核能是最经济的能源

能源概論報告-核能,組員： 陳國維 4980N017石佳宜 4980N026,第15組,目 錄,核能發電核能發電的特性核能發電的原理國內核廢料營運簡介參考文獻,核能發電,我國為何要採用核能發電？ 台灣自產能源缺乏，98%以上的能源仰賴進口，為了確保國家安全，必須分散能源種類以及分散進口地區；在這個原則下，我國採用水力、燃煤、燃油、燃氣、核能、風力、地熱、燃垃圾、等發電方式。就發電成本而言，核能是最有競爭力的發電方式，台電公司20多年電价不調漲反調降，均是仰賴低廉的核能發電，才能提供充足及經濟的電力，使我國的產業有競爭力。尤其近年油氣及煤的价格上漲，若非水力、核能，台灣的景氣更難維持。以環保角度而言，核能是不排放CO2的發電方式，在控制氣侯變遷的要求下，核能、再生能源是最好的選擇。,我國核能發電概況: 1.核能佔比：裝置容量 發電量 核能 5,144MW (11.2%) 38,961GWH(17%) 燃煤 11,897MW (25.96%) 87,503GWH(38.24%) 燃氣 12,726MW (27.8%) 43,180GWH(18.86%) 燃油 3,610MW (7.88%) 11,634GWH(3.8%) 水力及抽蓄 4,523MW (9.88%) 8,846GWH(3.8%) 再生能源-風力 188MW (0.4%) 439GWH(0%) 汽電共生 7,726MW(16.9%) 38,773WH(16.95%) 合計 45,816MW 228,816GWH 2.核能電廠基本資料： 核一廠 GE BWR4 (636MWx2) 1978,1979商轉 核二廠 GE BWR6 (985MWx2) 1981,1982商轉 核三廠 W PWR (951MWx2) 1984,1985商轉 核四廠 GE ABWR (1350MWx2) 預計2009,2010商轉,核能發電,核能發電的特性,一、核能是最安全的發電方式 核能電廠有7重安全裝置，可以把事故發生機率降到最低。核能電廠 的安全度遠遠超越其它人為及天然意外事故，100座核能電廠發生事 故造成死亡的機率和慧星撞擊地表造成傷亡機率一樣低。二、核能是最尊重生命的發電方式 世界能源協會（WEC）統計1970至1992的22年間，全球發生了2次 重大核能事故，即美國三哩島事件與蘇聯車諾比爾事故，共有31人 死於這些事故。分析1969-1996年發生的1,943次重大能源事故， 其中與石油有關的死亡為15,000人、與煤有關8,000人、與水力有關 5,000人。如果比較單位電力供應造成人員傷亡，火力與水力發 電都超過核能百倍以上。,三、核能是對環境最友善的能源 外部成本（External Cost）是評估能源使用對於環境衝擊大小最客觀 的量化基礎，所有權威的外部成本分析結論都指出：核能在主要能源 中外部成本最低，燃煤發電是核電的10倍以上、天然氣發電也是核電的4倍。四、核能是目前唯一具有經濟效益的永續能源 相對於石油在40年、天然氣在60年內耗盡，核能可以多種燃料供應，幾乎取 之不盡用之不竭。而且可以最經濟的方式供應全人類無盡的水資源與氫能源， 成為真正的永續能源。,核能發電的特性,核能發電的特性,五、核能是最經濟的能源 根據台電與美國能源部分析各種能源發電成本（內部成本），核能遠 低於其他發電方式，每年為台電淨賺232億。假如要以其他火力發電 取代，單7年的代價高達4,000億到1兆。相當於我國每位國民每年損 失4,800 7,800元（每戶每年損失19,000 31,000元）、2 - 4倍於行 政院擴大就業基金規模，或10-18倍於健保虧損。六、核能是我國實踐二氧化碳減量目標的唯一希望 溫室效應造成的全球氣候變遷是人類文明最嚴峻的考驗，二氧化碳減 量是必然的國際義務。核能發電每年為我國減少3,000萬噸排放，20 年間，總共為台灣減少6億噸排放。