台灣核能電廠
目前我國有3座運轉中的核能電廠,供應全國民眾高品質、安全穩定與清潔的能源。核能發電是我國電力供應鏈中不可或缺的一環。運轉中的3座核能電廠,其中核能一廠位於台灣最北端的石門鄉、核能二廠位於萬里鄉、核能三廠位於台灣最南端的恆春,這些核能電廠從67年起陸續供電,在1990年代巔峰時期供應了全島2/5的電力。
為因應國家經濟的持續發展,提升台灣的國際競爭力,台電公司從82年起啟動核能四廠興建計畫。核能四廠位於台灣最東北的貢寮鄉,裝置容量為2部1, 350千瓩機組,採用美國GE公司與日本東京電力、日立、東芝等公司共同發展的先進沸水式電廠(Advanced Boiling Water Reactor, ABWR)設計。是因為它反應器設計、安全系統、儀控系統、工作人員輻射防護、廢料減量等各方面有長足進步。
第一核能電廠(Chinshan nuclear power plant)
概述 : 廠位於新北市石門的天然峽谷,離台北市直線距離約28公里,佔地約為245公頃,廠區內裝置兩部63萬6千瓩汽輪發電機組,總裝置容量為127 萬2千瓩。廠址附近人口稀少,附近有香火鼎盛的十八王公廟,沿廠側山路可達民風純樸的茂林社區。在廠址選擇階段,即就地形、地質、氣象、水文、洋流等資料有系統之勘查,並聘請國內外專家顧問會同縝密研討,咸認現址為興建核能發電廠之適宜地點。為確保公眾安全,電廠在運轉後,亦持續對環境進行長期之監測。
核一廠由商轉至92年9月,提供國內已約2128.9億度之電力;同時為了盡到做為附近鄉鎮好鄰居的責任,每年依發電量銷售值提撥基金以回饋、繁榮鄰近的鄉鎮。
主要設備 : 核一廠兩部機組之設計完全相同,設備亦同時訂購。主要之蒸汽產生系統係採用美國奇異公司所承造之沸水式反應爐,每小時可產生每平方吋985磅壓力的飽和蒸汽7,620,000磅。汽輪發電機由美國西屋公司承造,採再熱生式汽力循環,熱效率可達35%。每部機預計每年可發電50億度,經由345千伏特之超高壓輸電線分四路送至台北地區匯入系統。
廠房安全 : 兩座反應爐壓力槽之鋼板厚5吋,重達450公噸,可承受高溫與高壓。發電用之二氧化鈾燃料即密封裝置在壓力槽之核心位置。在反應爐外面,再以一個5/8吋厚,稱為一次圍阻體的燈泡型大鋼殼將反應爐及主要的冷卻設備包封在內,以防止輻射物質的洩漏。一次圍阻體外利用一厚度達6呎的鋼筋水泥遮蔽牆圍繞,以阻擋輻射線及保護反應爐的外物撞擊。水泥遮蔽牆之外再包封稱為二次圍阻體的鋼筋混凝土的廠房。一切有關安全的設備都以最高的耐震等級設計,且以雙重的氣鎖門封隔在廠房之內,確保縱有輻射物洩漏也都會包容在多重的隔離之內,不致擴散到電廠外產生環境污染。
燃 料 : 反應爐所用之燃料為低濃縮鈾錠,每座爐心裝置燃料元件408組,每組由60支長150英吋之燃料棒及1支大水棒排列而成,另有十字型控制棒97支穿插其間。所裝鈾錠約82公噸,每18個月運轉僅需停爐 一次以更換燃料,每次更換約四分之一。所需之天然鈾原料可由國際市場標購,濃縮服務已由我國與友邦政府簽訂雙邊協定,由其提供三十年之供應合約。
完工時間 : 核一廠是於民國59年核准興建,60年底開始施工,一號機反應爐於64年5月完成吊裝,66年10月裝填鈾燃料,11月併聯發電,67年12月10日開始商業運轉。二號機反應爐則於65年11月完成吊裝,67年10月裝填鈾燃料。12月併聯發電,68年7月15日開始商業運轉。
