專欄福和會-邀日本專家來台研討...

福和會-邀日本專家來台研討小型模組化原子反應爐發電可行性(1)

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福和會「小型模組化核能反應爐技術發展 與熔鹽式反應器之技術應用研討會」會議概要
專題一:熔鹽反應器的發展、生產與處理/金子和夫
金子和夫為日本「釷科技解決方案」(TTS)公司的會長(董事長),提到曾多次訪台與台灣有友好關係,曾向李登輝先生提案發展小型釷熔鹽反應爐,日本方面與安倍內閣2018年10月到2019年9月的環境大臣原田義昭友好,參與自民黨核能讀書會,曾取得日本原子力研究開発機構研究計畫。金子和夫認為熔鹽反應爐可解決高放射性核廢料中鈽的處理問題。
專題二:核電廠的現況,輕水式反應爐與熔鹽式反應器的明日/雑賀政徳
雑賀政徳為日本戰國時代「雜賀眾」傭兵集團首領雜賀孫市的後代,經營雜賀屋商事,為名古屋計器整備公司(NKS)首席副社長。提到日本當前主流輕水式核反應爐在311事件後暴露出的諸多問題,相對的釷熔鹽反應爐有放射性核廢相對減少,燃料為高溫熔融液態,事故外洩時降溫會立即成為玻璃狀固化,將放射性汙染物封鎖在內,有被動性安全性,也因此設計上較為簡單,可縮小規模減少成本。
專題三:熔鹽式反應堆的發展,核廢消失/阿蘇伸生
阿蘇伸生為釷科技解決方案的董事。說明釷熔鹽反應爐的構造是石墨為基礎,石墨作為減速劑,相對於輕水式反應爐以水為中子減速劑,在高壓反應容器中,有水分解為氫蓄積發生氫爆的危險,即311事件福島核電廠爆炸的原因。相對的釷熔鹽反應爐無此風險。
燃料釷鹽直接呈高溫液態也直接作為第一道冷卻劑,帶出反應熱之後,才以熱交換器再去加熱水來推動渦輪發電。
為了不要造成連鎖反應加速,需要吸收掉多餘的中子,輕水式反應爐的做法是用大量的鈾238來吸收中子,能分裂的鈾235只佔少數,鈾238吸收中子後,會成為鈽,變成高能核廢料。固態燃料棒用到鈾235濃度下降後就必須更換
釷熔鹽反應爐則是以釷來吸收多餘的中子,吸收後會成為鈾233,成為可分裂的燃料,燃料熔融為液態不斷循環,不會變得不均勻而需要常常更換,只需每數年一次以化學方式除去分裂反應物,因此反應爐設計較為簡單。
阿蘇伸生認為釷熔鹽反應爐的發電均化成本可達每度電3日圓(0.68新台幣)
額外參考資料:美國能源資訊局2025年能展望年報2030年上線的各種發電方式總系統均化成本不含稅負抵減https://www.eia.gov/outlooks/aeo/electricity_generation/
系統均化成本:含資金成本、固定與變動成本、電力輸配成本 不含稅務抵減:真實成本,未計算美國對可再生能源等的稅負抵減補貼
發電方式 均化成本(美元/百萬瓦時) 換算新台幣/度
先進核能 102.67 3.338
生質能源 102.06 3.318
複循環燃氣 64.55 2.098加上碳儲存 65.55 2.131
地熱 44.99 1.462
離岸風能 105.87 3.442陸域風能 50.79 1.651
水力發電 74.31 2.416
單獨太陽能 51.15 1.663複合太陽能 72.73 2.364
複合太陽能:含儲能電池可以連接電網也可成為獨立微電網的複合系統因此成本較高
額外參考資料:澳洲聯邦科學與工業研究所(CSIRO)成本分析
2030年上線的小型模組化核反應爐均化成本估計將降低至230~382澳幣/百萬瓦時(4.741~7.875新台幣/度)

專題四:熔鹽式反應爐特性與 未來研究議題探討/國內專家
簡介熔鹽核反應爐的分類與歷史。最早於1940年代美國橡樹嶺國家實驗室開始打造,到1970年代經費無著放棄,但學術界仍對其相當熱衷,主因熔鹽反應爐有兼具「滋生」產生核燃料與核廢料燒去的作用,分為六大類,主要區分在於是否使用石墨為中子減速劑,以及熔鹽是使用氟鹽還是氯鹽,熔鹽是勻向還是非勻向,中子速度等。
TTS的釷熔鹽反應爐以此分類屬於六大類中第一類「石墨緩衝熔鹽反應爐」之中的「單一液體」分類
使用石墨為反應爐的主要問題是石墨會遭熔鹽液體腐蝕。使用釷,釷雖然含量大相當於鉛,但是純化成本卻很高。釷吸收中子後先產生鏷233,之後衰變為高分裂性的鈾233,但鏷233也可能會再吸收2個中子後成為鈾235再分裂,對反應爐設計造成考驗。
目前熔鹽核反應爐各種設計都未經實際營運測試。

專題五:台灣核燃料分析技術應用熔鹽式 小型模組化反應爐之機會與挑戰/國內專家
簡介台灣核能方面檢測的發展與能力,但對於熔鹽核反應爐,現有的檢測技術全部不適用,必須重新發展。

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陳榮祥
陳榮祥
陽明交通大學電子所畢業。

精通 資通訊、電力電子、生醫生技、創投管理。

曾任:台北市電腦公會常務理監事、經濟部科專考評委員、碩英文教基金會董事長、西田社布袋戲基金會 前董事長。

現任:銳傳媒網報 執行長

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