幾乎減少的13 %的CO2的排放。 不止每年替社會節省3,940億的碳稅，如果少了核能，我國不可能達 到減量目標。美國經驗顯示，二氧化碳減量貢獻，有40%要靠核能、 其他所有電力的改善加起來只有10%；要靠再生能源（4%）與節約 能源（9%）來達成目的，簡直是癡人說夢！,核能發電的原理,一、核能發電與火力發電非常相似，只是燃料不同 核能發電的原理和水力、火力發電廠有同樣的共通點，就是設法使 渦輪機（turbine）轉動，以帶動發電機切割磁場，將機械能轉變為 產生電能。其中主要的不同點在於推動渦輪機所用的動力來源。水 力電廠以大量的急速流動水（例如由水壩或瀑布引出）直接推動渦 輪機，而核能電廠與火力電廠則利用大量高溫、高壓之水蒸氣推動 渦輪機，其中核能電廠是靠核分裂所釋放出的能量、火力電廠則是 靠燃燒煤炭、石油或天然氣等化石燃料以產生蒸汽。 核能發電利用鈾燃料進行核分裂連鎖反應所產生的熱，將水加熱成 高溫高壓，核反應所放出的熱量較燃燒化石燃料所放出的能量要高 很多（相差約百萬倍），比較起來所以需要的燃料體積比火力電廠 少相當多。核能發電所使用的的鈾235純度只約佔3%4%，其餘 皆為無法產生核分裂的鈾238。,舉例而言，核四廠每年要用掉80噸的核燃料，只要2支標準貨櫃就可以運載。如果換成燃煤，需要515萬噸，每天要用20噸的大卡車運705車才夠。如果使用天然氣，需要143萬噸，相當於每天燒掉20萬桶家用瓦斯。換算起來，剛好接近全台灣692萬戶的瓦斯用量。二、核能發電與原子彈完全不同 核能發電與核子武器完全不同，主要差別在於： 1. 核能發電藉著控制棒來控制能量釋放的速率，使能量慢慢釋放出來；而原子彈要的就是不受任何控制的瞬間爆炸。打個 比方，核能電廠就像比VOLOV更重視安全、有7重煞車1的高級房車能跟一輛沒有煞車橫衝直撞的貨櫃車相提並論嗎？ 2. 核能發電用的是3-5%濃度的核燃料，與原子彈使用濃度90%的鈾235，後果當然不同！比方來說，淺酌一杯冰啤酒能消暑解渴，如果喝一杯濃度90%的藥用酒精，恐怕就得送醫急救了。,核能發電的原理,核能發電的原理,備註 1核能發電的7重安全煞車，包括：低濃度核燃料、控制棒、先天安全的反應度設計、厚達30公分的反應器爐體、緊急硼液注入反應器、6套緊急爐心冷卻 系統、厚達2公尺的圍阻體。,國內核廢料營運簡介,放射性廢棄物/核廢料 放射性廢棄物是指具有放射性或受放射性污染的廢棄物，根據我國法 規規定，放射性廢棄物依照放射性強弱，可分為高放射性廢棄物及低 放射性廢棄物兩類。高放射性廢棄物即是指備供最終處置之用過核子 燃料或其經再處理所產生的萃取殘餘物，除此以外的其他放射性廢棄 物，均歸類為低射性廢棄物一、低放射性廢棄物I.我國低放射性廢棄物的來源包括： 核能電廠在維護及運轉過程中所產生受放射性物質污染的污泥、廢樹 脂、濃縮廢液、防護衣物、手套、工具及廢棄的零組件、設備等物質 。 核能電廠運轉壽命終了後，拆除過程中所產生的放射性廢棄物。國 內醫療院所、農業、工業及學術研究單位使用放射性同位素過程中， 所產生的放射性廢棄物與不再使用之廢棄放射源。,國內核廢料營運簡介,II.低放射性廢棄物處理/貯存： 核能電廠所產生的低放射性廢棄物，經過焚化、壓縮或水泥固化後，再以鍍鋅鋼桶盛裝，貯存於各核能電廠之廢棄物專用倉庫或蘭嶼貯存場之混凝土壕溝中，予以嚴格管制。由於積極執行廢料減量，三座核能電廠固化廢棄物桶年產量，已自民國72年最高11,000餘桶降至現在僅為600餘桶。,台電減容中心55加侖廢棄物桶固化灌漿 蘭嶼貯存場取出單元,國內核廢料營運簡介,III.蘭嶼貯存場 蘭嶼貯存場位在蘭嶼島東南端的龍門地區，三面環山一面向海，有自然 屏障且遠離居民。行政院原子能委員會於民國71年興建完成，場內共設 置混凝土壕溝23座，民國79年交由台電公司經營。目前貯存民國85年以 前由國內各核能設施運至蘭嶼暫存之97,672桶低放射性固化廢棄物。