核四公投科普day8

日本東北大學量子科學與能源工程系

【核能機組的進化史】 #公投第17案 #核四解謎接力 #連續18天 12/8 EP8 除了核四是否處於斷層之上、試運轉與安檢結果是否安全，我想大家可能還很好奇，#核四本身所使用的機組到底堪不堪用，是否如有些傳言所說機組老舊不適合使用，畢竟從1999年建造到現在也是二十年前的事情了，20年前的設計到今天是否過時絕對是一個可以拿出來討論的事情；那既然要講這個，可能要稍微講講核能機組的演變進化史了。到今日為止，核能電廠可以依時代劃分為四個時期：第一代的核反應器是指1950-1970年代所建造的商業反應器，#這些反應器也是商用發電的反應器的起點(在此之前都是研究用的反應器)，目前世界上也已經沒有這類的反應器在商轉。第二代的反應器算是現在世界各國最廣泛使用的，發展時間大概從1960-1990這三十年間。型號有PWR(核三廠使用的反應器類型)、BWR(核一廠與核二廠使用的反應器類型)，#上述這兩款是目前世界上最為常見的核反應器，美國也主要都是用這兩款型號的反應器；另外還有CANDU（加拿大研發）、AGR（英國研發）、RBMK（蘇聯研發，是最老也用最久的第二代核反應器，當年車諾比爾事故就是使用此款反應器！)。我在這裡沒有要特別介紹各個反應器的設計跟原理，雖然各有不同，但一般大眾也不太需要去知道。第二代核反應器與第一代最大的差別就是，第二代的核反應器開始大量增設安全系統（但大部分都還是 #主動安全系統）。而第二代核反應器的運轉執照各國均為40年，#但並不代表40年以後核電廠就不能用，#這只是當初在算攤提成本的時後認為40年剛好是可以回收成本的時間，因此，大部分第二代核電廠都展延了使用期限，節至2013年，美國100部機組中有74部已經獲得50年以上的運轉執照。第二代核反應器在之後西元2000年之後有再繼續增加整體的安全與經濟性，核工產業就把他稱作二代+反應器，相比第三代核反應器也較為便宜。第三代核反應器在大概1990中期出現，有更高的發電效率、更佳的燃料設計以及被動安全系統。現在世界上研發產出的第三代核反應器並不多，有ABWR（核四廠所使用的機型，設計概念與核一與核二類似，日本美國共同研發，#因此現有世界上已經啟用的ABWR除了核四以外其他都蓋在日本）、APR-1400（韓國研發）、VVER（俄羅斯研發）、HPR-1000、ACPR-1000（後兩者由中國研發）。與第二代相同，後來也陸陸續續推出了一些安全性與經濟性都更加完備的三代+反應器。而第四代核反應器目前都在研發階段。相比前面三代核反應器，第四代核反應器使用了更創新與不同的設計理念在設計核反應器，朝著兼具安全、永續、效率與節流的方向繼續努力；但就是因為與前三代核反應器有明顯不同，歷時研究時間也較久，至今還未商轉。研發機型有HTGR、VHTR、MSR、SCWR、GFR、SFR、LFR等等。(我自己的碩士論文研究題目就是在做SCWR的材料組件相關研究)。 #核四其實很新從上述的介紹可以發現，就算核四從1999年開始建造到現在，但他在整個核工產業中的機型還是非常新的，並沒有什麼太老舊導致無法運轉之說。另外，有些人也會提到世界上已經沒有類似的ABWR反應器類型在做運轉因為其機型本身有安全疑慮。#這句話是不正確的。前面有提到ABWR除了核四廠以外，其他商轉的機組都在日本，但由於日本在2011福島核災過後，暫停了全部核電機組的運轉，又因為受到核災的關係日本當局大幅拉高了核電廠的安全標準，因此陸續重啟核電機組的速度較為緩慢（由於廢核後的電價持續上漲，日本在近年又重回核電的懷抱），ABWR目前還都在停機檢修與安全測試階段，跟原本的抗地震防海嘯能力並無直接關係，事實上，#ABWR機組是世界上第一個拿到美國核管會認證的第三代機組。前面也有提到，ABWR是BWR的進化版，在整個架構上並無差別太大，只更改了整體反應器的安全性設計，因此，#如果你覺得核一核二廠是安全的，#那也請給核四一點信心。小知識補充 #主動安全與被動安全的差別所謂的主動安全，是指反應器在面臨風險時期，需靠人為操作啟動的安全系統；相較來說，被動安全就是緊急情況發生時不需要操作員手動就能自動開啟的安全系統。#也就是在建造電廠的時候利用大自然的基本現象設計出來的安全設施，例如將生水池置於高處，可靠重力直接注水；透過設計自然對流散熱圍阻體。用白話一點的說，開車的時候主動安全可能就是煞車防鎖死系統，被動安全就是安全帶或是安全氣囊明天也還沒想要講什麼！想聽什麼都歡迎跟我說！謝謝大家，也歡迎分享出去～ ——————————— 相關資料 1. 美國核電廠延役狀況

2.各代核電廠介紹

3.被動安全介紹

4.BWR和ABWR的差別

5.HITACHI公司自己對ABWR的介紹