第二核能電廠(Kuosheng nuclear power plant)
概述: 第二核能發電廠位於台灣北端,離台北市直線距離約22公里,佔地約為220公頃,共裝置兩部機組,容量各為985,000瓩。目前為 台灣電力供應系統中,裝置容量最大的發電機組。在選定廠址之初,本公司曾聘請國內外專家學者就地形、地質、氣象、水文、洋流等資料詳加分析、研討,咸認現址最為適合。另外,並聘請美國貝泰工程公司為顧問公司,負責廠房之設計及指導現場施工。
主要設備 : 第二核能發電廠廠房佈置採雙機式,控制室和廢料廠房以及部分系統結構為兩部機所共用,其他部份則各自獨立。各部機擁有一座產生蒸汽的沸水式反應爐,是奇異公司所設計發展的第六代沸水式反應爐,每小時能產生985磅壓力的飽和蒸汽1,245萬磅。圍阻體為第三代,也是奇異公司所設計。
汽輪發電機組由美國西屋公司承造,汽輪機為三缸四流聯軸再熱式,有一部高壓汽輪機及兩部低壓汽輪機。發電機為氫冷式,額定發電量為985,333瓩。所發電力經由345,000伏特超高壓輸電線分三路送至台北地區匯入系統。
主要工程 : 第二核能發電廠於民國六十三年九月開工興建,至六十四年八月一日開始排紮第一部機反應爐基礎的第一支鋼筋,六十四年十一月完成第一部機反應爐基礎混凝土澆置。民國六十七年二月二日吊放第一部機450公噸重的發電機定子,同年五月九日吊放重約600公噸的反應爐壓力槽。
六十八年八月十五日,一號機緊急起動變壓器及相關匯流排、高低配電盤與馬達控制中心,由系統受電運轉成功,表示本廠工程已進入試運轉階段。一號機於七十年一月完成鈾燃料裝填,較預定進度提前一百十五天。不僅節省鉅額工程費用及燃料費支出,對本公司的供應能力也有極大的貢獻。
第二部機工程較第一部機延後一年開工,第二部機發電機定子於民國六十七年六月九日吊放完成。反應爐壓力槽繼於同年十一月二十二日吊裝完成。七十一年三月完成鈾燃料裝填。一、二號機分別於民國七十年十二月及七十二年三月商業運轉。
廠房安全 : 蒸汽產生系統所在的反應器廠房和輔機廠房,均構築鋼筋混凝土生物屏蔽牆構成一次圍阻體以防止輻射線外洩,一次圍阻體外另有二次圍阻體,廠房其他部份凡屬可能發生輻射物外洩之處,也都有屏蔽牆的結構。 一切有關安全的設備都是雙重且安裝在隔離的廠房之內,以確保運轉安全,縱有輻射物洩漏的意外事故,也都會包容在多重的隔牆之內,不致擴散在電廠外產生環境污染。
燃 料 : 反應爐所用之燃料為低度濃縮鈾錠,每座爐心裝置燃料元件624組,,及控制棒145支穿插其間來控制燃料分裂反應的速度製造核燃料的天然鈾原料可由國際市場標購,所需的濃縮服務已由我國與友邦政府簽訂雙邊協定,由其提供三十年之供應合約。
輻射環保 : 為瞭解並掌握核能電廠運轉對廠外環境的影響情形及確保核能電廠的運轉安全、維護環境品質,而考量電廠當地氣象、水文、人口分部等條件,大規模地設置取樣站(距離核二廠50公里內之環境範圍),進行直接輻射、空氣、水、生物樣、土壤及岸砂等項目的輻射偵測執行(89年偵測站數如下)。此外,原子能委員會所屬台灣輻射偵測中心,亦獨立平行執行核能電廠周圍環境輻射監測作業。
試樣別 | 直接 輻射 | 空氣樣 | 生物樣 | 水樣 | 土壤 及岸沙 | 總 計 |
