為什麼核四爭議不斷?臺灣真的需要第四座核電廠嗎?(06/23/2021 Greenpeace綠色和平)
2021 年適逢福島核災 10 年、車諾比核災 35 年,再次喚起全球對核能安全的關注,5 月全臺接連停電,更引發公眾對供電吃緊以及能源轉型的疑慮,能源議題在臺灣社會引發洶湧聲浪,隨著「重啟核四」公投即將於 8 月舉行投票,更引發擁核與反核兩方的激烈辯論。究竟核四電廠存在哪些爭議?臺灣是否真的需要這座核電廠?除了核能,臺灣還有哪些能源方案?
臺灣能源現況
在討論核四爭議前,先與您看看臺灣目前的能源現況。以臺灣近十年來的全年發購電量為例,火力發電量約占 80%,核能僅占約 12%,顯見臺灣電力目前仍以火力發電為主要電力來源。在夏季用電尖峰時段,核電亦只佔 6 至 7% 的發電量。
事實上,根據台電公司所公布的歷年發購電量各能源別占比,自民國 105 年(2016年)起,核能占比都低於 15%,在 109 年(2020年)也僅佔 12.7% 。換言之,核能並非臺灣最主要的電力來源,而為了因應日趨嚴重的氣候危機,目前臺灣的能源政策規劃:「2025 年前將再生能源發電占比提升至總體發電量的 20%」,若提高再生能源發展及用電占比是能源政策主要目標,臺灣還需要將資源投注於發展核能嗎?
核能的優缺點
目前世界上的核能發電,主要是利用輻射物質——鈾-235 進行「核分裂」反應來發電,發電前首先須開採鈾礦,鈾礦經過提煉及濃縮程序後,製造成一般核反應爐可用、鈾濃度約為 3% 的燃料棒,再將大量的燃料棒放入反應爐之中,確保足以核分裂達致臨界並持續產生熱力,熱力所產生的蒸氣即可推動發電機發電。
核能發電的整個供應鏈,包括開採、提煉、濃縮、發電,以及燃料棒後續處理,都會產生不同程度的輻射污染以及碳排放,完成發電後的乏燃料棒(spent fuel)最終處置方法也尚未有最佳解方。因此全球主要的國際能源組織對於核能,多以「低碳能源」或「潔淨能源」稱之,但不會稱為綠能(green energy)或永續能源(sustainable energy),顯示核能整體生命週期對環境的破壞力仍大。
換言之,核能支持者認為核電具備低碳與穩定供電等優點,卻忽略了核能在開採、提煉、濃縮過程中產生的廢石、廢泥漿、廢水與輻射均為巨大污染,此外核能發電過程產生大量的核廢料,也成為懸而未解的環境問題。自 1951 年12 月 20 日人類首次用核反應爐產生出電力,至今 70 年過去,仍沒有任何一個國家及地區可以解決「如何安全處置核廢料」的問題。(延伸閱讀:《全球核廢料危機報告》:大量核廢料難以處理)
為什麼臺灣社會聞「核四」色變?
核電廠最具爭議之處,就是「核安」問題。自 1950 年代開始,全球已發生三哩島、車諾比、福島等重大的核災事故,這三場不同類型的核災發生原因包括設計缺陷、人為疏失,以及地震引發海嘯導致的系統故障,造成爐心融解、反應爐爆炸、氫氣爆炸等事故,並且對當地環境造成大規模的輻射污染,即使經歷多年,依然難以復原。(延伸閱讀:福島十年核災處理無期 綠色和平盼望臺灣平安終結核電)
臺灣位處地震帶,板塊運動本就頻繁,存在地震釀災的風險。然而目前的 4 座核電廠,都興建於斷層附近,其中核一、核二與核四皆分布於北海岸,與人口眾多的臺北市直線距離僅不到 30 公里。而核四廠半徑 80 公里海域內有 70 幾座海底火山,其中有 11 座為活火山,2011 年,中央地質調查所也確認,有一條長達 2 公里的 S 斷層位於核四廠的正下方,貫穿整個廠區。《華爾街日報》更在福島核災後,將臺灣 4 座電廠列為最危險等級。
目前討論聲浪最熱烈的「核四」,因預算不足而無法採用大多數核電廠的「統包」方式,轉而將貨就價採「分包」作法,將核四建廠由台電自行進行統籌施工與整合,分拆給美國、日本等跨國公司負責不同部份的施工,最後。因為分包關係造成元件與元件間的介面複雜程度提高,系統不一致且難以整合,而這不穩定的系統整合,最後卻交由過去沒有相關整合經驗的台電處理,讓許多電力專家擔憂核四的安全性。
於 1999 年正式動工的核四電廠,由於建設時間超過二十年,許多系統零件已經老舊不堪使用,原製造商也沒有生產對應零件,如果重啟,需要再進行系統全面的修復跟維護,保守估計須要投入 800 億新台幣以上資金, 10 年以上的時間才能發電,若正式發電後還有營運、核廢料處置的成本。重啟核四不僅曠日費時更所費不貲,也無法回應近期經濟成長的電力需求。將大量資源與金錢投入一座最快 10年後才能發電,而且存在核安疑慮的核電廠,真的是最佳的決定?
