即使新能源發電量頻創新高,但電力需求只會愈來愈大,在減碳目標下,各國不得不重啟核電,特別是資金非常充裕的大型科技業,現在對核能解決方案的興趣不斷增長,其中最受矚目的就是小型核電廠 SMR。但專家認為,這是一項不成熟的新技術,各界對它期待過高。
小型模組化反應爐 (SMR) 定義是每台發電能力高達 300 MW(e),大約是傳統核電廠發電能力的三分之一,模組化設計是其優勢,因為佔地面積較小,這種核電廠可以安裝在不適合大型核設施的位置。
據國際原子能機構 (IAEA) 稱,全球目前正在開發 80 多種商業 SMR 設計,包括現有的輕水反應爐較小版本,例如美國、法國、日本和其他地方的輕水反應爐。還有更「先進」的設計,如鈉冷快中子反應爐,如比爾蓋茲創辦的 Terrapower,以及高溫氣體反應爐和熔鹽反應器。
SMR 實際案例少
目前,美國、中國、俄羅斯、英國、加拿大、阿根廷、韓國,甚至迦納都在建設或處於許可階段。印度也宣布將透過公私合作夥伴關係支持建造多達 50 座小型核反應爐,加入 SMR 技術的全球競賽。
韓國目標是到 2035 年推出第一座 SMR,今年將開發和出口創新小型模組化反應器 (I-SMR) 的預算大幅增加九倍以上,從 2023 年的約 70 億韓圜增加到約 650 億韓圜。
目前全球只有三座 SMR 在運作,其中兩座位於中國和俄羅斯,中國擁有唯一一個在陸地上運作的 SMR,一座試驗反應爐在日本投入運作。在美國,只有一家公司,由微軟比爾蓋茲創立的 TerraPower 已向核管理委員會 (NRC) 申請建造許可,但 345 兆瓦,從技術上講,它甚至不是 SMR。
SMR 只是紙上談兵
SMR 被視為能源未來的一部分,但仍有很多核能專家不看好,美國核能管理委員會前主席在文章《》中指出,透過 SMR 來幫助實現清潔能源轉型的提議是異想天開,文章中指出,大多數這些設計都只是設計,SMR 很少得到論證,而且沒有一個可以商業化。
NuScale 是美國唯一獲得美國核管會「設計認證」的 SMR 設計公司,但去年底取消在猶他州的建造計畫,原因是成本比預期高太多。科學家發現,許多非輕水 SMR 設計的成本可能會更高。麻省理工學院最近一項研究指出,小型反應爐的運作成本,將遠高於大型輕水反應爐。
幾十年時間才能驗證
另一名核能專家也稱,SMR 有幾個問題待克服,一個是成本,從生產一千瓦時電力的成本來看,SMR 並不比大型反應爐更經濟。從很多方面來看,SMR 也不會比大型輕水反應器更安全或更可靠。SMR 也很容易受到極端天氣事件或其他災難的影響,導致場外電力喪失並迫使關閉。
另一個問題是 SMR 需要一種稱為高含量低濃縮鈾 (HALEU) 的鈾燃料,它比傳統的輕水反應爐燃料含有更高濃度的同位素鈾 235,因此不代表它使用更少的鈾。例如,TerraPower 的 Natrium 反應爐需要比輕水反應爐多 2.5 至 3 倍的天然鈾,才能產生千瓦時的電力。更遑論目前除了俄羅斯以外,沒有任何公司可以生產 HALEU。
SMR 也無法解決放射性廢棄物的問題,甚至預言,任何擁有 SMR 的社區,最後都會成為長期核廢料處置場。此外,SMR 比起大型輕水反應爐,會導致相對更多的廢物量。美國國家科學院最近分析指出,先進反應爐並不能解決核廢料問題,實際上可能會加劇這個問題。
任何新的反應爐設計需要數十年的運作經驗,才能達到正在現行核電站的可靠性水準,但現在科學共識是,世界需要在這十年持續大幅削減碳污染,才能防止不可逆轉的氣候變遷。專家認為,現在圍繞 SMR 的炒作有些言過其實,但市場總是熱愛話題,什麼時候商業化不是重點,至少投資者先大賺一筆。
(首圖來源:)
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標題:抗暖化無法等小核電站,專家:SMR 有點炒作過頭
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