Energy & Economics
Ghana plant sein erstes Atomkraftwerk: Was steckt hinter der Entscheidung?
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Energy & Economics
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First Published in: Jul.09,2024
Sep.09, 2024
Die Industrialisierungsbestrebungen des Landes, die Brennstoffknappheit, die begrenzten Ressourcen, die klimatischen Bedingungen und die internationalen Verpflichtungen zur Eindämmung des Klimawandels gehören zu den Faktoren, die Ghana dazu bewegen, die Kernkraft in den Energiemix aufzunehmen. Kernenergie ist das ganze Jahr über verfügbar und damit zuverlässig. Das Kernkraftwerk wird voraussichtlich als Grundlastkraftwerk (die Produktionsanlage, die einen Teil oder den gesamten kontinuierlichen Energiebedarf eines Gebiets deckt) mit einem Kapazitätsfaktor von etwa 92 % betrieben. Ein konventionelles Kernkraftwerk ist in der Regel 92 % eines Kalenderjahres in Betrieb, verglichen mit 54 % bei Erdgaskraftwerken, 24 % bei Solarkraftwerken und 34 % bei Windkraftwerken. Die Nachfrage nach Elektrizität steigt im ganzen Land. Gegenwärtig haben 84 % der Bevölkerung Zugang zu Elektrizität, sind aber möglicherweise nicht an das Stromnetz angeschlossen. Das bedeutet, dass der Strom in ihrem Gebiet verfügbar ist, sie aber aufgrund persönlicher Umstände nicht an das Netz angeschlossen sind. Es wird erwartet, dass die Stromnachfrage aufgrund der von den verschiedenen Regierungen geplanten Elektrifizierungsprojekte wie dem Projekt zur Elektrifizierung des ländlichen Raums (mit dem alle Gemeinden ab 500 Einwohnern mit Strom versorgt werden sollen) und der Industrialisierungsinitiativen (z. B. Entwicklung der verarbeitenden Industrie, der Tonerde- und der Eisenindustrie) rasch ansteigen wird. Ein weiterer Grund für die Entscheidung für die Kernenergie ist, dass Ghana sie als Möglichkeit sieht, seine industriellen Ambitionen in der Subregion zu unterstützen. So strebt Ghana beispielsweise an, über den West African Power Pool, eine Sonderorganisation der Wirtschaftsgemeinschaft Westafrikanischer Staaten, zu einem Nettoexporteur von Strom in der Region zu werden. Er umfasst 14 der 15 Ecowas-Länder und soll sie mit zuverlässiger Energie zu wettbewerbsfähigen Kosten versorgen. Nach Angaben der Weltbank liegt die durchschnittliche Elektrifizierungsrate in Westafrika bei etwa 42 %, was bedeutet, dass fast die Hälfte der Bevölkerung in der Region keinen Zugang zu Elektrizität hat. Ghana hat eine Elektrifizierungsrate von 84 %. Ghana ist davon überzeugt, dass die Kernenergie dem Land helfen kann, seine industriellen Ambitionen zu verwirklichen und gleichzeitig den Klimawandel zu bekämpfen. Als Unterzeichner des Pariser Abkommens ist Ghana international verpflichtet, Treibhausgase zu reduzieren. Bei der Kernenergie werden keine Treibhausgase erzeugt. Ghanas Elektrizitätssektor wird von Wärmekraftwerken dominiert, die mit Erdgas - einem fossilen Brennstoff - betrieben werden. Fossile Wärmekraftwerke machen 64 % des derzeitigen Energiemixes aus. Dies bedeutet eine übermäßige Abhängigkeit von einer einzigen Brennstoffquelle. Erdgas wird in verschiedenen Sektoren für konkurrierende Zwecke verwendet, so dass es häufig zu Engpässen beim Brennstoff kommt. Außerdem wird der Erdgaspreis von den internationalen Märkten bestimmt, was zu Preisschwankungen führt. Ghana verfügt über eigene Erdgasvorkommen. Es wird jedoch erwartet, dass diese Reserven bis 2028 zur Neige gehen werden.
Ghanas derzeitiger Energiemix besteht aus 1 584 MW installierter Wasserkraftkapazität, 3 758 MW thermischer Kraftwerke (meist mit Erdgas betrieben) und 112 MW Solarstrom. Die verlässliche Kapazität (die Gesamtmenge an Strom, die die Anlage produzieren und in das Stromnetz einspeisen kann) der erneuerbaren Energien ist jedoch nicht vorhanden, da die Quelle ihrer Stromerzeugung variabel ist. Die verlässliche Kapazität des Energiemixes eines Landes ist von großer Bedeutung. Der Energiemix muss eine hohe Grundlastkapazität aufweisen (die Mindestmenge an Strom, die zu einem bestimmten Zeitpunkt in das Stromnetz eingespeist werden muss), bevor erneuerbare Energien in Betracht gezogen werden, um die Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Kein Industriestaat hat seine Wirtschaft auf der Grundlage einer variablen Stromerzeugung entwickelt. Sie brauchten ein zuverlässiges Grundgerüst, auf das man sich jederzeit verlassen konnte. Die europäischen Länder nutzten Erdgas, Kohle, Wasserkraft oder Kernkraft als Grundlastkapazität und fügten variable erneuerbare Energien hinzu. Wenn Ghana seine natürlichen Ressourcen nutzen und zu einem Industrieriesen werden will, braucht es eine nachhaltige, zuverlässige und erschwingliche Grundlaststromversorgung. Das kann eine Quelle wie die Kernenergie sein.