站 數 | 39 | 33 | 25 | 29 | 36 | 162 |
圓 融 : 電力是社會文明的生命力,也是帶動國家經濟發展的原動力,為提供台灣更充足可靠的電源,核二廠秉持一貫以安全第一, 品質為先的經營信念,努力不懈。
第三核能電廠(Maanshan nuclear power plant)
概述: 在石油危機之後,政府為了執行能源多元化除在台灣北部相繼成立核能一、二廠後,為了南北電力平衡,減少電力輸送,於台灣南端的恆春成立第三核能發電廠,廠址離恆春鎮直線距離約6公里,佔地約為354公頃,共裝置兩部容量各為951,000瓩之機組。
台電對核三廠址所在,事先曾就地形、地質、氣象、水文、洋流等資料聘請國內外專家學者詳加分析與研討,確認現址為最適合的核能電廠廠址。在設計與施工階段,聘請美國貝泰工程公司為廠房設計及現場施工指導之顧問公司。
主要設備 : 第二核能發電廠廠房佈置採雙機式,控制室和廢料廠房以及部分系統結構為兩部機所共用,其他部份則各自獨立。各部機擁有一座產生蒸汽的沸水式反應爐,是奇異公司所設計發展的第六代沸水式反應爐,每小時能產生985磅壓力的飽和蒸汽1,245萬磅。圍阻體為第三代,也是奇異公司所設計。
汽輪發電機組由美國西屋公司承造,汽輪機為三缸四流聯軸再熱式,有一部高壓汽輪機及兩部低壓汽輪機。發電機為氫冷式,額定發電量為985,333瓩。所發電力經由345,000伏特超高壓輸電線分三路送至台北地區匯入系統。
主要工程 : 主要發電設備及廠家如下。
環境保護 : 為瞭解並掌握核能電廠運轉對廠外環境的影響情形及確保核能 電廠的運轉安全、維護環境品質,本公司考量電廠當地氣象、 水文、人口分佈等條件,設置取樣站,進行直接輻射、空氣、水、生物樣、土壤及岸砂等項目的輻射偵測執行(91年偵測站數如下)。此外,原子能委員會所屬輻射偵測中心,亦獨立平 行執行核能電廠周圍環境輻射監測作業。
試樣別 | 直接 輻射 | 空氣樣 | 生物樣 | 水樣 | 土壤 及岸沙 | 總 計 |
站 數 | 37 | 40 | 27 | 27 | 34 | 165 |
不管是核能或是火力電廠都需要以海水來冷卻發電的餘熱。核三廠由於位處墾丁國家公園的南灣海域,附近有全台最美麗的 珊瑚,溫排水問題更令國人關注。為保護附近珊瑚不受影響,核三廠不惜花費鉅資改善設備,以降低溫排水溫度。目前溫排 水對南灣海域珊瑚的影響僅限於出水口右側淺灘附近。依據中華民國珊瑚礁總會調查,影響南灣珊瑚成長因素依序為濫墾濫建、污水垃圾、過度漁撈、潛水活動、核電廠溫排水。
廢 料 : 核能發電產生的輻射廢料分為高放射性核廢料及低放射性廢料 ;高放射性核廢料指的是用過的核燃料,目前都儲存在廠內的 用過燃料水池中,其設計可容納電廠運轉四十年中發電所用的核燃料。低放射性廢料大部分為經使用污染過的手套、輻射防 護衣物等。目前核三廠一年約產生400桶低放射性固體廢料, 其中固化桶約34桶,其餘均為可再處理、壓縮減容,均可存於 廠內的廢料廠房。
第四核能電廠(Lungmen nuclear power plant)
緣起 : 台灣電力公司為配合國家長期經濟建設發展需要,使供電系統更為經濟可靠,並期能達到能源多元化的政策目標,奉政府核定於台北縣貢寮鄉興建龍門核能發電廠,預計於民國九十八年及九十九年分別完成第一、二號機組之興建工程,以提供社會大眾質優價廉之電力。
