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俄羅斯及韓國的大力核電發展對照台灣廢核的不智
2019/11/22 22:53:51瀏覽303|回應0|推薦8

俄羅斯及韓國的大力核電發展對照台灣廢核的不智

 

一、俄羅斯核電現狀

 

 俄羅斯是世界科技強國也是核電大國,核電在俄羅斯電力結構中約佔18%,而天然氣發電約佔一半。由於國際天然氣價格是其國內價格的五倍,因此,俄羅斯發展核電把節約下來的天然氣賣給國際市場,從而獲得更大利潤。俄國ROSATOM公司的長期發展戰略是: 通過突破創新,發展快堆形成燃料封閉循環;到2050年實現核電佔比45%到50%,據2017 年底統計,俄羅斯簽訂的核電裝備和服務出口合同高達1330 億美元,對照俄國對核電極力發展及獲取的巨大利益,蔡政府的廢核政策顯得十分愚蠢。。

 1954年,俄羅斯製造的5MWe OBNINSK反應堆成為世界首台發電的核電機組。目前, 俄羅斯已有36 台核電機組在運行, 總裝機容量26.983GWe。

 

二、機組延役、提升功率及延長換料週期

機組延役與提升功率帶給俄羅斯巨大經濟利益,台灣的三座核電廠若能延役亦將帶給台灣人民幾千億的利益,可惜蔡政府無此認知。根據多年實際經驗,俄羅斯機組延役所需的設備更新的投資僅僅是延役增收的五分之一左右,機組提升功率的經濟價值突出,以ROSTOV-2機組為例,其建設成本為2400USD/KW,而提升功率投資僅僅200USD/KW。2000年,俄羅斯開始12 台一代機組5.7GWe 的延壽審評。早期的俄羅斯核電機組設計壽命30 年,目前29 台已經獲得15 年的延壽許可。VVER-1000 機組的運行許可一般延至60 年,延壽達30 年之多。

 

 2012年俄羅斯能源當局製定核電機組提升功率計劃,VVER-440 機組提升到107%,RBMK 機組提升到105%, VVER-1000 機組到104-110%, 2016 年底, 所有VVER-1000 機組完成提升功率104%。2014年開始到2018 年,以巴拉科夫4 號機組為示範,通過使用TVS-2M 改進型燃料進行提升功率到107%。台灣也曾執行過功率提升,但是延役獲取的經濟利益更大。

 

三、俄羅斯主流反應堆技術簡介

 

(一)60年壽命的AES-2006機組

AES2006是以1170MWe 的VVER-1200 為基礎的三代堆型。AES-2006 的設計壽命增加到60年,熱效率也從31.6% 提升到34.8%。在AES-2006 基礎上進行典型的優化設計並配置先進的信息技術,形成VVER-TOI 堆型。ROSATOM 聲稱這種設計將是俄羅斯乃至世界新的反應堆設計標準。主要變化是反應堆壓力容器的製造工藝改進,由AES-2006的6道焊縫改為4道焊縫。壓力容器的鋼材也改用沒有輻照脆化限制的新型鋼材。這些變化是反應堆壽命延長到60年,堆芯燃耗深度可達70GWD/T,實現24 月換料的保證。熱功率3300MWt,堆芯裝載163 個優化燃料組件。 蒸汽發生器更大,而且增加改進型非能動系統,可以實現停堆後72 小時無需操縱員干預。 建造週期可以縮短到40 個月。 從而極大降低建設成本和運行成本。

(二)快堆技術

1975年俄羅斯花600 億盧布用於快堆研發, 包括100MWe 的鉛-鉍冷快堆SVBR,300MWe 的鉛冷快堆BREST,150MWt 的多用途堆MBIR, 以及鈉冷快堆BN系列的繼續研究。ROSATOM 到2050 年的長期戰略目標是利用封閉燃料循環的快堆、MOX 燃料以及氮化物燃料研發成固有安全的反應堆。值得多說一句的是多用途堆MBIR,它是一個燃燒MOX 燃料的多環路實驗快堆,用於測試鈉、鉛、鉛- 鉍以及氣體冷卻劑的性能。目前俄羅斯兩台BN 快堆在運轉,1980 年BELOYARSK 3 號機組BN-600 開始商運,最初設計壽命30年,獲得延壽15 年許可,可以運行到2025 年。BN-600 是熱功率1470MWt 三環路的池式鈉冷快堆。 由於不斷改進,燃料利用率從最初的設計值7% 提升到11.4%。1977年開始建設BELOYARSK 4 號機組BN-800,該機組使用MOX 燃料,可以燃燒反應堆級和武器級钚。 俄羅斯原計劃利用該機組技術逐步取代2020年後退役的機組容量。 在BN-800 機組建造過程中,由於資金缺乏,工程幾度延期,到2014 年才啟動,2015 年11 月才發電。 該機組熱功率2100MWt, 電功率864MWe 。 初始設計燃耗深度66GWD/T,逐步提升到100GWD/T。

(三)破冰船反應堆

1959 年,俄羅斯首次裝載核動力破冰船——列寧號,1970 年更換新一代船載反應堆,使列寧號繼續服役到1989 年。 繼列寧號之後,從1975 年開始了北極圈級6 艘破冰船的建造,每艘搭載兩座171MWt反應堆, 最大輸出54MW 推力。1977 年,北極號破冰船到達北極,成為世界上首次到達北極的船隻。

