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整理包/童子贤从反核到力推新核能、政府态度放软 台湾发展 SMR「核」理吗?

时间:2024-09-28 20:49 来源:未知 浏览: 次

和硕董事长童子贤近期频频抛出核能议题,与过去反核立场相斥。为何核融合、小型核能受到业界大老推崇?台湾若重启核能,又会是开启潘朵拉的盒子、亦或是顺利解决缺电,继续走在减碳道路上呢?《经济日报》整理核能相关议题,包含各方意见以及国外案例,供读者参考比较。

    • 重点马上看
    • 1. 要减碳却缺电成政府难题 核能是解方?
    • 2. 核能发电能保供电无虞?多国重回核能怀抱
    • 3. 和硕童子贤大赞OL3机组 台湾比照将有谱?
    • 4. 小型核电厂降低核威胁 成最安全模式?
    • 5. 各界致力造「小太阳」核能技术大突破?
    • 6. 核能发展日薄西山?科技、产业大老这样看
    • - 延伸阅读

要减碳却缺电成政府难题 核能是解方?

全球暖化致气候变迁问题日益严重,减碳成各国趋势,且势在必行,不过,大部分企业虽能接受减碳造成的碳费、环境税等额外成本,但随AI发展推升用电需求,在绿色能源供应不足的情况下,恐掀起另一波产业危机。

近年护国神山台积电在台扩厂遍地开花,加上台商回流、国际大厂投资设厂,让台湾用电需求大幅提升,而在民生用电方面也盛传用电吃紧,不仅各地停电事件频传,用电尖峰时刻加大燃煤等排碳发电设备运转,也增加空污、发电费用等负面成本。

欧盟将核能、天然气纳绿色能源

比利时布鲁塞尔欧盟委员会总部。 路透
比利时布鲁塞尔欧盟委员会总部。 路透

自前苏联的车诺比核灾,以及日本311福岛核电厂事故后,各国痛定思痛,在节能减碳潮的推波助澜下,纷纷提出新能源转型政策,不仅加大投资再生能源,也加速将核能设施逐步除役、禁止。

不过,近十年来能源转型政策面临各项挑战,包含地缘政治风险、技术限制、加剧的气候变迁,严重影响推行进度,过程中剧烈的「负」作用,如成本垫高、生活品质下降等,也激起不少民众、企业不满,检讨声浪起。

其中,欧洲议会首开第一枪,在2022年7月6日表决通过,将天然气、核能列为绿色能源,纳入欧盟2020年推出的「永续活动分类标准」(EU taxonomy for sustainable activities)中。让核能在未来当计划列绿色投资时,可得到相关补助和赋税减免等优惠。

当然,以地缘政治因素来说,欧洲国家使用天然气需透过出产大国俄罗斯,近年因俄乌战争交恶,连带影响欧洲各国电价,在再生能源无法抑制电价上涨、满足用电需求的情形下,核能成为间接的救命出口。

天然气管线示意图。 欧新社
天然气管线示意图。 欧新社

此外,过去欧洲各国燃气发电比率高,相较于核能发电产生的碳排放,天然气约为前者的3倍左右,因此,将核能纳入考量,让欧洲诸国在不影响减碳行列的环境下稳定电价。(延伸阅读:电力需求增 带旺核电股 )

不过,这套做法同样遭受不少批评,认为允许投资核能,资金转移,将进一步压缩再生能源发展,同时,明确表态认为核能不能与再生能源等绿色能源混为一谈,知名减碳倡议组织 RE100也拒绝将核能列为绿能。

核能发电能保供电无虞?多国重回核能怀抱

近期受到关注的还有日本的核能议题与政策,《日本共同社中文网》报导指出,根据日本原子力产业协会调查,日本去(2023)年度核电机组运转率为28.9%,超过2021年度的24.4%,创2011年福岛核灾事故以来新高。

日相岸田先前曾表态推动绿色转型与新资本主义政策,虽然2011年后核能发电一度完全停摆,但仍无法完全摆脱核能发电需求,核能运转率逐年垫高,甚至,随俄乌战争、以巴冲突导致,油价、天然气价格飙高,需求更加急切。不但修改政策取消核能发电厂延役最多至60年期限,还考虑将以核能新技术兴建核电厂。

不仅日本打算重新拥抱核能,东南亚国家也正如火如荼进行相关计划中,七大工业国(G7)日前也兑出承诺,不再发表反核的言论。与此同时,台湾执政政府虽仍明确表态废核势在必行,但仍不排除在危急供电无虞的处境下重启相关核能设施。核能在不少人心中仍占有重要地位。(延伸阅读:台湾核电厂延役 关卡不少 )

