
新核能4-1》國原院投入SMR新核能科研 部署未來自主運維能力
獨立之精神,自由之思想。
—— 陳寅恪
國家原子能科技研究院投入核能科研,包含核融合相關技術,美國懷俄明州州長戈登(Mark Gordon)率團參訪國內首座Tokamak研究用裝置FIRST。(國原院提供)
台灣能源仰賴多元開發,政府已宣示不排除新世代核能技術,國家原子能科技研究院(國原院)目前主要投入小型模組化反應器(SMR)與核融合兩大主題,部署將來新設施的自主運作維護能力,SMR發展較快,歐美日韓皆有進度,核融合則待具體落實商轉,至少再等20年。
模組化設計 安全、便宜易組裝
SMR發電量較傳統核電廠小,約20MW到300MW,具備模組化設計,故有較安全、較便宜且易組裝等優點,但採核分裂反應爐,仍有核廢料產生。核融合則是將2個輕原子結合成1個重原子,類似太陽與恆星發光原理,無核廢料污染,但如何維持「太陽」不消失成技術瓶頸。
為跟上國際科研腳步,國原院表示,已投入SMR與核融合2大主題,其中SMR從2023年起研析國際法規,去年起執行國科會壓水式SMR爐心模擬與隔震技術先期研究,同步執行SMR安全分析研究4年計畫;今年再獲國科會1億元補助,投入「低碳及高能量密度之小型模組化反應器(SMR)研究」,主要以輕水式SMR為主,也接續提出4年期中長程個案計畫,將深入探討部署SMR及MMR的問題與解決策略。
而國際上,歐美日韓皆部署SMR技術,國原院指出,如美國能源部將投入32億美元示範先進核反應器,美國核管會今年3月已發建廠許可給Natrium鈉冷式SMR,另一家NuScale公司也通過官方設計認證及標準許可。歐盟今年上半年也提出SMR發展策略;韓國前年宣布在慶州成立SMR國家工業園區;日本企業也投資美國NuScale公司,加入SMR全球供應鏈。
磁約束、慣性約束 核融合兩大主流
至於核融合技術,國原院整理,國際以歐盟、日本、中國的「磁約束」及美國的「慣性約束」兩大主流,但全球仍處物理與工程驗證階段,商轉規劃多落在至少20年之後;台灣則由國原院與成功大學、清華大學及國家高速網路與計算中心共同合作,投入「磁約束高溫電漿研究」。
但國原院坦言,台灣過去政策為引進核能用於發電為主,非建立本土化核電產業,目前尚未具備設計或開發核子反應器的能力,不過仍培養出核電運作維護與管制能力,因此針對新核能科研,目前也採引進設施、自主運維考量,相信只要核能人才可傳承,台灣就可掌握新核能基礎能力。
外界也關注目前國內核電廠的燃料棒處理,過去只用5%就需取出,認為新技術可利用剩下的95%,但國原院解釋,確實有快中子反應器可用掉較多比例的核燃料,但台灣對國際公約「禁止核武擴散條約(NPT)」有相關承諾,與核子保防相關措施,目前我國並未設置再處理廠或鈾燃料廠;未來若引進快中子反應器,仍比照目前傳統核電廠燃料供應方式,由國外製造供應。
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中興工程顧問社董事長李俊毅率團參訪國原院「小型模組化反應器(SMR)展示平台」,由原能所介紹小型模組化反應器的安全特性與應用潛力。(國原院提供)