AI時代來臨,用電量勢必大增,再生能源尚未取代現有發電方式之前,維持核能或許是其中一個解方。然而,福島核災後,全球質疑核電的安全性,這讓世界各國和產業巨擘將目光移轉到體積較小、建置成本較低且號稱「最安全核電廠」的小型核電模組(SMR)。台灣受限非核的能源政策,還沒開始發展SMR,但日本、韓國、美國都著手研發SMR,更已建置完整的產業鏈,收到核能學會邀請,各國代表來台分享經驗。
想要解決核能備受質疑的安全性、核廢料等爭議,世界各國和產業巨擘如微軟、Google、亞馬遜紛紛將腦筋動到小型模組化反應爐(Small Modular Reactor,SMR)。
有別於核電廠的負面印象,SMR被稱為「最安全的核電廠」,造價便宜且容易組裝,美國、英國、法國,甚至鄰近的中國、日本、韓國,都已著手開發,盼藉此增加能源供給的管道。
SMR的發展百家爭鳴,全球已經開發出80多種商業模組。不過,任何新的反應爐設計,都得耗時數十年的運作經驗,才能達到現行核電站的可靠性水準,許多專家認為,SMR規模化、商業化都還沒有譜,未來成效確實言過其實。
SMR被稱為「最安全的核電廠」,造價便宜且容易組裝。取自KAERI官網
那麼,台灣呢?因為朝著「非核家園」的目標前進,時至今日還沒有任何核能工業的蹤跡。相較之下,日、韓、歐美多個國家,都已養成核能供應鏈。
中華民國核能學會呼籲政府提前準備SMR的技術與核安管制,才能接軌國際核能技術;理事長葉宗洸提到,其實政府對新的核能技術態度轉為開放,「未來有關核電的政策調整,將變成實現台灣能源轉型的重要關鍵。」
核能學會理事長葉宗洸。郭逸攝
誠如新任核安會主委陳明真在年會的論壇所言,政府已有發展SMR的明確目標。為了獲得更多經驗交流與傳承,核能學會找來韓國、日本、美國的研發機構與企業,分享SMR的在地發展。
南韓成立國家隊,產官學齊心開發SMR
南韓總統尹錫悅已經宣佈,計劃在慶州地區發展SMR產業,預計將投入34億韓元建立全球SMR製造中心,並投入4000億韓元研發,期望在2030年前出口10部核電機組,因此,南韓成立一個規模浩大的國家隊,由42家國營和民營企業共同推動產業發展。
其中一個開發單位就是韓國原子能研究院(KAERI)。KAERI代表林采暎分享,南韓現有26座核能機組,還遠赴中東協助當地政府興建核電廠,核工產業經驗充足,而政府和民間已共同研發名為「SMART(系統集合模組式先進反應爐)」的SMR,是一款330百萬瓦的小型壓水反應爐,已獲得南韓審核通過。
不過,2011年發生福島核災,當時全球反核聲浪四起,很難找到國家或廠商願意採用。林采暎說,經多方聯繫,沙烏地阿拉伯也想打造SMR,便改良SMART,為沙國客製化可以發電又能淡化海水的SMR,逐漸打通業務管道。
「KAERI也有研發SMR,從美國吸收概念與技術,採用納冷反應器,名為『KALIMER-600』。」林采暎說,南韓和台灣都是島嶼型國家卻有大量人口,核工產業愈來愈發達,有助解決未來可能發生的用電荒。
韓國原子能研究院(KAERI)代表林采暎。郭逸攝
除了投資外企,日本還合資公司研發SMR
日本則有大型企業投資國外的SMR開發技術。日揮株式會社(JGC Holdings Corporation)出席代表則提到,JGC與石川島播磨重工業(IHI Corporation)耗資4000萬美元,投資美國最具進展的SMR公司「Nuscale」。
Nuscale的相關技術已經獲得美國核管會核准,加上美國能源部預計投入9億美元開發SMR,而NuScale過去就獲得能源部的成本分擔獎勵,將從中受益。
至於日本本土,政府在2021年10月批准「第六次戰略能源計畫」,將透過國際合作推動SMR技術的研究、開發和示範,2021年發布的美日聯合領導人聲明中,SMR等先進核能技術,就列在雙方的合作清單。
美國奇異公司(GE)和日本日立製作所(HITACHI)便合資成立「奇異日立核能公司」(GE Hitachi Nuclear Energy),完成研發「BWRX-300」的SMR,佔用面積小於一個足球場,預計提供300MW的發電量,在美國、加拿大、英國、波蘭都拿到執照,預計2029年開始運轉。
全球最大核電公司西屋,建置完整供應鏈
美國知名電力公司西屋電氣(Westinghouse Electric)已經建置完整的全球供應鏈,近幾年也在SMR多有著墨。資深經理梅爾斯(Tim Meyers)分享,全世界有50%以上的核能生產採用西屋的技術,而且世界級核能燃料生產設備共有三個,分別位於美國、英國和瑞典,就是西屋完成的。
西屋早就開發出壓水反應爐核電機組「AP1000」,發電功率高達1000MW,奠基這項技術,再推出SMR,名為「AP300」,使用壽命可以超過80年,而且只要半個足球場大的土地就能安裝,管道、閥門、電機系統都盡量簡化,潛在故障點也就更少了。
「開發核能反應器的時候,我們就一直在想,如何變得更小、更簡單、更有效率!」梅爾斯不斷強調。
西屋電氣(Westinghouse Electric)資深經理梅爾斯(Tim Meyers)分享SMR發展現況。郭逸攝
SMR究竟是不是炒作?目前不得而知,但還沒有規模化與商業化,卻是既定事實。各式各樣的SMR如雨後春筍般出現,台灣除了思索如何解決能源短缺,或許也應思考如何扶植本土企業,成為全球核工產業供應鏈的一份子。
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