依 據歷年來由原子能委員會、學術機構及台電公司持續對蘭嶼地區所做輻 射監測，結果顯示該地區之輻射數據都在自然背景輻射變動範圍內。為 便於我國低放射性廢棄物最終處置場完工後，可迅速將蘭嶼貯存場目前 貯存之低放射性廢棄物桶遷移，該場已興建完成檢整重裝低放射性廢棄 物桶之取出單元暨處理中心工程。自民國94年3月起全面開始 執行廢棄物桶檢整重裝工作，預計5年9個月內完成全部檢整重裝作業。,國內核廢料營運簡介,IV.低放射性廢棄物最終處置 國內現有核能發電機組6座，加上核四廠運轉後的2座機組，以40年 運轉壽命估計，8部機組在運轉期間共將產生約26萬桶低放射性廢棄 物，而各核能設施除役共將產生約65萬桶，再加上核能研究所接收全 國醫、農、工、學、研各界所產生低放射性廢棄物預計共約7萬桶， 故總計將產生約98萬桶低放射性廢棄物。依照目前台電公司之規劃， 如採用淺層處置方式規劃，只要1平方公里左右的處置場面積，即可 容納國內所有的低放射性廢棄物。最終處置場可藉多重障壁之設計以 遲滯放射性核種的遷移，確保長期置放過程中，不致對周遭環境與人 類生活安全造成不良影響。目前美國、法國、日本、西班牙、瑞典、 德國、英國、芬蘭、南非等國皆有低放射性廢棄物最終處置場。,二、高放射性廢棄物台電公司3座核電廠所產生用過核子燃料的數量，隨著反應器核心大 小及燃料設計而異，各廠每年平均產量：核一廠約40公噸，核二廠 約50公噸，核三廠約45公噸。台電公司用過核子燃料管理策略，係 參照國際間的作法，採取水池冷卻、乾式貯存、最終處置3階段方式 ，但同時保留再處理與尋求國際合作（境外）處置機會。第1階段：水池冷卻 用過核子燃料自反應器退出時尚有殘餘的衰變熱及放射性，因此必須先存放在電廠內用過核子燃料水池中一段時間，以冷卻移除衰變熱並供放射性強度自然衰減。,國內核廢料營運簡介,第2階段：乾式貯存 用過核子燃料在水池中經多年冷卻後，其殘餘熱及放射性強度已大幅降低，因此可將其自水池中移出，於廠 內另興建貯存設施以進行乾式貯存，在乾式貯存期間可以隨時取出，進行再處理以回收鈾與鈽等可利用的物質，或直接送至最終處置場。台電公司核一、二廠運轉以來，用過核子燃料一直存放於用過核子燃料池中，因容量有限，不足以存放所有運轉期間所產生的用過核子燃料，因此正規劃於核一、二廠內興建乾式貯存設施，預計分別於民國98年、100年開始接收經充分冷卻後的用過核子燃料。而核三、四廠用過核子燃料池之設計容量足以存放所有運轉期間所產生的用過核子燃料。,國內核廢料營運簡介,國內核廢料營運簡介,第3階段：最終處置 造最終處置場，以永久處置用過核 子燃料 或其經再處理後所產生的高放射性廢棄物。三、後端基金 政府核准台電公司自1986年起，自每度核能發電成本中攤提後端營運費用基金。至於提撥率則每年予以檢討，以適時反映因物價變動造成的變化。後端基金到2006年底已累積約新台幣1,600億元。為此，經濟部特別設立核能發電後端營運基金管理委會來管理此一基金，該委員會由來自政府不同部門及研究機 構的13名委員所組成。,國內核廢料營運簡介,四、溝通工作 由於台電公司仍屬國營事業並負責執行後端營運工作，故後端營運之相 關溝通業務，主要也是由台電公司執行，例如：資訊透明化利用各種 媒體及製作各式文宣將設施運轉或選址等相關作業現況周知設施及場址 地方民眾。 積極列席地方民意機關會議及參加各種節慶活動，與設施及 場址地方民眾宣導溝通並蒐集地方的意見與需求，作為設施運轉或執行 選址作業之參考。 依法令規定及業務需要辦理說明會、公聽會，與地方 民眾宣導溝通並蒐集地方的意見與需求，作為設施運轉或執行選址作業 之參考。 針對低放射性廢棄物及用過核子燃料之貯存以及低放射性廢棄 物最終處置候選場址，提供貯存設施所在地方及管轄縣政府適當的回饋 方案。雖然台電有不同的回饋方案，仍然面臨眾多抗爭，未來台電將持 續加強與民眾及地方的溝通工作。,