核废料问题终无解 地震海啸成隐忧

核一厂室外干贮设施。 图/联合报系资料照片
核一厂室外干贮设施。 图/联合报系资料照片

但是,我们都知道大至反应炉反应完毕后的燃料棒、小至核能设施(包含医院)的衣物、器具等,因为沾有放射性物质,人体接触会因时间长短而有不同程度损伤,最重则至死亡。仅管部分核废料可以经由再处理达成循环,但仍有大部分中、低阶核废料需要解决,然而,全世界目前仍没有相关技术可以消化这些核废料,仅能透过贮存等待放射性物质挥发消散后才有解,而这也成为核能最致命的缺陷之一。

此外,核能发电需要大量冷却水,所以建厂多会选在海边,而台湾位处太平洋火环带上,好发地震,且不排除会造成海啸,核电厂在地震来临时的安全性将是一大问题,虽无法认定肯定会出事,但谁也说不准,万一出差错,处理范围将不再仅是核电厂本身而已。

和硕童子贤大赞OL3机组 台湾比照将有谱?

根据芬兰电力营运商 TVO 指出,位于芬兰奥尔基洛托核电厂的欧洲压水反应炉(EPR) 三号机 OL3,是世界第三大核电机组,由芬兰于2003年向法国订购兴建,直至去(2023)年正式运转,可以提供芬兰全国约三成的电力,同时,降低至少六成向外国购电比率。依照官方说法, OL3运营可达60年,且能应此降低电价。

芬兰奥尔基洛托核电厂三号机( OL3)。 图/取自TVO官网
芬兰奥尔基洛托核电厂三号机( OL3)。 图/取自TVO官网

若与台湾核电厂相比, OL3净发电量为1.6GW,核三厂两套机组发电量约则为1.9GW, OL3近乎可以一座抵两座。此外,根据台电解释,早期核能反应炉(核一、核二),多为沸水式反应炉,利用铀原子核分裂放出能量,加热反应炉中的水成蒸汽,带动发电机产生电力。而 OL3、核三厂则为压水式反应炉,与沸水式的差别在于压水式在水加热成蒸汽的过程中采用了两套回路,系统较为复杂,其他装置模式、原理则大致相同。

台湾有望照OL3模式造核电厂?

根据「绿色公民行动联盟」声明指出, OL3因技术问题工期延宕多年,成本暴增,连带造成承包商法国核电公司阿海珐(AREVA)在2015年破产。据悉,《世界核能产业现状报告》预估,OL3的建设成本约110亿欧元(约3,827亿新台币)以上,相关损失预估达55亿欧元(约1,913亿台币)以上。

童子贤抛出「核一、核四铲平各设两座OL3」议题,虽然设备上确实比台湾现役核电厂来的优秀,不过,考量成本,当初核三厂建厂成本约为新台币950亿(未考量通膨)与OL3总经费推估至少相差6倍,是否符合利益仍是问号。且未来营运模式的不确定性,加上建设平均需历时逾四年,可说是远水救不了近火,就算未来技术、资金皆到位,仍有核废料产出与贮存问题。(延伸阅读:和硕董座童子贤发声:核二核三延役 设两座新型核电厂 )

小型核电厂降低核威胁 成最安全模式?

相较之下,或许小型核电厂可以成为未来参考模式,「小型模组化反应炉」(SMR;Small Modular Reactor),一座发电量约落在20MW-300MW之间(1GW=1000MW),发电量换算估计约为一般核能发电厂的十分之一。

为何会说他安全?最大的原因在于,SMR 体积小,设计上就可以涵盖冷却系统,尽管发生不可抗力因素导致反应炉需做紧急处置,但少了原本反应炉与系统间恐因天灾或操作不当等问题产生的爆炸危机,可以透过反应炉本身冷却系统操作,加上利用自身体积优势达成自主降温。(延伸阅读:用小型核电厂全面取代火力发电?澳洲算出代价太惊人 )

小型核能反应炉(SMR)乘载不少拥核派的干净能源梦,图为 Rolls-Royce...
小型核能反应炉(SMR)乘载不少拥核派的干净能源梦,图为 Rolls-Royce公司展示的SMR示意图。 美联社

其中,中国山东于2021年启用「石岛湾高温气冷堆核电站」并成功并网发电,而高温气冷堆作为燃料棒、冷却剂间的材料,不仅热转换效率更高,使得反应炉能够承受较高温度外,作为核能发电主要原料的元素铀-235 反应使用的量也减少,代表炉中存在的元素变多,若反应加快,元素能够在第一时间控制状态阻止温度立即升高。

不过,SMR 本身的优点并不能遮掩它存在的缺陷,若以核能控管角度来看,SMR 的数量需要是现今核电厂的数倍至数十倍,才能达成降低发电成本的效果,多一座反应炉将多一分核风险(有核就有风险与安全性无关),届时数字恐将超乎众人想像。此外,SMR 占地面积小,却忽略核废料存放问题,再加上 SMR 数量之多,未来核废恐成大问题。

小核电可以在台湾施行吗?

