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核電廠

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這是一座核能發電廠。水蒸氣正在從雙曲面形狀的冷卻塔排出。核反應爐位於圓桶狀的安全殼建築物內。

核電廠是利用核分裂核聚變反應所釋放的能量產生電能的熱力發電廠。由於控制核聚變的技術障礙,目前商業運轉中的核能發電廠都是利用核裂變反應而發電。

核電廠在台灣稱做「核能發電廠」或簡稱「核電廠」,在中國大陸稱作「核電站」或「核電廠」。

核電廠屬於高效率的能源建設,對於溫室氣體、二氧化碳排放幾乎是零。核電廠建設成本高昂,技術需求高,養護成本亦高,因此各國大多向富有經驗之廠商(例如美商GE)購置全套設備。在控制良好且周邊緊急應對系統完善的情況下,核電廠其實是相當安全的設施。歐日美等先進國雖對於核電廠已具有一定的管理經驗,亦曾發生數次核洩漏事故(尤以2011年3月因海嘯引發的福島核事故),造成全球對於核安的疑慮。

低階核廢料(工具服、器具等)經過短暫半衰期的時間後,比其他石化燃料發電廠所帶來的環境破壞少;高階核廢料(已反應燃料棒)則具有長達數萬年至數百萬年不等的半衰期以及極高毒性,處理高階核廢料的過程繁複且高危險,連帶造成核電廠除役成本極高,因此各國都會將除役成本併入電價考量,收取除役基金。歐美各國多深埋地底(例如廢棄礦坑)作為最終儲存場,但仍積極尋找其他可行的最終處置方法。

台灣低階核廢料多存放於蘭嶼,高階核廢料則儲存於各核電廠之燃料儲存池內。

有學者認為核電廠的廢料僅是短時間對地球的汙染,隨時間可淡化(半衰期:鎝-99(21.1萬年)、碘-129(1,570萬年)、錼-237(214.4萬年)、鈽-239(2.41萬年))。有些國家(韓國)因缺乏天然資源但對能源需求高,相對支持發展核電廠。

核電廠帶來的周圍效應是需要評估的,例如:環境評估、技術等級、技術人力、廢料處裡、緊急應變、災後處置等,這些都是建造核電廠必須考慮的事項。

核電廠發電原理[編輯]

現在使用最普遍的進元核電廠大都是壓水反應爐核電廠,它的工作原理是:用鈾製成的核燃料在反應爐內進行裂變並釋放出大量熱能;高壓下的循環冷卻水把熱能帶出,在蒸汽發生器內生成蒸汽;高溫高壓的蒸汽推動汽輪機,進而推動發電機旋轉。

NuclearPowerPlant.gif

組成部分[編輯]

核電廠一般分為兩部分:利用原子核分裂生產蒸汽的核島(包括反應爐裝置和迴路系統)與利用蒸汽發電的常規島(包括汽輪發電機系統)。核電廠使用的核燃料一般是放射性重金屬鈾-235

類型[編輯]

按照工作原理[編輯]

核電廠按照反應爐的形式不同,分為以下類型

劃代[編輯]

第一代[編輯]

指早期的原型反應爐。包括

第二代[編輯]

直至1990年代末建設的核電廠,設計運行壽命30-40年。堆故障率10萬年一次。包括:

第二代加[編輯]

2000年以後建造的一些現代化改進堆型。運行壽命50-60年。包括:

第三代[編輯]

還沒有商業建造的三代堆:

第三代加[編輯]

第四代[編輯]

全球核電廠一覽[編輯]

根據世界核能協會2012年8月的數據,全世界31個國家有435座工作反應爐。

世界核電廠分布
運轉中 興建中 已關閉

台灣現有核電廠[編輯]

以下為行政院財政部台灣電力公司負責管理的核電廠:

核電廠名稱 所在區域 反應爐類型 狀況
第一核能發電廠
(茂林核能發電廠)
新北市石門區茂林里 2部沸水式核子反應爐 營運中,一號機於1978年開始商轉。
第二核能發電廠
(國聖核能發電廠)
新北市萬里區野柳里 2部沸水式核子反應爐 營運中,一號機於1981年開始商轉。
第三核能發電廠
(馬鞍山核能發電廠)
屏東縣恆春鎮馬鞍部落馬鞍山 2部壓水式核子反應爐 營運中,一號機於1984年開始商轉。
第四核能發電廠
(已正名為龍門核能發電廠
新北市貢寮區龍門里 2部進步型沸水式核子反應爐 自1999開工興建,預計於2013至2015年間商轉。

大陸現有核電廠[編輯]

