巴基斯坦有一個小型核電計劃,在中國的幫助下,運營容量為1355兆瓦,在建2300兆瓦。
巴基斯坦的核武器能力獨立于使用土著鈾的民用核燃料循環(huán)。
由于巴基斯坦不屬于“核不擴散條約”,由于其武器計劃,它基本上被排除在核電廠或核材料貿(mào)易之外,這阻礙了民用核能的發(fā)展。但是,中國對與巴基斯坦的核合作持積極態(tài)度。
巴基斯坦在2015年產(chǎn)生了111 TWh的電力,其中41 TWh來自石油,29來自天然氣,34來自水電。核電對總發(fā)電量和需求的貢獻很小,2015年僅供應(yīng)6.1 TWh(5.5%)電力。沒有出口,幾乎沒有進口,并且在傳輸過程中約有17%的產(chǎn)量損失。消費在2015年達到約88億千瓦時一個或人均約450千瓦時平均-雖然人口的四分之一左右有沒有用上電。截至2017年6月b,總裝機容量約為25 GWe ,但通常只有約12 GWe可操作。
能源政策
2013年7月,國家經(jīng)濟委員會(ECNEC)執(zhí)行委員會批準(zhǔn)了約3.5 GWe的新電力項目,總計13030億巴基斯坦盧比(124億美元),包括2200兆瓦的核電,425兆瓦的燃?xì)饴?lián)合循環(huán)和969兆瓦的水電。這些旨在減少對石油的高度依賴并降低電力成本。一切都取決于中國的支持。
電力基礎(chǔ)設(shè)施是2016年510億美元中巴經(jīng)濟走廊(CPEC)項目的重要組成部分,該項目將把中國新疆地區(qū)的喀什與巴基斯坦阿拉伯海的瓜達爾深水港連接起來。CPEC包括巴基斯坦大部分時間的公路和鐵路,由三家中資銀行提供資金,以及一座4000兆瓦的高壓直流電網(wǎng)發(fā)展,在2017 - 18年間耗資15億美元。CPEC總計約330億美元用于能源基礎(chǔ)設(shè)施,特別是到2020年10 GWe的發(fā)電量,主要是燃煤,預(yù)計到2020年將提供該國24%的電力。褐煤是設(shè)想的主要燃料,來自塔爾信德省沙漠地區(qū)。
CPEC項目是中國“一帶一路”(BRI)的重要組成部分,在巴基斯坦規(guī)模前所未有。
2005年,政府采用了能源安全計劃,要求到2030年將發(fā)電量大幅增加到160 GWe以上。報告顯著的電力短缺,減載很常見。
核政策核
電容量的擴大一直是巴基斯坦能源政策的核心要素。
2005年的能源安全計劃包括將核電容量從長期提升到8800 MWe,到2015年提高900 MWe,到2020年再增加1500 MWe。預(yù)測包括另外四個中國反應(yīng)堆,每個300 MWe,七個1000 MWe,所有PWR。中國暫時計劃在卡拉奇建造兩座1000兆瓦的壓水堆裝置作為KANUPP 2和3,但中國在2007年延遲開發(fā)其CNP-1000型,這是唯一能夠出口的型號。巴基斯坦隨后將注意力轉(zhuǎn)向建造本地含量較高的較小單位。然而,2013年中國以出口意圖恢復(fù)了1000 MWe的設(shè)計,并為ACP1000設(shè)計向巴基斯坦提出了建議,該設(shè)計成為華龍一號 - 見下文。
據(jù)報道,2011年8月,巴基斯坦計劃到2030年在10個地點實現(xiàn)8000兆瓦的核武器。巴基斯坦核管制委員會顯然在巴基斯坦核監(jiān)管局(PNRA)和國際原子能機構(gòu)(IAEA)的建議下選擇了6個新站點。這些是靠近Qadirabad Headworks的Qadirabad-Bulloki(QB)連接渠道; Taunsa Barrage附近的Dera Ghazi Khan運河; 木爾坦附近的Taunsa-Panjnad運河; Sukkur附近的奈良運河; Guddu附近的Pat Feeder運河; 和瑙謝拉附近的喀布爾河。2012年初,巴基斯坦原子能委員會(PAEC)表示計劃在旁遮普省木爾坦附近的Taunsa-Panjnad運河建造四座反應(yīng)堆。