小型核电站行不行 1/小型核电贵桑桑 核融合「永远还要等30年」新型核电为何这样远?

小型核电站行不行 2/多国重新拥抱核电 台湾核电重启 有可能吗?

各界致力造「小太阳」核能技术大突破?

既然OL3模组与SMR机组模式都不是最好的选择,还有选项可以拥抱核能吗?答案是有的!核能本就是干净能源,而核融合技术因产出核废料近乎于0,且0排碳,又被称为终极「能源圣杯」。

核融合将终结能源需求?

低碳能源需求急迫,小核能、核融合等能源技术受瞩目。图为国际热核融合实验反应炉(I...
低碳能源需求急迫,小核能、核融合等能源技术受瞩目。图为国际热核融合实验反应炉(ITER)。 (图/ITER)

放眼望去,现今核电厂反应炉皆属于核分裂,核能发电原料铀矿透过提炼产生 铀-235元素,借由中子撞击原子核,原子核经撞击分裂,产生n+1个原子核,且该过程会产生大量热能,再以此热量进行发电。(延伸阅读:VIP/核融合发电事业涌入资金 排名前十企业都是谁、有那些技术? )

而核融合则相反,利用氘(ㄉㄠ)、氚(ㄔㄨㄢ)两种原子(氢原子的同位元素,反应会产生水,故为干净能源),以超过千度高温反应,使其原子核融合,而在用此过程中所得到的能量进行发电,因为反应方式和太阳相同,又被称为人造太阳或小太阳,不过,光是要维持原子核融合条件的环境就困难无比,不符合能量输入小于能量输出的能量净增益(net energy gain)与成本。

美国领头砸钱研发 各国传捷报

目前实际运用的例子应该就是大家不陌生的「氢弹」,但氢弹的反应仅在一瞬间,且无法经由人为控制状态。然而,因为核融合所带来的经济效益极大,产制过程也近乎符合净零碳排要求,和风险相对较小,包含最积极的美国、法国、英国、德国、中国、日本等都争相砸钱投入。

外媒报导,美国美国劳伦斯利佛摩国家实验室(LLNL,Lawrence Livermore National Laboratory)2022年实验过程中,透过技术操作,投入2.05百万焦耳(MJ)的原料,并成功释放出约3.15百万焦耳的能量,净能量增益转正,为一大突破。

而法国实验室也传出捷报,法国南部一座名为WEST的核融合反应炉,创造了一种名为电浆的超热材料,它的温度可以连续六分钟达到华氏9,000万度(约摄氏5,000万度)。未来发展指日可待。(延伸阅读:法国核融合实验获突破 离「人造太阳」更近一步 )

核能发展日薄西山?科技、产业大老这样看

OpenAI执行长奥特曼(Sam Altman)。路透
OpenAI执行长奥特曼(Sam Altman)。路透

根据《路透》报导指出, OpenAI 执行长奥特曼( Sam Altman)先前曾在公开场合表示,核融合技术,以及其他便宜的能源,将会是推动AI前进的重要基础,他强调,「如果无法取得突破,就不可能实现此一目标,这激励我们加大对核融合的投资。」

空口无凭,据悉,奥特曼曾于2021年以个人身分,投资美国核融合新创公司 Helion Energy 至少3.75亿美元资金,公司宣称将于2028年完成核融合相关技术并商转,更以此吸引微软签署购电协议。

至于,台湾和硕董事长童子贤表态支持核能,针对提出OL3说遭反核团体挞伐,它则反击称,他是建议思考「新技术、新核电比旧核电更有效率更好。」而非意识型态反核,童子贤进一步指出,数十年来,电脑、网路、晶片、材料都在进步,2024年的现在为何不能规划比核一、核二、核三时代更进步的技术。为台湾寻找先进技术,并无不好。(延伸阅读:回应核能OL3批评,童子贤:绿盟与教授想打脸却搞错重点 )

另外,力积电董事长黄崇仁则是主张用核电,并应将核电视为清洁能源,未来改建核四也许还要很久,但核二、核三延役,他也是支持的。

工总理事长潘俊荣也于日前公开喊话表示,核能是最干净、经济成本最低、没有空气污染和碳排污染的能源,与20年前情况大不相同,建议政府从此角度思考,改变能源结构,采用核能发电。

(资料来源:编译林聪毅、任中原、季晶晶;记者王郁伦 、江睿智 )


延伸阅读

阳光行动专题/一次看台湾今天用电够不够

准经济部长郭智辉:核能是干净能源 允诺上任后尽速盘点能源政策

华新焦佑伦:台湾没有选择、必须发展核电 就算不建厂也得有关键能力

和硕童子贤:谈核能并未替谁铺路 是超越蓝绿议题

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