(四)浮動堆

據《印度時報》報導,俄羅斯國家原子能公司已公開表示有興趣與印度共同開發一座浮動核電站,以及其他中小型反應堆。2019年11月初,俄羅斯國家原子能公司海外分公司副總裁尼基塔•馬澤因在新德里的一次核會議上表示,南亞偏遠沿海地區可以使用小型反應堆,如俄羅斯目前正在開發的反應堆及浮動核電站。俄羅斯第一座浮動核電站“羅蒙諾索夫院士”號將於2019年投入運行。該核電站長140米,配備兩個KLT-40反應堆,可提供總計70兆瓦的電力,大約需要70名操作人員。

俄羅斯最初計劃建造七八個浮動堆,首堆命名——萊曼諾索夫院士,該堆由兩座KLT-40S 反應堆驅動,每運行12 年經歷一個為期一年的換料大修週期,共計三次換料,38年運行壽命。

(五)可變中子譜反應堆

俄羅斯水力設計院GIDROPRESS推出一種新的堆型VVER-SM,是一種241 個燃料組件的3300MWt 的反應堆,其中132 個燃料組件裝配可移動格架。隨著燃料深度的增加,堆芯後備反應性逐漸減少,132 個燃料組件中的可移動格架逐步抽出,從而增加堆芯的水鈾比。由於堆芯水鈾比增加,中子得到充分慢化,把堆芯的中子譜從壽期初的硬譜逐漸向熱中子譜推移,保證堆芯滿功率運行。從一個換料週期來看,堆芯中子譜較長時間處於硬化譜,快中子將U-238 轉化成Pu-239, Pu-241 的份額較普通壓水堆大得多。 隨著燃耗深度增加,堆芯的增殖比降低,產生的Pu-239,Pu-241 也在反應堆中後期的熱中子譜運行時釋放出裂變能量, 使得燃料的利用率顯著增加。 這種特殊的可移動格架在壽期初保證堆芯的水鈾比1.5,壽期末格架全部抽出後水鈾比可到達2.0 。

 

四、南韓核能發展給台灣的啟示       

 

     1979年哈佛大學教授傅高義出版的「日本第一」一書盛讚日本優點,如今南韓在許多方面已贏過日本,美國智庫「經濟策略研究院」院長佩斯托維玆認為,應該有人寫本新書,就叫「韓國第一」。韓國前知識經濟部長說發展核能計劃不會因為日本發生福島事故而改變,石油、煤炭等自然資源總有枯竭的一天,從長遠看,除了發展核能外别無選擇。韓國政府仍將核電廠的出口作為一項主力出口產業推展。韓國反核團體代表李憲錫表示,韓國政府將福島核災視為輸出核電的機會,2030年,韓國要爭取承攬海外80座核電機組的訂單,韓國政府發誓要使核電設備出口成為繼半導體、造船、汽車之後韓國新興的出口代表商品。南韓積極發展核能發電且政府積極協助核電設備外銷,韓國電力聯盟成功承攬價值400億美元的阿聯酋核電廠訂單。上述訂單的土木工程約200億美元,相當於100萬輛Sonata轎車或180艘30萬噸級油槽船的出口,在往後10年將創造11萬個工作崗位。包括以後60年的運作、机械和配件交换、以及参與經營等,是另一項約200億美元大型設施,這對韓國經濟將造成肯定的效益。相對於南韓政府大力扶植企業外銷創造年輕人高薪的就業機會,台灣的反對黨以反核作訴求不管能源的匱乏及經濟上需要,強力阻撓核四運轉,南部在野執政縣市長也以趕走石化業及煉鋼廠等建設為訴求,讓台灣產業空洞化,年輕人深受低薪業之苦!

      韓國造船、汽車、半導體、面板等硬產業的全球崛起,到韓國寬頻網路、線上遊戲、韓流等軟產業的領軍亞洲;到韓國主辦奧運和世足賽、躍為體育大國、全面改造首爾,到加入OECD、出任聯合國祕書長、以及即將主辦G-20經濟高峰會。不管何者,韓國總是定位明確、態度堅定,對比出台灣的定位困惑、猶豫不決。台塑是國內5大泛用塑膠主要生產者,面對東協與中國大陸FTA的實施,化學品首當其衝。也因此,在兩岸ECFA框架協議中,政府布局爭取化學品納入首波早收降稅清單內。但結果並未盡人意。隨東協加一自由貿易區,韓美FTA及韓歐FTA效應正在發酵中,學者警告,「台灣競爭力早被侵蝕」,化學品只是受害案例之一。南韓也成為世界造船強國。現代重工以建造液化天然氣運輸船見長,而三星重工則建造海洋勘探船方面獨佔鰲頭,在世界市場佔60%;大宇重工在建造大型油船方面稱雄,佔10%,在世界造船業中名列前茅。南韓的鋼鐵、機械工業發達,造船所需的鋼材和機械實現自給,不僅材料供應有保證,也降低成本。南韓的POSCO(浦項鋼鐵公司)已經成為世界第五大鋼鐵生產企業。韓國現代汽車擊敗日本豐田,讓昔日同為亞洲四小龍的台灣無地自容,現代汽車、起亞汽車在全球高奏凱歌,歐洲市場力壓日本汽車,南美市場又傳捷報。而中國、印度亞洲市場,現代早已趕超日本汽車。一輛汽車體現一個國家的製造業水平。一輛汽車有幾萬個零組件,要有上萬家企業配套生產。汽車產業可帶動幾百萬人就業,能够大幅度提升國家的制造业水平。2012年南韓進入人均收入兩萬美元、總人口五千萬人的「二○─五○俱樂部」,象徵南韓正式躋身已開發國家行列。目前全球只有六個國家躋身這個俱樂部,南韓將是第七個。看看南韓的成就,再看看台灣熱衷選舉、反核、搞抗爭、反建設、趕工廠甚至搞兩國論台獨的假學運,台灣還有救嗎?

 

( 時事評論政治 )
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