概述 : 龍門核能發電廠位於 台灣東北端,佔地約為480公頃,裝置兩部機組,容量各為1,350,000瓩。建造完成後,將成為台灣電力供應系統中,裝置容量最大的發電機組。
在遴選廠址之初,本公司即聘請國內外專家學者就地形、地質、氣象、水文、洋流等資料詳加分析、研討,咸認現址最為適合。另外,並聘請美國石威工程公司為顧問公司,負責廠房之設計及指導現場施工。
主要設備 : 龍門核能發電廠廠房佈置採雙機組式,除輔助燃料廠房及廢料處理廠房以及部分系統結構為兩部機所共用外,其他部份均各自獨立。
各部機擁有一座產生蒸汽的進步型沸水式反應爐,是奇異公司所設計發展的最新型沸水式反應爐,每小時能產生每平方吋1,040磅(720GPa)壓力的飽和蒸汽1,684萬磅(764萬公斤)。圍阻體也是奇異公司所設計。
汽輪發電機組由日本三菱重工所承造,汽輪機為四缸六排汽流串聯複合式,有一部高壓汽輪機及三部低壓汽輪機。發電機為氫冷式,發電量為1,350,000瓩。所發電力經由345,000伏特超高壓輸電線分二路送至台北及龍潭地區匯入系統。
廠房安全 : 蒸汽產生系統所在的反應器廠房,構築鋼筋混凝土之圍阻體以防止輻射線外洩,廠房其他部份凡屬可能發生輻射物外洩之處,也都有屏蔽牆的結構。一切有關安全的設備都是雙重且安裝在隔離的廠房之內,以確保運轉安全。縱有輻射物洩漏的意外事故,也都會包容在多重的隔牆之內,不致擴散在電廠外,產生環境污染。
輻射環保 : 龍門廠冷卻水排放管路設計,係依照龍門廠建廠環境影響評估之承諾,採用潛盾工法,興建地下暗渠,將冷卻水引導至離岸約800公尺,水深約11公尺處排出,此即所謂『潛式排放』。可將對環境景觀的衝擊減至最低,且對溫排水的擴散有較佳的效果,與一般電廠在海岸邊的「岸邊排放」不同。
同時為了配合區域的觀光需求,降低電廠對當地景觀的影響,除廠房設置10~50公尺的視覺緩衝綠帶,美化環境外,在廠址設置展示中心,以提供民眾休憩與知性的需求。
第四核能電廠(Lungmen nuclear power plant)
目前世界上主要採用的核能反應爐種類繁多,主要採用輕水式反應爐,又分為壓水式核電廠及沸水式核電廠,這是因其「緩和劑」及「冷卻劑」都使用普通的水即輕水而分,其中又以壓水式核電廠市佔最大。
目前全球最嚴重的環境議題,就是溫室氣體排放所造成的全球氣候變遷。如何抑制二氧化碳產量,就是所有國家最優先的課題。而所有能源中就是核能產生的二氧化碳最少!表2比較主要能源生命週期的二氧化碳產量。燃煤居然是核能的63倍,連天然氣都比核能多32倍。
核能的環境優勢,不是只有減少二氧化碳排放。更在於以經濟、安全的技術,積極創造氫氣與淡化海水,一舉解決溫室氣體與水資源匱乏的多重環境難題。這種加乘效應,是其他能源所無法辦到的。
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,幾乎減少的13 %的CO2的排放,相當於每年替社會節省3,940億的碳稅。更重要的是,口口聲聲要善盡國際義務的我國,不知道拿什麼可以達到京都機制的減量目標?
核能的基本介紹(Nuclear Power 101)
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