核三重啟是高風險賭注：從美國水晶河核電廠失敗案例說起
近期部分立法委員與媒體輿論高調呼籲「核三廠延役」或「重啟核電」，主張這將有助於台灣減碳與提升能源韌性。然而，這種說法忽略了現有核電機組年久失修、老舊設備潛藏的巨大安全風險。所謂重啟，不只是「再用幾年」，而是要面對龐大維修挑戰與潛在災難性後果。
當在野黨拋出「核三重啟公投」主張時，表面上訴諸民主程序，實則逃避政策與科學的審慎評估。核三重啟不只是按下開關那麼簡單，而是涉及超過百億、千億的設備更換、結構風險評估、長年已流失的技術人力，以及高風險老舊反應爐與重啟作業的決策責任。將如此複雜且高風險的工程，簡化為二選一的政治動員手段，無異於以選票包裝不負責任的能源賭博。更何況，當年核三設計未考慮延役所需結構強度，罔顧技術現實推動公投，不但誤導民意，更可能將國家能源安全拖入深淵。
本文將以美國佛州「水晶河核電廠」（Crystal River）的失敗延役作業為案例，分析重啟的真實成本與風險，並對照台灣核三現況，說明為何這是一場危險的賭注。
美國核監管政策警訊
1979年3月，美國賓州三哩島核電廠發生爐心熔毀事故後，美國核能管制委員會（NRC）訂立了一項安全標準，目標是在核電機組運轉期間，將再度發生熔毀事件的機率控制在每一萬年一次以下，對於設計運轉年限為40年的機組而言，這個風險被視為「合理地遙遠」。但自此安全目標訂定以來，NRC已將美國約100座核反應爐中超過四分之三的運轉執照延長了20年，並考慮再延長20年。這項稱為「執照展延」的新程序，將核電機組的壽命從60年延長至80年。雖然部分位於自由電力市場中的機組因無法與其他電力來源競爭而提前除役。其中有8座反應爐因運轉成本過高而停止運作，甚至有1座反應爐運轉未屆滿40年也提早關閉。顯見，獲得延役許可不必然會實際延役，因為仍然有財務、安全及技術的問題在挑戰這些老舊核電廠的運作。
憂思科學家聯盟前任核電安全主任洛赫鮑姆（David Lochbaum）指出，根據NRC的安全標準，若100座機組各自運轉40年，其間至少發生一次熔毀的機率為32.97%，幾乎是三分之一，甚至略高於玩俄羅斯輪盤連開兩槍的風險。若延役至60年，熔毀風險升至45.12%；延役至80年則增至55.07%，相當於俄羅斯輪盤開四槍半的風險。
然而憂思科學家聯盟指出，NRC 在核電延役審查中忽視了「時間」這個關鍵風險因子，雖然當初設定的安全目標已隱含「百座反應爐運轉40年內有三分之一機率熔毀」，但當NRC開始推動延役至60年、甚至80年時，卻未重新檢視該風險目標，似乎也默許熔毀風險上升至二分之一甚至更高。這反映出對老化所造成安全損耗的低估——不僅是因為零件會隨時間磨損，更因為設備整修與替換有時也會帶來難以預測的後果。
浴缸曲線揭示老舊設備風險升高
NRC的《反應爐監督流程》（Reactor Oversight Process）將安全目標設定為核電廠整體壽命期間的常數，但實際上，核電廠的風險變化呈現「浴缸曲線」（bathtub curve）形狀，如圖一。初期事故率高（磨合期）、中期穩定，後期因老化與維修介入再度風險上升。延役的機組正處於後段「磨損期」，更容易出現金屬疲勞、焊接脆化、設備不相容等問題。
圖一：浴缸曲線將核電廠運作及其核災風險分為三階段：磨合期、中年期和磨損期。在磨合期事故的發生率較高，如車諾比和三哩島核災皆在磨合期中發生。在中年期，曲線趨於穩定。但之後隨著機組老化，事故繁率和風險再次上升，福島核災就是於磨損期所發生。
部分擁核人士強調，核能似乎是風險可控的能源選項；然而，一旦核電廠實際落腳於社區，便無可避免地面對具體而現實的安全挑戰與經濟風險。若缺乏有效管理，不僅安全保障將日漸鬆動，還可能帶來額外且不必要的成本負擔。
