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別浪費減碳工具 美國核工業討論「核電廠運作100年」
中時新聞網     2021/04/09 00:10
愈來愈多國家已經訂下「2030碳排減半、2050全國零碳排」的目標,因此有愈來愈多國家冷靜分析現有的無碳能源有哪些,核能被視為最穩定與最重要的,然而許多國家的核電廠是在1960~1970年代興建,因此在2050年之前,都面臨使用許可證到期的問題,於是美國核能管理機構,開始討論「核電廠能否運轉100年」。

位在美國伊利諾州的德勒斯登核電廠(Dresden nuclear power plant )的2號機與3號機,從1970年開始運轉,如今已達到51年,是美國運作最久的反應爐之一,負責營運的艾索隆電力公司(Exelon Corporation)計劃在今年秋天將2部機組退役,但是已經有一股聲音,建議該電廠持續運轉,因為「每失去1座反應爐,就等於失去1座有效的減碳工具」。

Utility Dive報導,核能工業分析公司UxC的總裁喬納森·辛澤(Jonathan Hinze)表示,多數國家已有「2050年零碳排」的計畫目標,但現實的情況是,許多核電廠在2050年之前,就面臨使用執照到期可能關閉,然而目前面臨的是零碳能源仍然不足,要是這些老核電廠無法持續運作,我們的減碳目標只會更加遙遠。

他說:「在經濟學上,把握現有的資產永遠是最優先選擇,而不是拿新的資產取代它們。」

根據能源行業專家的說法,許多州政府、公用事業單位都決定在未來20~30年內,要達到明顯的減碳目標,核電就成為搶手的潔淨電力,也因此,核電廠必須盡快解決使用執照到期的問題。

2019~2020年間,美國核管會(Nuclear Regulatory Commission,NRC)首次批准佛羅里達州、賓夕法尼亞州的核電廠運轉許可80年,此舉得到能源行業的普遍肯定,視為重要的法令里程碑。

接著,杜克能源公司(Duke Energy)承諾到2050年,實現「零碳排」的目標,他們擁有歐康尼核電廠(Oconee Nuclear Station),裝置容量為2500百萬瓦,是杜克公司最大的單一發電廠。因此杜克公司已經計畫爭取延役60年許可證,使這座核電廠至少可以運作到80年。

但即使如此,到2053、2054年,歐康尼的2號機、3號機仍面臨許可證到期的問題。

所以,才會有些能源公司開始討論「核電廠直接使用100年」的可能性。

最近20年,新核電廠的興建計劃,都面臨進度落後、建造成本高漲的麻煩,比如喬治亞州的沃格泰爾核電廠(Vogtle Electric Generating Plant)在添加新的機組,這是30年來,美國新建的第1具新核電,但經過8年的建設,無數的延誤、數十億美元的成本超支,仍未完成。

專家說,儘管公司、政府的某些減碳時時間表看似很長,但是新核電廠的興建都遇到落後的問題,更突顯現有核電廠變得更重要,延役也更迫在眉睫。

美國核監管委員會NRC,在今年1月份的一次會議上,首次公開討論了「為核電廠頒發100年運轉許可證」的可能性。徵詢在實際的物理狀態下,能否保持安全性,目前仍在收意見,尚未做出任何決定。

NRC主要討論的是核反應爐組件長期運作,是否有機件老化的技術問題,哪些設備可以用更新的方式改善?電力研究所(EPRI)其實一直在研究類似問題,包括核電廠內部的電纜、管線、混凝土建築,和無數其他組件,在長時間的輻射轟擊下能否保持住強度。以及電廠如何知道何時組件需要更換。

EPRI創新總監希瑟‧費德曼(Heather Feldman)表示,「100年的安全性問題,其實與80年運作安全性,沒有實質性差異。」

費德曼(Feldman)以汽車更換機油為例子,她說:「有些人換機油,看的是時間,比如每3個月更換一次、但另一種做法是看里程數。這兩種做法都不算錯,核電廠能否持續運作也是相似的道理,有些組件是定期更換,有些是出現NN 某些退化跡象,再進行更換即可長保如新。」

然而,有些人對此看法表示不放心,比如艾莉森·麥克法倫(Allison Macfarlane),她曾於2012年至2014年擔任NRC主席,現職為英屬哥倫比亞大學公共政策與全球事務學院的負責人。她說:「你會想搭乘1架100年歷史的747飛機嗎?會覺得安全嗎?」

她擔心的是「未知的未知數」,是否核電廠的某些部分,暴露於長時間的輻射下出現問題,而沒有被營運單位查覺到,她認為核電廠的管線很多很複雜,甚至長達數英里,有些管線埋藏的地點很角落,檢查它們可能很困難,那些地方真的能夠長保良好運作嗎?

另一名曾經任職NRC的道格·特魯(Doug True)則認為,多數核電廠過去在興建時,就有考慮到堅固性和使用壽命可以長久,因此糾結在80年的上限年份,其實也沒什麼道理。以美國的核電廠為例,多數機組的停機,主要取決於經濟原因,而不是安全或技術問題。

取代退役核電廠的另一種方式,當然是建造新型反應爐,例如小型模組化反應爐(SMR)、熔融鹽反應爐(MSR),或其他技術。據說,SMR與傳統的大型反應相比,可以更便宜,更容易建造。

但是,基於這些技術還在草創階段,首座SMR電廠至少還需再等5年,因此對現有的老核電廠,確實不應輕言放棄。