Ghana hat nicht viele andere Energieoptionen. Es gibt gute Wasserkraftquellen, aber die meisten sind bereits ausgeschöpft. Potenzielle kleine Staudämme werden durch den Klimawandel, Schwankungen und illegalen Bergbau beeinträchtigt. Und die wirtschaftliche Rechtfertigung für weitere kleine Wasserkraftwerke ist fraglich. Ghana begann bereits in den frühen 1960er Jahren mit der Nutzung der Kernenergie, aber die Idee wurde nie verwirklicht. Das Kernkraftprogramm wurde 2007 unter dem ehemaligen Präsidenten John Agyekum Kufuor wieder aufgenommen. Das Programm folgte dem Drei-Phasen-Konzept der Internationalen Atomenergiebehörde. Ghana befindet sich jetzt in Phase 2: Auswahl des Lieferanten und Vorbereitung des Standorts. Die Anlage, die an der Küste des Landes gebaut werden soll, wird voraussichtlich Anfang 2030 in Betrieb gehen.
Kernkraftwerke haben sich als eine der billigsten Stromquellen der Welt erwiesen. Auch wenn die Kernenergie eine enorme finanzielle Vorbelastung mit sich bringt, ist sie aufgrund ihrer langen Lebensdauer (über 60 Jahre) und der niedrigen Betriebskosten eine der günstigsten Grundlaststromquellen. Weltweit bemühen sich die fortgeschrittenen Länder um finanzielle Unterstützung für ihre Kernkraftprojekte. Es gibt verschiedene Modelle zur Finanzierung der Beschaffung von Kernkraftwerken, darunter auch die Option einer öffentlich-privaten Partnerschaft.
Ghana betreibt bereits eine der wenigen Lagereinrichtungen für radioaktive Abfälle in Afrika. Das bedeutet, dass Ghana, wenn es ein Kernkraftwerk baut, bereits über Kapazitäten für die Entsorgung radioaktiver Abfälle verfügen wird. Die Entsorgung radioaktiver Abfälle ist ein Thema, mit dem man sich bereits in der Planungsphase eines Kernkraftwerks befassen muss. Dies geht aus dem Meilenstein-Konzept der Internationalen Atomenergie-Organisation hervor, das die meisten Länder bei der Entwicklung eines Atomprogramms verfolgen. Darin sind alle 19 Infrastrukturfragen aufgeführt, die im Rahmen des dreistufigen Konzepts behandelt werden müssen. Es ist das einzige Kraftwerk, das für die Entsorgung seiner Abfälle nach dem Ende seiner Lebensdauer verantwortlich ist. Es ist das einzige Kraftwerk, das die Abfallentsorgung während des Betriebs und nach dem Betrieb plant und bezahlt und dafür eigene Mittel bereitstellt. Die Kosten für die Entsorgung der nuklearen Abfälle und die Stilllegung des Kernkraftwerks am Ende seiner Betriebsdauer sind im Tarif für das Kernkraftwerk enthalten. Dies ist eine Sicherheitsanforderung, die in den Sicherheitsstandards der Internationalen Atomenergiebehörde verankert ist. Außerdem gibt es im Herkunftsland strenge Vorschriften für die Stilllegung, die von den Kernkraftwerkseigentümern eingehalten werden müssen. Eine der größten Sorgen der Öffentlichkeit ist die Behandlung oder Lagerung der hochaktiven abgebrannten Brennelemente, die manchmal auch als "Abfall" bezeichnet werden. Hochgradig abgebrannte Brennelemente sind Brennelemente, die durch Bestrahlung aufgebraucht wurden. Diese verbrauchten Brennelemente bestehen in der Regel zu über 90 % aus nutzbarem Brennstoff, der durch Wiederaufbereitung wiederverwendet werden kann.
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Seit 2015 ist Seth maßgeblich an der Umsetzung der Entwicklung der Kernenergieinfrastruktur in Ghana beteiligt. Er war an mehreren internationalen Projekten beteiligt, darunter den IAEO-TC-Projekten und koordinierten Forschungsprojekten. Er fungierte als leitender wissenschaftlicher Forscher und Stellvertreter für viele Projekte. Derzeit ist Seth der Projektpartner (für Ghana) für das IAEA TC-Projekt (GHA2005) – Aufbau einer Kernenergieinfrastruktur zur Stromerzeugung. Seth ist außerdem nationaler IAEA-AFRA-Koordinator für RAF2013 (Developing, Expanding, and Reinforcing Energy Planning Capabilities – Phase II).
Obwohl sich Seth auf die Entwicklung der Kernenergieinfrastruktur konzentriert, interessiert er sich weiterhin für die Abteilung für Nukleartechnik der School of Nuclear and Allied Sciences der University of Ghana, wo er als außerordentlicher Professor für Nukleartechnik tätig ist.
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