目前,除了加大對當做保障能源的化石能源的開發外,中國政府仍然將核電廠的建設視為解決未來能源和環境問題的主要途徑。 2014年4月20日舉行的中國新一屆國家能源委員會首次會議上,中國國務院總理表示要開工一批包括東部沿海新核電廠在內的「重大項目」。 截止2014年8月,中國核電機組已運行數量達到21台, 在建26台,未來將覆蓋中國東部大部份省級區域。 中國核能行業協會理事長張華祝表示,到2020年,中國在役和在建核電裝機規模將達8800萬千瓦,「核能企業要為改善中國能源結構、應對氣候變化和大氣污染防治作出更大貢獻」[1]

核電廠名稱 位置 反應爐類型 投資商 開工建設 商業運營 總裝機容量
秦山I核電廠 浙江 1×CNP300 中核集團 1985年3月 1994年4月 1×300 MW
大亞灣核電廠 廣東 2×M310 中廣核集團 1987年8月 1994年2月
1994年5月
2×984 MW
秦山II核電廠 浙江 2×CNP650[2]
2×CNP650(擴建)
中核集團 1996年6月
2006年4月
2002年4月
2010年10月
2×650 MW
2×650 MW
嶺澳核電廠 廣東 2×M310 中廣核集團 1997年5月
1997年11月
2002年5月
2003年1月
2×990 MW
秦山III核電廠 浙江 CANDU[3] 中核集團 1998年6月 2002年12月 2×728 MW
田灣核電廠 江蘇 I 期 2×AES-91[4]
II期 2×VVER1000[5]
中核集團 1999年10月
2012年12月
2007年8月
-
2×1060 MW
2×1060 MW
嶺澳II核電廠 廣東 CPR1000 中廣核集團 2005年12月
2006年6月
2010年9月
2011年8月
2×1087 MW
紅沿河核電廠 遼寧 CPR1000[6] 中廣核集團/中電投/大連市 2007年8月
2008年3月
2009年5月
2009年8月
2013年6月
2014年5月
預計2015年上半年
預計2015年下半年
2×1119 MW
寧德核電廠 福建 CPR1000 中廣核集團/大唐 2008年2月
2008年11月
2010年1月
2010年9月
2013年4月
2014年5月
預計2015年下半年
預計2016年下半年
4×1089 MW
陽江核電廠 廣東 CPR1000
2×ACPR1000
中廣核集團 2008年12月
2009年6月
2010年11月
2012年11月
2013年9月
2013年12月
2014年3月
預計2015年下半年
預計2016年上半年
預計2017年下半年
預計2018年下半年
預計2019年下半年
4×1086 MW
2×1086 MW
福清核電廠 福建 4×M310改進型[7]
2×ACP1000
中核集團 2008年11月 2014年 1×1080 MW
方家山核電廠 浙江 2×M310 中核集團 2008年12月 2014年[8] 2×1080 MW
三門核電廠 浙江 AP1000 中核集團 2009年4月 預計2015年 2×1250 MW
台山核電廠 廣東 EPR 中廣核集團/法國電力公司 2009年10月
2010年4月
預計2016年上半年
預計2016年下半年
2×1750 MW
海陽核電廠 山東 AP1000 中核集團/中電投 2009年12月 預計2016年 2×1250 MW
昌江核電廠 海南 2×CNP650 中廣核集團/廣西投資集團 2010年4月 預計2015年 2×650 MW
防城港核電廠 廣西 CPR1000 中廣核集團/廣西投資集團 2010年7月 預計2015年 1×1080 MW
石島灣核電廠 山東 HTR 中核集團/華能集團/清華大學 2012年12月 預計2017年 1×200 MW
桃花江核電廠 湖南 M310 中核集團 籌建中
盱眙核電廠 江蘇 EPR 中廣核集團/法國電力公司 規劃中

反應爐類型:

  • 第二代壓水反應爐(PWR):CNP300(中),M310(法),CNP650(中),CPR1000(中),
  • 第三代壓水反應爐(PWR):AP1000(美),EPR(法),VVER1000/AES-91(俄),ACPR1000(中)
  • 重水反應爐(HWR):CANDU(加)
  • 高溫氣冷堆(PDR):HTR(中)

參考來源[編輯]

重大核電廠事故[編輯]

術語[編輯]

  • 燃耗限值[1]
    核燃料在反應爐中進行核分裂反應時,其中的可裂變物質會在反應過程中逐漸減少,因核燃料棒在核反應爐內不同位置,而核反應速率有所不同,每一束核燃料可運轉的時間,依其裝填在反應爐內的位置作精確計算。以核一廠為例,每束燃料之燃耗限值為54 MWd/kgU (百萬瓦•日/公斤鈾),一般來說可以在反應爐中運轉4個週期(72個月)。

參見[編輯]

外部連結[編輯]

參考資料[編輯]