2014年1月,PAEC宣布打算再建造5座1100兆瓦的核電站,以滿足預(yù)期的電力需求,并在2030年之前在線擁有8.9 GWe的核電容量。“憑借超過55個反應(yīng)堆年的成功運營經(jīng)驗,PAEC可以自信地從技術(shù)獲取狀態(tài)轉(zhuǎn)移到實際開始為系統(tǒng)提供相當(dāng)大的電能。“ 然后引用PAEC的話說,將選擇8個站點再增加32個單元,每個單元4個1100 MWe單元,這樣核電就可以從40 GWe的容量中提供該國四分之一的電力。這顯然假設(shè)未來的日期遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過2030年,電力需求增加了十倍以上。
PAEC表示,最初的1100 MWe工廠將建在Muzaffargarh,位于旁遮普省西南部Multan附近的Taunsa-Panjnad運河上。據(jù)報道,正在與中國進行討論,以約130億美元的價格供應(yīng)三座核電機組。
核電設(shè)施
在巴基斯坦運營的反應(yīng)堆
壓水堆的濃縮燃料是從中國進口的。
PAEC負(fù)責(zé)該國的所有核能和研究應(yīng)用。它有兩個部門負(fù)責(zé)核電計劃:核能發(fā)電(NUPG)和核電項目(NUPP)。NUPG董事會監(jiān)督運營單位,NUPP董事會關(guān)注計劃單位的設(shè)計和建設(shè),并與PNRA密切配合。
卡拉奇1
PAEC的第一座核電反應(yīng)堆是一個小型的100兆瓦(90兆瓦網(wǎng))加拿大加壓重水反應(yīng)堆(PHWR),于1971年啟動并受到國際保障 - 位于信德省天堂點的卡拉奇1號(K1 / KANUPP 1),在卡拉奇以西約25公里處。它以降低的功率運行,并且由于它的年齡正在由PAEC審查
。在卡拉奇(KANUPP)一4800米3 /日MED海水淡化廠被委托于2012年,但在2014年它被報道為1600立方米 /天。
Chashma 1-4
第二個單元是北部旁遮普省的Chashma 1(CHASNUPP 1),CNNC在保護措施下提供的325 MWe(300 MWe凈)雙回路壓水堆(PWR)。該工廠的主要部分由 上海核工程研究設(shè)計院 (SNERDI)設(shè)計,基于秦山1.它于2000年5月啟動。設(shè)計壽命為40年。它和同一地點的以下三個單元是使用國際設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)建造的。
其雙胞胎Chashma 2(CHASNUPP 2)的建設(shè)始于2005年12月。據(jù)報道,其成本為514.6億巴基斯坦盧比(4.9億美元,其中2000萬美元由中國資助)。2006年與國際原子能機構(gòu)簽署了保障協(xié)定,并于2011年3月與電網(wǎng)連接,并于5月進行商業(yè)運營。升級后增加了5 MWe(總計330 MWe)。
2008年6月,政府宣布計劃在Chashma建設(shè)3號和4號機組,每個機組的總量為320 MWe,主要由中國提供資金。2008年10月簽署了中國對該項目的幫助的進一步協(xié)議,并在此之前不久作為對抗美印協(xié)議的突出表現(xiàn)。
2009年3月,中國的SNERDI宣布正在進行Chashma 3和4的設(shè)計,中國中原工程有限公司(CZEC)作為總承包商和中國核工業(yè)第五建筑公司作為安裝人員。2009年4月,與SNERDI簽訂了設(shè)計合同,政府表示已批準(zhǔn)該項目,成本為23.7億美元,其中17.5億美元涉及“外匯成分”。2010年3月,巴基斯坦宣布已同意Chashma 3和4的條款,其中中國將提供總額為19.12億美元融資的82%作為三個20年期低息貸款。它還將為反應(yīng)堆的使用壽命提供燃料,名義上為40年。
主要建筑合同于2010年6月簽署,詳細(xì)說明兩臺340 MWe CNP-300(315 MWe凈)單元將在8年內(nèi)完工。它們的設(shè)計壽命為40年,并受國際原子能機構(gòu)的保障監(jiān)督。單元3的建設(shè)于2011年5月底正式開始,第4單元于2011年12月正式開始。2014年初,PAEC表示他們提前了幾個月。2015年,CZEC表示3號機組將于2016年完工,實際上它將于10月份并網(wǎng),并于12月全面投入運營和商業(yè)運營。第4單元于2017年3月啟動,并于2017年6月末并網(wǎng)。