目前，美國多座新建與既有核電廠正處於「浴缸曲線」中風險最高的兩端——初期的磨合階段與末期的磨損階段。核能安全專家已多次警告，無論是一般民眾或監管機構，都必須對這些潛在風險提高警覺。若無法妥善面對，就應果斷讓這些高風險、高成本的機組提前退役。
同時，我們也不應忽視核電與核武之間的軍工複合體關係。這樣的結構使得核電自始即承擔高風險與高成本的原罪，無論政治或技術如何包裝，都無法徹底擺脫這一點。
理論上，透過維修與更換零組件，確實有可能將核電廠壽命延長至原設計的兩倍、達80年之久；但在實務操作中，這類延役工程往往只是「舊病換新痛」，既有的老舊反應爐已步入高風險的磨損期，而延役所用的新零件又重新開啟另一輪磨合風險，形同在兩個高風險期之間反覆遊走。
水晶河核電廠的慘痛代價
美國佛羅里達州水晶河核電廠為一座壓水式反應爐（PWR），原計劃於2009年更換蒸汽發生器，以延長機組運轉年限。然而，最終卻演變成一場災難。
根據科羅拉多大學土木工程系索瑪教授（Victor E. Saouma）的研究報告，反應爐運轉期間釋放的高能中子，會造成設備材料劣化，尤其是「中子輻照脆化」會降低材料韌性，增加裂縫風險。為維持安全與運轉穩定，關鍵設備如蒸汽發生器必須定期更換。
在水晶河的更換案例中，由於原始蒸汽產生器預計使用至機組40年壽命結束，但圍阻體設備通道（Equipment Hatch）不夠大，無法整體拆卸蒸汽產生器。雖然可將舊蒸汽產生器切割成小段後搬出，但替換的新蒸汽產生器無法切割，必須整體裝入。
索瑪指出，業者需在187英尺（約57公尺）高的圍阻體上開設27英尺（約8.2公尺）見方的開口以拆裝設備。然而，圍阻體建築採用預應力鋼纜（Tendons）設計，如圖二。切割前需先鬆弛鋼纜，否則可能損壞結構。業者選擇自行主導這項高風險工程，無視內部對風險「巨大」的警告。
索瑪研究顯示，原本顧問公司 Sargent & Lundy 建議鬆弛97條鋼纜，但業者為省錢將數量減至65條，最後實際只鬆弛了27條，並聘用毫無核電經驗的施工團隊。工程進行中，圍阻體出現脫層（Delamination）現象。
圖二：為水晶河機組圍阻體結構的簡化側視圖，反應器壓力槽位於中央，兩側為蒸汽產生器。該圍阻體為一種三維預應力混凝土圓柱結構，內部有厚0.475英吋（約1.2公分）的鋼內襯，構成圍阻牆的內表面。牆體後方為42英吋（約106公分）厚的混凝土，頂部為36英吋（約91公分）厚的混凝土穹頂。牆內嵌有直徑5.25英吋（約13公分）的預應力鋼纜，透過拉緊鋼纜來增加圍阻體對抗內部壓力的能力。（資料來源：NRC，綠盟翻譯）
憂思科學家聯盟指出，NRC早在1976年水晶河核電廠圍阻體鋼纜第一次施加預應力後不到一年，穹頂外部就曾發生結構脫層。當時，工人在鑽孔安裝管道支架時，發現部分區域無法穩固固定。經檢查後發現，穹頂結構中存在一處直徑達105英尺（約32公尺）的脫層區域，在厚達36英吋（約91公分）的混凝土中，有約15英吋（約38公分）出現分層，層間最大縫隙達2英吋。雖然穹頂的內外表面看不出明顯裂痕，但工人形容走在上面「像在彈簧上一樣跳動」。
事故發生後，業者組成調查小組，列出多達75項可能導致脫層的因素。經過排除與分析，最終認定有8項關鍵因素共同造成這起結構缺陷。調查指出，只要少了其中任何一項，脫層就不會發生。
水晶河核電廠的圍阻體設計本身就承受較大的內部應力。儘管混凝土品質符合理論標準，但安全裕度較小。而在2009年進行開孔工程前，鬆弛鋼纜的順序又造成局部高應力區域，與原有設計的結構弱點疊加，最終導致裂縫擴大與圍阻體破損。
為挽救結構，業者曾嘗試進一步鬆弛鋼纜進行修復，但情況反而惡化，裂縫持續擴大。最終結論為：結構損壞無法修復。2011年5月29日，廠方將所有燃料棒移至燃料冷卻池。經最後一次修復失敗後，業者於2013年2月5日宣布永久停機，水晶河核電廠正式提前除役。
