不再費工費時,小型模組化反應爐會是核工業新機遇嗎

作者 | 發布日期 2021 年 12 月 16 日 16:33 | 分類 核能 , 能源科技 Telegram share ! follow us in feedly


小型模組化核能反應爐(SMR)未來可以在能源轉型中佔有一席之地嗎?有些人認為這項新核能反應爐具有高安全性、能以模組化設計與製造優勢,有些人則質疑,這是個風險大於效益的新核工業技術。

有別於傳統大型、集中式的核電廠設計,每座反應爐裝置容量動輒 900MW 以上,SMR 的裝置量可能只有少少的十位數 MW 級,但該技術的優點在於,可以將機組拆分成多個部分,在現場一次安裝多個小型反應爐,或是在工廠建置完後直接搬去現場,有利規模量產,又避免過去設置核電廠工程浩大、費時昂貴的老問題。

目前也有多家知名 SMR 公司正努力耕耘,像是微軟創辦人比爾蓋茲投入的泰拉能源(TerraPower)、獲得美國能源局補助的 X-energy、加拿大立足的 Ultra Safe Nuclear 以及英國渦輪機廠 Rolls Royce(勞斯萊斯)等等。

不過要推廣小型模組化核反應爐技術,或是推廣以低碳核能取代化石燃料技術,還是得回到核電廠曠日費時、安全性、核廢料老問題,尤其是在 1986 年車諾比事件、2011 年福島核災後,核能進展在歐美放慢速度。

目前加拿大有 6 座核電廠,共有 19 座 900MW 大型核反應爐,而這十幾年來,加拿大一直在尋找永久存放核廢料的最終處置場,至今都還存放在核電廠附近的暫存區。就安全性來說,Ultra Safe Nuclear 企業發展總監 Ken Darlington 表示,總而言之,這個就是對安全性議題的不同意見,還有許多宣導工作要做。

SMR 支持者認為,小型核反應爐可以依靠新技術來降低核電廠的連鎖反應失控和過去致災故障的可能性,目前 Ultra Safe Nuclear 和加拿大安省電力公司(Ontario Power Generation)也合資成立 Global First Power 想展示 SMR 技術。

Darlington 指出,Global First Power 比過去的大型核電廠更安全,它使用被動冷卻系統,不會發生失控的爐心熔毀,也是用較小的顆粒作為燃料,遠比燃料棒更安全。Darlington 認為小型模組化核電廠建置成本較便宜,這種反應爐目標是大規模生產,然而過去所有核電廠都是獨一無二,更容易受到成本超支和建設延誤。

當然也有人質疑小型核反應爐真能如此便宜與安全?加拿大英屬哥倫比亞大學公共政策教授 MV Ramana 指出,核電本質上是昂貴的,只是因為過去都設計大型核電廠,透過規模經濟來壓低成本;且傳統核電廠也有常識使用被動冷卻系統,可核分裂本質上是危險的,很難判斷尚未獲得許可或生產的反應爐的安全性。

Ramana 指出,就對過去核電廠事故的了解,幾乎每一起事故的發生都是無法複製的,代表發生事故的方式有很多種。出於這個原因,他認為風險大於收益,縱使部屬 100 座小型模組化反應爐,也僅佔電力供應的一小部分,但每個反應爐都可能會產生放射性廢棄物並帶來事故風險。

(首圖來源:Ultra Safe Nuclear