部地區(qū)集中規(guī)劃建設(shè)了多個太陽能發(fā)電站，南部沿海地區(qū)則聚集了不少風(fēng)電廠，上述發(fā)電站的總裝機(jī)規(guī)模高達(dá)2.2GW，而這個數(shù)字超過了大多數(shù)非洲國家的現(xiàn)有電力裝機(jī)規(guī)模。

　　圖Khi Solar One光熱電站

　　這些電站發(fā)電量不斷增加，幫助南非于一年前成功結(jié)束限電。在一個仍依賴煤炭能源的國家，南非大力發(fā)展可再生能源的舉措受到許多能源專家和環(huán)保主義者的稱贊，并成為發(fā)展中國家的榜樣。

　　圖南非主要城市圖

　　但是南非國有電力公司Eskom以及一些政府官員并不贊同這種做法。他們認(rèn)為風(fēng)電和太陽能發(fā)電成本高且不可靠，因此他們正加緊投資核電，欲建設(shè)3個核電站共9個反應(yīng)堆，這些核電站總裝機(jī)規(guī)模達(dá)9.6GW。

　　關(guān)于南非未來能源走向的爭論已經(jīng)愈演愈烈，這些爭論常涉及裝機(jī)規(guī)模和技術(shù)環(huán)節(jié)，也曾引發(fā)官員與電力工程師之間進(jìn)行輕微的人身攻擊。另外這些爭議還牽扯到一些人的政治立場，譬如丑聞纏身的Jacob Zuma總統(tǒng)?？傮w來說就是南非政府極力提倡發(fā)展核電，而其他人卻更支持發(fā)展可再生能源。

　　Eskom發(fā)電項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Matshela Koko表示，產(chǎn)生一系列人身攻擊的根源主要是因?yàn)槌珜?dǎo)開發(fā)核電開發(fā)的基本都是Zuma總統(tǒng)派系的人，民眾懷疑其中有腐敗的行為。事實(shí)上南非民眾并沒有平心靜氣地看待核電，而是帶有明顯的政治眼光。Matshela Koko認(rèn)為，如果人們平心靜氣地從技術(shù)和工程的角度來分析的話，最終會得出南非需要核電的結(jié)論。

　　目前發(fā)展中國家正密切關(guān)注核電和新能源之間的對峙局面，人們都希望通過發(fā)展這兩種低碳能源促進(jìn)本國經(jīng)濟(jì)發(fā)展。比如孟加拉國、白俄羅斯、土耳其、阿聯(lián)酋和越南等國就正在積極發(fā)展核電。

　　圖Khi Solar One龐大的定日鏡和水蒸氣儲熱系統(tǒng)

　　而許多非洲國家也正在逐漸摒棄傳統(tǒng)污染嚴(yán)重的化石能源，并將發(fā)展太陽能和風(fēng)電視為促使電力增長的快捷方式。例如馬拉維和贊比亞，此前曾因遭受嚴(yán)重的旱災(zāi)而消耗了水力發(fā)電站存儲的大量水源。然而，可再生能源的發(fā)展將使這些僅僅依靠單一能源獲取電力的國家的能源選擇變得多樣化。

　　作為撒哈拉以南非洲最發(fā)達(dá)的國家，南非擁有非洲大陸一半的發(fā)電量。1984年，南非就投運(yùn)了非洲第一座核電站，盡管當(dāng)時該國80%的電力來自煤電。

　　但由于缺乏成熟的電力規(guī)劃，2008年南非被迫實(shí)施限電措施。2011年，由于迫切的用電需求，南非開始實(shí)施一項(xiàng)宏偉的可再生能源獨(dú)立電力生產(chǎn)采購計(jì)劃（REIPPPP），針對一系列可再生能源項(xiàng)目通過競標(biāo)的方式吸引了眾多私人的太陽能和風(fēng)能項(xiàng)目開發(fā)商。

　　截止到今年6月，已有總價值140億美元、共計(jì)102個項(xiàng)目入圍該計(jì)劃，其中有44個項(xiàng)目均在兩年之內(nèi)建成，總裝機(jī)容量為2.2GW。相比之下，南非政府主導(dǎo)建設(shè)的兩個煤電項(xiàng)目則正面臨著連續(xù)推遲和嚴(yán)重的資金超支問題。