核供應(yīng)國集團(NSG)提出了一些關(guān)于中國供應(yīng)Chasma 3和4的問題。第一和第二單元的合同分別于1990年和2000年簽署,在2004年中國加入NSG之前,后者繼續(xù)禁止向巴基斯坦銷售核設(shè)備。中國認(rèn)為3號和4號機組同樣“已經(jīng)過時”,并且安排與1號和2號機組的安排一致。
在啟用Chashma 4部隊時,總理表示政府“致力于實現(xiàn)到2030年向國家電網(wǎng)增加8800兆瓦核能的目標(biāo)。” 這包括在卡拉奇2和3建造的2322 MWe。
正在建設(shè)和計劃在巴基斯坦的反應(yīng)堆
卡拉奇2&3
計劃委員會在2013年6月表示,兩個CNNC 1000 MWe級反應(yīng)堆將用于卡拉奇1號機組附近的卡拉奇2號和3號(KANUPP 2&3)。兩個1100 MWe機組正在考慮兩個沿海站點。CNNC于2013年4月宣布了ACP1000的出口協(xié)議,名義上為1100 MWe,顯然是針對巴基斯坦的。6月份PAEC證實了這一點,他說下一個核項目將是卡拉奇沿海電站的1100兆瓦級單位。
2013年7月,ECNEC批準(zhǔn)了兩個卡拉奇沿海電力項目單位,凈發(fā)電量為2117兆瓦。其總成本估計為9590億巴基斯坦盧比(91.16億美元),其中65億美元(68%)為供應(yīng)商融資。PAEC還表示,總成本的82%將由中國提供資金。2013年8月底,中國核工業(yè)集團公司,中國核電集團公司,中國核電工程有限公司(CNPE),中國核電集團公司(NPIC)和華東電力設(shè)計院(ECEPDI)在上海簽署了合同。2013年11月,在卡拉奇以西25公里處的天堂點附近的地點開工,但2014年10月,信德高等法院的裁決在環(huán)境方面的挑戰(zhàn)后停止了現(xiàn)場工作,限制令延長至12月初。該項目于2015年8月重新啟動。
巴基斯坦核監(jiān)管局接受了中國核電公司對中國ACP1000反應(yīng)堆的安全分析,并在完成審核后獲得了建設(shè)許可證,為CNNC版的華龍一號,總重量為1161兆瓦。
2015年4月,中國核工程建設(shè)集團有限公司(CNEC)贏得了該工廠常規(guī)島的土木工程建設(shè)和安裝工作招標(biāo),并表示將使用華龍一號反應(yīng)堆。第一個單元的建設(shè)始于2015年8月,預(yù)計需要72個月(傳統(tǒng)島嶼為52個月)。根據(jù)國際原子能機構(gòu)的說法,第二個單位的建設(shè)始于2016年5月底,但未在PAEC網(wǎng)站上發(fā)布任何公告或通知。2017年7月,2號機組的反應(yīng)堆容器在中國第一重型機械集團在中國的工廠完成了壓力測試,9月份安裝完畢。
2017年1月的一份新聞報道說,兩個單位的工作正在加緊,以實現(xiàn)業(yè)務(wù)目標(biāo),并且這是一個CPEC項目。2017年3月,國際原子能機構(gòu)批準(zhǔn)巴基斯坦要求對這兩個單位實施國際保障措施。
鑒于其無法在公開市場上購買鈾,PAEC表示巴基斯坦已與CNNC達成協(xié)議,為反應(yīng)堆提供終生燃料供應(yīng),規(guī)定為60年。
Chashma 5
2010年11月,PAEC與中核集團簽署了建設(shè)協(xié)議,在Chashma建立了第五個單位。2013年2月,PAEC與CNNC簽署了一項協(xié)議,在Chashma建立一個1000兆瓦的單位。據(jù)報道,根據(jù)“不擴散條約”(NPT)和NSG的指導(dǎo)方針,中國預(yù)計這項協(xié)議將引起爭議。2013年初CNNC確認(rèn)反應(yīng)堆將是ACP1000裝置,但不一定是Chashma。2017年11月,CNNC與PAEC簽署了關(guān)于Chashma 5作為華龍一號機組建設(shè)的合作協(xié)議。
前端燃料循環(huán)