積極發展綠能為導向的能源轉型
臺灣政府目前以太陽光電及離岸風電為再生能源主要發展項目,並預計在 2025 年達到總體發電量的 20%。隨著全球各地政府相繼承諾淨零碳排目標,許多大型企業如 Apple、微軟等紛紛提出潔淨產業鏈的要求,以綠能為導向的能源轉型已是全球共識,也是臺灣在能源政策上應該積極發展的方向,現正站在能源轉型路口的臺灣政府,若能集中資源,加速發展再生能源,儲電及節能,不僅可以比核四更快彌補短期用電缺口,更可減少碳排放與空氣污染。
台電獨立董事許志義教授也於研究報告指出,未來新的能源系統將是綠能為主,電力供需則應以分散式供電,取代以往穩定供電的觀念。除了多元開發再生能源,在電力需求端必須思考更多節能、儲能或調配負載的方案。另外在綠電市場開放的狀況下,企業及公眾能夠成為電力「產銷者」,除了用電外,可以透過公民電廠、自建再生能源發電設備,甚至是儲能系統,成為電力供應者的角色,這些行動都能夠協助減輕臺灣電力系統的負擔,並在電業當中成為貢獻系統的部分力量。
綠色和平因反核運動而誕生,五十年來,始終秉持反對核能、核武的立場。邀請您一起加入呼籲政府落實能源轉型的行列,淘汰高碳排的化石燃料及高風險的核能,轉用更加永續、潔淨、安全的再生能源,使您我及下一代無須再擔憂可能發生的駭人核災,或為艱難的核廢料處理問題苦惱。
綠色和平小教室:
統包(Turnkey):由一個得標的統包商負責整個工程興建的統籌,根據電力公司所需的規格,包辦設計、施工到測試,在建廠過程中從頭到尾把關,再交由電力公司進行運轉與管理。目前全球絕大多數的核電廠(包含臺灣核一、二、三電廠)都是以統包方式建設而成。
完整圖文以及更多參考資料請見:
https://www.greenpeace.org/taiwan/update/25521/
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鈾235核分裂反應式 在 說說能源 Talk That Energy Facebook 的最佳貼文
【第四代反應爐早就存在惹】
#俄羅斯的BN800聽過嗎 #星期五講核能
目前的核分裂反應爐設計持續演進到第四代:第二代反應爐就坊間常見幾款,第三代與前一代的差別主要在被動式安全設計,而第四代相較於前者,則是大幅提高燃料使用效率,並有望完成封閉式燃料循環(核廢料變核燃料)。
傳說中的四代爐,其實不是傳說好一陣子了。扣掉法國的超級鳳凰不算,2014年時,俄羅斯在先前的實驗經驗累積後,正式於Beloyarsk電廠建置了4號機,是商用規模的鈉冷式快中子反應爐BN800,目的是測式快中子反應爐的運作原理以及商轉條件,並大幅提升燃料使用效率(60~100倍)以及解決核廢料處置問題,880MW發電容量,建置經費約800億台幣(感覺划算)。
▋快速搞懂快中子爐原理
鈉冷式循環設計讓整個反應爐在安全上已經無顧慮(比爾蓋茲的行波爐也類似),而快中子爐的設計則是可以透過能量較高的快中子不僅比照坊間熱中子爐與可分裂物質(fissile)U-235或Pu-239等發生鏈式反應,也可以與乏燃料中95%以上的U238反應嬗變(transmutation)生成Pu-239,進而做鏈式分裂反應,持續生成大量能量。此外,因為快中子的能量較高,更可與一些週期表上很冷門的錒系元素產生燃燒現象,然後他就不見了~ 最後剩下的一些廢料儘管可能還有放射性,但其半衰期以及需要監管的必要性都較傳統反應爐有更多彈性以及更簡便。
▋最近的BN800訊息
而從2014建置完成,2016開始併網發電,BN-800都算是在測試階段,僅以傳統核燃料運作,並非完全點開快中子爐的技能。而2020的幾天前,BN-800反應爐爐芯中裝填了18組MOX燃料棒,年底計劃再裝載180組。並預期於2021用MOX燃料替換剩餘的鈾基燃料組,準備點開所有技能~~ 所有運轉經驗都將成為俄國快中子爐BN1200的建置基石,不過他們現在主推先進三代反應爐VVER,BN1200的規劃已經在2030之後,多虧BN800的經驗,建置成本與材料需求都可以大幅下降。