圖三：2008年12月，位於佛羅里達州的水晶河核電廠3號機組向NRC申請延長運轉執照20年。隔年秋天，機組因例行更換燃料而停機，同時進行蒸氣產生器的更換，這些舊設備因管道阻塞等老化問題需汰換，原本目的是為了延役並提升安全性。然而，在更換工程中，切割混凝土安全殼牆體時造成結構損壞。後續的初步修復未能成功，而全面修復的成本又過於龐大，最終業主決定永久關閉機組，並撤回延役申請。（資料來源：Progress Energy）
在後續的獨立審查發現維修費用可能超過30億美元。由於佛州法律允許業者轉嫁成本，水晶河核電廠業者於2013年決定關閉該電廠。最終，佛州的用電戶要為業者的錯誤埋單約13億美元，每年要付出1.7億美元，這些損失包含拆除、事故調查、電力補償等費用。原希望透過延役省錢，反而成為全美最慘重的核電延役失敗案例。
核三廠的潛在風險與結構挑戰
台灣南部的核三廠為目前國內唯一使用壓水式反應爐的核電廠，每座反應爐均配備三台由美國西屋公司製造的「F型蒸汽產生器」，示意圖如圖四。這類蒸汽產生器屬直立式U型管熱交換器，高度超過20公尺，重量逾305噸，內部包含數千根以上的熱交換管，主要負責將一次側反應器冷卻水的高溫熱能傳導至二次側飼水產生蒸汽，進而推動汽機發電。然而，這些關鍵設備已運轉超過40年，遠超初期設計壽命，延役必須面對極為複雜且高風險的更換工程。
壓水式反應爐的蒸汽產生器因長期處於高溫（約300℃）、高壓（157kg/cm²）以及含氫冷卻水的嚴苛環境中，其熱交換管極易產生所謂「一次側水應力腐蝕裂縫」（Primary Water Stress Corrosion Cracking, PWSCC）。核三廠雖採用相對耐腐蝕的600TT（熱處理鎳基合金）材質，相較早期的600MA版本已有所改進，但仍無法完全避免龜裂風險。2006年曾發現69根熱交換管出現疑似PWSCC的軸向裂紋，2007又發現168根熱交換管出現PWSCC，2018年又發現微小裂紋瑕疵，顯示其老化與結構劣化情況不容忽視。
圖四：2019年12 月 5 日屏東縣政府環保局會議室舉辦「核能技術及安全分析之強化研究計畫-核三廠研究成果說明會」簡報資料。
蒸汽產生器不只是大型熱交換器，更是反應爐壓力邊界的重要一環，任何微小破損都可能造成高放射性冷卻水洩漏。由於蒸汽產生器內部空間受限，人孔與手孔數量極少，維護作業困難，內部積垢與腐蝕清除也具高度技術挑戰。此外，二次側長期累積的鐵鏽與氧化物會在沸騰過程中沉積於管底板與支撐板，導致污泥硬化，進一步誘發管束變形區的孔蝕與龜裂，影響整體熱交換效率與運轉穩定性。
若要進行延役，勢必得更換蒸汽產生器。台電早於2014年即由時任核能發言人蔡富豐坦言：「核三廠若要延役，要更動蒸汽產生器，提高未來營運效率，要花約150億」，我們認為這遠遠低估工程經費及難易度，工期估計越超4至5年，目前蒸汽產生器由於都需要訂做，必須提早五年下單，在時程上核三廠難以在2030年前重啟。
加上這類更換工程需打開壓力殼頂部進行高難度切割與焊接作業，過程中不僅需確保放射線暴露風險可控，更必須確保結構完整性與密封性能，工程風險極高，與美國水晶河核電廠案中更換失敗導致永久除役的案例極為相似。
更換新設備後，並不意味著風險結束。新蒸汽產生器必須與原有的老舊管線與控制系統整合，涉及全廠範圍的調校與測試。但台灣已多年未建新核電機組，相關的系統整合、測試經驗與專業人才早已流失，無論在工程執行或運轉驗證階段，均存在龐大的不確定性。萬一設備安裝與整合失誤，反可能衍生更大安全風險與經濟損失。
重啟與新建的成本比較與錯誤迷思
部分重啟支持者宣稱核三若不重啟將造成浪費。然而延役成本極高，除蒸汽產生器外，尚需針對核電廠重要設備及結構物件進行通盤性盤點與檢視，亦即安全總體檢、結構設備組件壽期管理、設備汰換更新、針對福島事件安全強化及耐震補強評估，且再運轉計畫需經國際同儕及監管單位核安會等審查，總成本可能遠超新建天然氣與再生能源設備。