政府制定了從2015年起每年生產(chǎn)300噸鈾的目標(biāo),以滿足預(yù)期需求的三分之一,但這還沒有實現(xiàn)。在Bannu盆地和Suleman山脈的旁遮普中部已知低品位礦石。2015年產(chǎn)量為45噸。
2017年7月,中核集團與PAEC簽署了鈾資源勘探開發(fā)技術(shù)合作框架協(xié)議。
位于Kahuta的Khan研究實驗室(KRL)的一個小型(15,000 SWU /年)鈾離心濃縮工廠自1984年開始運營,沒有任何明顯的民用用途。它在1991年左右擴大了三倍,并從那時起進一步擴大。據(jù)報道,一家沒有受到保障措施的新工廠位于KRL。目前尚不清楚PAEC是否與這些植物有任何關(guān)系。
壓水堆的濃縮燃料是從中國進口的。
2006年,PAEC宣布準(zhǔn)備建立獨立的純民用轉(zhuǎn)化,濃縮和燃料制造工廠,作為PWR型反應(yīng)堆新的12億美元巴基斯坦核動力燃料綜合體(PNPFC),該反應(yīng)堆將受到國際原子能機構(gòu)的保障監(jiān)督,并與現(xiàn)有設(shè)施。然而,核供應(yīng)國集團對巴基斯坦施加的限制可能意味著所有民用核發(fā)展都與中國有關(guān),并且進行這一項目可能沒有意義。
廢物管理
PAEC負(fù)責(zé)放射性廢物管理。新政策中提出了中央放射性廢物管理基金。建議為卡拉奇和恰?,斕峁U物管理中心。
使用過的燃料目前儲存在池中的每個反應(yīng)器中。建議在每個地點進行長期干燥儲存。未來的后處理問題仍未解決。
研究與開發(fā)
巴基斯坦核科學(xué)與技術(shù)研究所(PINSTECH)位于伊斯蘭堡附近的拉瓦爾品第,由PAEC管理,是該國最大的科學(xué)和技術(shù)研究機構(gòu)之一。它已開展了對二手核燃料后處理的研究,但今天它聲稱專注于醫(yī)學(xué),生物學(xué),材料和物理學(xué)的研究,包括醫(yī)療放射性同位素的生產(chǎn)。
巴基斯坦有一個10兆瓦的池式研究堆,PARR-1,1965年,由美國根據(jù)原子能和平計劃提供。它于1991年轉(zhuǎn)換為使用低濃縮鈾燃料,并從5升至10兆瓦。PARR-2是一個本土的30千瓦微型中子源反應(yīng)堆(MNSR),基于中國設(shè)計并使用自1974年以來運行的高濃縮燃料。兩者都位于伊斯蘭堡附近的尼洛爾PINSTECH實驗室。他們受到國際原子能機構(gòu)的保障監(jiān)督。其中一個從HEU目標(biāo)產(chǎn)生一些Mo-99。
據(jù)報道,拉瓦爾品第的PINSTECH新實驗室是武器級钚生產(chǎn)的后處理廠,而不是保障措施。它由PAEC運營并自1981年開始運作。這顯然是在Kahuta高濃鈾武器計劃之前的钚武器計劃的高潮,并取代了法國在Chashma建造的未完成的更大的后處理廠(100噸/年),但取消了在1978年。
在伊斯蘭堡以南200公里的Khushab,有四座重水反應(yīng)堆專門用于生產(chǎn)武器級钚,還有一座重水廠。其中第一個,“多用途”PHWR估計為30-40 MWt,于1998年開始運行。然后從2002年左右開始在那里建造一個更大的(40-50 MWt)重水反應(yīng)堆,并且似乎在最后運行2009年,在第三座反應(yīng)堆上開始建設(shè),類似于第二座反應(yīng)堆,并且與第二反應(yīng)堆相鄰,這似乎在2013年底投入使用。2011年建造了一座類似但更大的(90兆瓦)第四座反應(yīng)堆,數(shù)百米離開,并且似乎在2015年1月開始運作。這些似乎加起來大量的钚生產(chǎn)能力。據(jù)報道,Khushab對該國有限的鈾資源提出了要求。
據(jù)報道,軍事物資的后處理發(fā)生在西部80公里處的Chashma,原來的法國后處理廠顯然正在那里重建,距離Chashma 1-4動力反應(yīng)堆西南幾公里。
旁遮普省Kahuta的Khan研究實驗室(KRL)被描述為武器工程研發(fā)機構(gòu)和研究實驗室,專注于使用Abdul Q Khan博士最初從Urenco竊取的離心技術(shù)生產(chǎn)高濃縮鈾。大約在1976年成立工程研究實驗室,它是巴基斯坦武器計劃的關(guān)鍵部分,由陸軍工程兵團支持,與PAEC正在進行的钚計劃競爭。它于1981年更名為Khan博士。
