小型模組化反應爐(SMR)可行性

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澳洲擁有豐富的天然資源,煤、油、氣都充足,但為了銜接全球「淨零碳排」的腳步,澳洲政府開始積極務實地考慮未來使用核電的可行性。如此的決定,其實與中東地區部分產油國家的能源轉型作法一致,畢竟抑制全球暖化,世界各國都有責任。

議題背景:

澳洲的獨立非政府組織「澳洲技術科學與工程學院(Australian Academy of Technological Science & Engineering)」於七月底發表〈小型模組化反應爐-技術與澳洲情境說明〉報告,評估至2024年7月為止,小型模組化反應爐(Small Modular Reactors, SMR)於「經濟合作暨發展組織(OECD)」成員國的發展現況,及澳洲的發展可行性與配套措施,如技術、法規、民眾接受度、商業模式。這篇報告提及SMR無論技術或配套措施都仍處於發展階段,也尚未能證實發展技術的成本和運行效能。報告認為,根據澳洲目前的法規與技術的各項配套措施的發展進程,現在就將SMR視為未來的可用技術,是一件高風險的事。不過,SMR依然有潛力成為澳洲未來能源結構的一部分,為電網提供基本負載電力與可調度的電力。

科技媒體中心邀請核工專家提供看法,希望以國外的相關報告,提供台灣更多評估SMR的看法。

澳州技術科學與工程學院報告:

專家怎麼說?

葉宗洸

2024年08月27日
國立清華大學工程與系統科學系特聘教授    葉宗洸

澳洲擁有豐富的天然資源,煤、油、氣都充足,但為了銜接全球「淨零碳排」的腳步,澳洲政府開始積極務實地考慮未來使用核電的可行性。如此的決定,其實與中東地區部分產油國家的能源轉型作法一致,畢竟抑制全球暖化,世界各國都有責任。

這份報告分析小型模組化反應爐(SMR)的全球技術分析與澳洲在地適用性、澳洲應具備的管制作法,以及全面性的社經考量。

全球SMR技術的部分並無太多嶄新的訊息,相關資訊均可於公開資訊中查得。文中提及全球發展SMR的驅動因子,包含供電穩定、成本低廉、符合能源安全要求等要項;還強調SMR具有可補充既有光、風發電的特性。我並不認同SMR可以補充風、光的發電量落差,畢竟SMR的設計初衷,並不是作為調度電力的用途。文中說明模組化設計可讓電廠的總裝置容量更具彈性,而發電與產熱功能兼具,是SMR相較於傳統核電廠的優勢,並預估SMR原型機組可能在2030至2035年之間完工。此外,文中另一項重要論點是,SMR的資本支出在機組未正式商轉前,無法準確預估,但根據過往的工程與製造經驗,原則上應會比傳統核電機組便宜許多。

在澳洲在地適用性上,澳洲雖非核電使用國,但卻有全球最大的鈾礦蘊藏量。澳洲國會環境與能源委員會在2019年發公布了澳洲採用核電先期工作諮詢報告,其中一項重要建議是不考慮首創機組,只採用已完開發的延續機組。。

報告中提及澳洲為非核電使用國,因此不具營運商用核電廠的經驗,也沒有培育相關人才。如果確定未來將採用核電,澳洲亟須加速發展管制作業,並培育核電相關人才。不過,即使是延續性機組開發也需要時間,因此人才培育的工作並沒有立即的急迫性。

最後,在全面社經考量上,政策透明度與建立民眾的信任是首要工作,必須明確定義所有關係人的角色與責任。此外,也需要關注原住民觀點、澳洲淨零承諾衝擊、生物多樣性衝擊,這之間的溝通仰賴政府與地方充分對話與合作。

本報告在結論中提醒政府,即使不自行創建SMR機組,也會是一項長達10年的挑戰與工作。若第一部SMR於2035年完成運轉測試,商業化應用可能要至2040年代初期才會出現,而要2040年代後期才可能有健全的市場。因此,澳洲於2040年之前追求發展中或原型SMR是一項高風險作法,因為政府必須先進行核管立法、取得社會認同、加強與開發商合作、完成人才培育。

總結而言,本報告認為澳洲從非核電國家轉型為核電國家所面臨的挑戰不少,前置作業與準備工作可能需時超過10年以上,因此建議政府按部就班執行SMR應用計畫,不必操之過急。

我國與澳洲最大不同點在於核電使用經驗,過往超過40年核電運轉與管制所累積的技術能力與法制規範,以及持續的人才培育(雖然人數逐漸減少),都讓我國在採用核電新技術方面具有優勢,且準備更周全。如果政府未來的能源政策確定納入採用新技術核電,特別是SMR,用以協助達成淨零碳排的目標,那麼我國可參考澳洲的保守做法,僅考慮已完成商業運轉的延續機組,期程可望落在2030年代初期。管制機關針對SMR修訂管制辦法,估計可於兩年內完成,而運轉人力訓練與人才培育可在既有基礎上進行,不需像澳洲耗費10年的時間。


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