　　南非斯坦陵布什大學(xué)可再生能源研究中心主任Wikusvan Niekerk表示“這項(xiàng)計(jì)劃非常成功，沒有貪污腐敗而且進(jìn)展十分順利，世界其他地區(qū)的人們也見證了這一計(jì)劃的成功執(zhí)行，這是南非政府和人民都值得驕傲的事情。”

　　西班牙Abengoa公司是第一個贏得在Upington附近建設(shè)兩座光熱電站合約的開發(fā)商。與光伏發(fā)電不同的是，光熱發(fā)電可利用儲熱系統(tǒng)以便在日落后繼續(xù)發(fā)電。

　　Upington附近氣溫最高可達(dá)45℃，且終年陽光普照。Khi Solar One光熱電站總經(jīng)理José David Cayuela Olivencia表示，南非是全球發(fā)展光熱發(fā)電最佳的地域之一。

　　光熱電站在傍晚的用電高峰期仍然可以發(fā)電，但目前還需要南非人民為此付出一定代價的。例如，ESKOM與Khi Solar One光熱電站簽訂了為期20年的購電協(xié)議，該協(xié)議電價明顯比光伏電價要高。

　　圖工人安放太陽能電池板（位于約翰內(nèi)斯堡北部沃德梅德）

　　Eskom董事長Brian Molefe表示光伏和風(fēng)電電站所提供的電力會出現(xiàn)波動或次日才能恢復(fù)供給等不穩(wěn)定情況。因?yàn)樘柭渖胶蠡蛟跓o風(fēng)的情況下，光伏和風(fēng)電電站將停止運(yùn)轉(zhuǎn)。然而，如果成本低廉且行之有效的可再生能源儲能技術(shù)得到發(fā)展，那么可再生能源會有更好的發(fā)展前景。

　　南非計(jì)劃在未來幾十年內(nèi)擺脫對煤炭的依賴，踐行巴黎協(xié)定的環(huán)保目標(biāo)，緩和氣候變化，Eskom官員認(rèn)為只有大力發(fā)展核電才能滿足本國的能源需求。

　　Eskom發(fā)電廠負(fù)責(zé)人Mr.Koko表示他們需要能滿足基荷的電力，如果不發(fā)展煤電，那么他們必須選擇發(fā)展核電。

　　但部分人則認(rèn)為，建設(shè)生命周期為60到80年的核反應(yīng)堆，將使南非擁有充足的能源來源，而且核電會同可再生能源一樣，成本也將變得越來越低。在過去的五年中，太陽能電站和風(fēng)電廠的生產(chǎn)成本已經(jīng)下降了不少。同時更多獲批的電站也正在建設(shè)中，這些電站所生產(chǎn)的電力價格將創(chuàng)造南非境內(nèi)更低的電價記錄。但針對核電的評論家表示，在未來的幾十年中，儲能和其它方面技術(shù)的不斷創(chuàng)新和進(jìn)步極有可能將使長壽命的核電站最終變成南非的累贅。

　　有評論家表示，未來大量的核電廠將會過時并被淘汰，因?yàn)閲译娋W(wǎng)正日漸趨于分散。而且越來越多的南非企業(yè)正在各個城市安裝太陽能光伏電池板，這將使電網(wǎng)更加分散。在非洲一些地區(qū)，越來越多的村民開始將電話連接到他們泥磚房外的分布式太陽能電池板上。

　　開普敦大學(xué)能源研究中心主任Harald Winkler表示，事實(shí)上，基荷電力的概念已成為過去時，而Eskom正大力發(fā)展的煤電和核電都是基荷電力。雖然未來電網(wǎng)的發(fā)展趨勢暫不得而知，但我們可以看到南非和世界其他地方的電網(wǎng)都越來越分散。

　　值得一提的是，南非的主要研究機(jī)構(gòu)——科學(xué)工業(yè)研究委員會也反對南非建設(shè)核電站。據(jù)該委員會預(yù)測，太陽能、風(fēng)能以及天然氣等能源的利用足以滿足南非對低價能源的需求。

　　該委員會負(fù)責(zé)人Tobias Bischof-Niemz表示，即使南非不繼續(xù)開采煤炭和建設(shè)新的核電廠，也完全有能力打開低成本能源利用且實(shí)現(xiàn)低碳能源結(jié)構(gòu)的良好局面。