監(jiān)管框架
巴基斯坦核監(jiān)管局(PNRA)負(fù)責(zé)許可和監(jiān)督,并規(guī)范所有民用核材料和設(shè)施的安全和保障。對于Chashma反應(yīng)堆,也可能是卡拉奇沿海電力項目,它與中國國家核安全局密切合作。它成立于2001年,取代巴基斯坦核監(jiān)管委員會(由PAEC成立)和核安全和輻射防護局。
巴基斯坦是“核安全公約”和兩項早期通知和援助國際公約的締約國。
防擴散
巴基斯坦不是“不擴散核武器條約”(NPT)的締約國,但在具體項目的國際原子能機構(gòu)保障監(jiān)督下確實有其民用電力反應(yīng)堆和兩個研究堆(PARR 1和2)。另外兩個340兆瓦反應(yīng)堆 - 恰?,?號和4號反應(yīng)堆 - 的協(xié)議于2011年4月生效。2017年3月,國際原子能機構(gòu)批準(zhǔn)巴基斯坦要求對卡拉奇沿海單位實施國際保障,并于5月生效。巴基斯坦拒絕要求對其濃縮活動進行國際檢查。
科學(xué)與國際安全研究所(ISIS)在2018年5月表示:“與印度不同,巴基斯坦幾乎沒有將其民用和軍用核設(shè)施分開,而且一般對其核計劃保密。巴基斯坦核計劃不透明,核計劃不斷擴大許多國家反對巴基斯坦核供應(yīng)國集團(NSG)的成員資格,以及[反對]向其提供額外核動力反應(yīng)堆或其他國家的任何國家的原因,其中列舉了武器庫以及拒絕將其軍事和民用核計劃分開的原因。燃料循環(huán)設(shè)施或能力。許多國家認(rèn)為這種供應(yīng)違反了NSG指南。
“巴基斯坦的Kahuta項目(包括Project-706)用于生產(chǎn)鈾炸彈,是在與印度發(fā)生災(zāi)難性戰(zhàn)爭后于1972年發(fā)起的。它的部分資金來自利比亞到1979年。1974年5月,印度在靠近巴基斯坦邊境的地方爆炸了核試驗,激發(fā)了巴基斯坦的努力。該項目在成功進行武器部件冷試驗后于1983年解散。
1998年5月,巴基斯坦在俾路支斯坦爆炸了5枚原子裝置。至少有一個顯然是由濃縮鈾制成的,但在Kharan沙漠的Chagai II測試使用了New Labs生產(chǎn)的钚。
據(jù)報道,巴基斯坦是唯一一個在日內(nèi)瓦談判中阻止裂變材料禁產(chǎn)條約(FMCT)協(xié)議的國家。
通過汗博士的活動,從20世紀(jì)90年代末到2003年,秘魯向利比亞提供離心機和核武器設(shè)計,以幫助在那里建立武器計劃。他還在20世紀(jì)90年代將離心機技術(shù)轉(zhuǎn)移到了朝鮮,并轉(zhuǎn)移到了伊朗。這是NSG拒絕放松對巴基斯坦的核貿(mào)易制裁的主要依據(jù),就像印度一樣。中國是唯一一個無視貿(mào)易制裁行事的國家,自2008年以美國為首的國際特許經(jīng)營權(quán)以來,中國加強了合作。這在2013年建立雙單元卡拉奇沿海發(fā)電廠和CNNC合同的協(xié)議中最為明顯。與PAEC一起為此提供終身燃料供應(yīng)。
?總理在2014年3月在海牙舉行的第三次核安全峰會上發(fā)表講話說,巴基斯坦四十多年來一直在運行一個安全可靠的核計劃,擁有生產(chǎn)民用核能的專業(yè)知識,人力和基礎(chǔ)設(shè)施。他呼吁巴基斯坦加入所有國際出口管制制度,特別是核供應(yīng)國集團。他指出,國際條約和論壇將補充巴基斯坦加強核安全的國家行動。
在國內(nèi),他說,今天該國的核安全得到五大支柱的支持 - 一個由國家指揮局(NCA)領(lǐng)導(dǎo)的強大的指揮和控制系統(tǒng); 綜合情報系統(tǒng); 嚴(yán)格的監(jiān)管制度; 全面的出口管制制度; 和積極的國際合作。他說,安全制度包括實物保護,物質(zhì)控制和會計,邊境管制和放射性緊急情況。
巴基斯坦是原子能機構(gòu)技術(shù)合作的主要接受國,是原子能機構(gòu)理事會35個成員國之一,盡管它仍然不屬于“不擴散核武器條約”。