小型模组化核能反应炉(SMR)未来可以在能源转型中占有一席之地吗?有些人认为这项新核能反应炉具有高安全性、能以模组化设计与制造优势,有些人则质疑,这是个风险大于效益的新核工业技术。
有别于传统大型、集中式的核电厂设计,每座反应炉装置容量动辄 900MW 以上,SMR 的装置量可能只有少少的十位数 MW 级,但该技术的优点在于,可以将机组拆分成多个部分,在现场一次安装多个小型反应炉,或是在工厂建置完后直接搬去现场,有利规模量产,又避免过去设置核电厂工程浩大、费时昂贵的老问题。
目前也有多家知名 SMR 公司正努力耕耘,像是微软创办人比尔盖兹投入的泰拉能源(TerraPower)、获得美国能源局补助的 X-energy、加拿大立足的 Ultra Safe Nuclear 以及英国涡轮机厂 Rolls Royce(劳斯莱斯)等等。
不过要推广小型模组化核反应炉技术,或是推广以低碳核能取代化石燃料技术,还是得回到核电厂旷日费时、安全性、核废料老问题,尤其是在 1986 年切尔诺贝利事件、2011 年福岛核灾后,核能进展在欧美放慢速度。
目前加拿大有 6 座核电厂,共有 19 座 900MW 大型核反应炉,而这十几年来,加拿大一直在寻找永久存放核废料的最终处置场,至今都还存放在核电厂附近的暂存区。就安全性来说,Ultra Safe Nuclear 企业发展总监 Ken Darlington 表示,总而言之,这个就是对安全性议题的不同意见,还有许多宣导工作要做。
SMR 支持者认为,小型核反应炉可以依靠新技术来降低核电厂的连锁反应失控和过去致灾故障的可能性,目前 Ultra Safe Nuclear 和加拿大安省电力公司(Ontario Power Generation)也合资成立 Global First Power 想展示 SMR 技术。
Darlington 指出,Global First Power 比过去的大型核电厂更安全,它使用被动冷却系统,不会发生失控的炉心熔毁,也是用较小的颗粒作为燃料,远比燃料棒更安全。Darlington 认为小型模组化核电厂建置成本较便宜,这种反应炉目标是大规模生产,然而过去所有核电厂都是独一无二,更容易受到成本超支和建设延误。
当然也有人质疑小型核反应炉真能如此便宜与安全?加拿大英属哥伦比亚大学公共政策教授 MV Ramana 指出,核电本质上是昂贵的,只是因为过去都设计大型核电厂,透过规模经济来压低成本;且传统核电厂也有常识使用被动冷却系统,可核分裂本质上是危险的,很难判断尚未获得许可或生产的反应炉的安全性。
Ramana 指出,就对过去核电厂事故的了解,几乎每一起事故的发生都是无法复制的,代表发生事故的方式有很多种。出于这个原因,他认为风险大于收益,纵使部属 100 座小型模组化反应炉,也仅占电力供应的一小部分,但每个反应炉都可能会产生放射性废弃物并带来事故风险。
- Shunned after Fukushima, nuclear industry hopes smaller reactors can play role in energy transition
(首图来源:Ultra Safe Nuclear)