以和台灣核三廠同為西屋公司興建、加州最後一座運轉中的魔鬼谷（Diablo Canyon）核電廠為例，其業主PG&E電力公司為延役五年所需的設備更新、燃料添購等作業向加州政府申請的貸款金額便達14億美元（約台幣461億元）。
除此之外，根據PG&E向加州公用事業委員會（CPUC）電價調升申請所提供的數據，延役五年的運轉成本為118億美元（約台幣3892億元），若以PG&E先前提出的90億度到116億度的總發電量換算，每千度電的發電成本為101至131美元（約台幣3331至4321元），並非便宜選項。
此外，萬一重啟維修失敗或引發事故，後果如同水晶河，不但會造成除役工程的困難，還會衍生龐大損失與能源斷供風險。
即使另建新核電廠也非易事。根據《2024世界核能產業現況報告》當前全球核電平均興建期需5.9年，波士頓大學全球永續發展研究所的研究更發現全球核電建設平均延誤為35個月，台灣缺乏適當場址、社會共識與立法基礎（如高階核廢選址法、重啟核三法制程序），難以在2030前啟用任何核電機組。
美國喬治亞州的沃格特爾（Vogtle）核電廠3號機與4號機更是創下世界最昂貴核反應爐的紀錄。這兩座裝置容量各1,117 MW的反應爐於2009年動工，原本預計在2016年、2017年完工，初始興建成本預計為140億美金。然而後來不僅工程延宕到2024年才完工，興建成本更暴漲至超過350億美金，將近新台幣1兆2千億，換算下來每瓩的發電成本高達近1萬1千美元，高昂的建造成本使得動喬治亞電力公司調漲電價23.7%，創下該州史上紀錄，並使喬治亞州居民被迫承擔全國最高電費。
更不用說小型模組化反應爐（SMR）的發展失敗，美國SMR廠商NuScale Power也宣布取消與猶他州公用事業建造SMR，因為成本從原先預估的53億美元，飆高75%至93億美元，被官方取消。
結語：重啟核電是一場冒進與不負責任的賭博
核三廠的重啟公投，表面上是技術與成本的選擇，但實質上牽涉的是社會如何面對高風險決策的不確定性。從設備更新、安全檢驗到國際審查，重啟工程不只需動員龐大資源，更需時間與程序的完整配套。任何關鍵環節處理不當，不僅無法延長機組壽命，反而可能導致重大損失與長期停滯。
國際經驗已多次示警，即使是設備相對完整、法制程序健全的國家，延役與新建核電廠往往仍伴隨高額超支與工程延宕。像魔鬼谷核電廠延役的成本高得驚人，沃格特爾核電廠新建機組則創下全球最昂貴核反應爐紀錄。台灣若在制度與資料都尚未準備完善的情況下貿然重啟，後果難以預料，亦無法承擔。
更值得注意的是，一旦重啟後出現設備故障、工程誤判或安全事件，不僅會造成財務與能源供應的雙重衝擊，也會進一步削弱社會對公共治理與風險管理的信任。
8月23日的公投，無論結果如何，都是對於如何看待重大風險、不確定成本與長期責任的一次社會選擇。這場選擇的本質，並非技術能否克服問題，而是我們是否願意承擔一條風險與代價都極難預估的道路。因此，我們呼籲社會大眾投下不同意票，拒絕高風險的核三廠重啟。
※作者為綠色公民行動聯盟研究員
參考資料：
憂思科學家聯盟，《水晶河三號機圍阻體破裂事件》，〈Breaking Containment at Crystal River 3〉。
超越核能，《杜克能源的騙局》，〈Duke Energy’s shell game〉。
原子科學家公報，《未來核電：一生的風險》，〈Nuclear power in the future: risks of a lifetime〉。
Victor E. Saouma，《對水晶河脫層根本原因調查的批判性回顧》，〈Critical Review of the Root Cause Investigation of Crystal River Delamination〉。