https://www.powermag.com/mox-nuclear-fuel-loaded-in-russia…/
▋國際四代爐局勢
國際間總是需要一些競爭力以及不甘心落人後才能讓技術進步,所以美國最近在四代爐的建置上也沒閒著,除了比爾蓋茲Terra Power單打獨鬥的(TWR)行波反應爐外,美國能源部最近也開始準備他的VTR(多功能試驗快中子反應爐)建置,目前已經找了好大一批業者進行合作,包含GE-Hitachi以及Terra Power都將協助反應爐的設計與規劃。可望於2026建置300MW;中國的部分則也多虧美俄的部分技術,正在努力中,目前先祝他們抗疫成功;歐洲的部分看不太到東西...荷蘭好一些、法國暫停中,核融合可能比較有吸引力?印度也在規畫他的釷能源或是HTR。
總之,如果有人跟你說四代爐喊了那麼多年都沒看到影子,或是貼出甚麼四代爐新創公司倒閉的資訊、法國暫停建置等(法國仍有跟日本合作研發),哀... 只能跟他說,可憐哪 ~ BN800已經跟你說哈囉。
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傳說中的四代爐,其實不是傳說好一陣子了。扣掉法國的超級鳳凰不算,2014年時,俄羅斯在先前的實驗經驗累積後,正式於Beloyarsk電廠建置了4號機,是商用規模的鈉冷式快中子反應爐BN800,目的是測式快中子反應爐的運作原理以及商轉條件,並大幅提升燃料使用效率(60~100倍)以及解決核廢料處置問題,880MW發電容量,建置經費約800億台幣(感覺划算)。
▋快速搞懂快中子爐原理
鈉冷式循環設計讓整個反應爐在安全上已經無顧慮(比爾蓋茲的行波爐也類似),而快中子爐的設計則是可以透過能量較高的快中子不僅比照坊間熱中子爐與可分裂物質(fissile)U-235或Pu-239等發生鏈式反應,也可以與乏燃料中95%以上的U238反應嬗變(transmutation)生成Pu-239,進而做鏈式分裂反應,持續生成大量能量。此外,因為快中子的能量較高,更可與一些週期表上很冷門的錒系元素產生燃燒現象,然後他就不見了~ 最後剩下的一些廢料儘管可能還有放射性,但其半衰期以及需要監管的必要性都較傳統反應爐有更多彈性以及更簡便。
▋最近的BN800訊息
而從2014建置完成,2016開始併網發電,BN-800都算是在測試階段,僅以傳統核燃料運作,並非完全點開快中子爐的技能。而2020的幾天前,BN-800反應爐爐芯中裝填了18組MOX燃料棒,年底計劃再裝載180組。並預期於2021用MOX燃料替換剩餘的鈾基燃料組,準備點開所有技能~~ 所有運轉經驗都將成為俄國快中子爐BN1200的建置基石,不過他們現在主推先進三代反應爐VVER,BN1200的規劃已經在2030之後,多虧BN800的經驗,建置成本與材料需求都可以大幅下降。
https://www.powermag.com/mox-nuclear-fuel-loaded-in-russian-reactor-more-to-come/
▋國際四代爐局勢
國際間總是需要一些競爭力以及不甘心落人後才能讓技術進步,所以美國最近在四代爐的建置上也沒閒著,除了比爾蓋茲Terra Power單打獨鬥的(TWR)行波反應爐外,美國能源部最近也開始準備他的VTR(多功能試驗快中子反應爐)建置,目前已經找了好大一批業者進行合作,包含GE-Hitachi以及Terra Power都將協助反應爐的設計與規劃。可望於2026建置300MW;中國的部分則也多虧美俄的部分技術,正在努力中,目前先祝他們抗疫成功;歐洲的部分看不太到東西...荷蘭好一些、法國暫停中,核融合可能比較有吸引力?印度也在規畫他的釷能源或是HTR。
總之,如果有人跟你說四代爐喊了那麼多年都沒看到影子,或是貼出甚麼四代爐新創公司倒閉的資訊、法國暫停建置等(法國仍有跟日本合作研發),哀... 只能跟他說,可憐哪 ~ BN800已經跟你說哈囉。