【博評】核子小強:台山一號停堆檢測 主因不在廠內?

2021-07-31 03:16:37 最後更新日期:2021-08-02 12:32:16

49279418891台山核電站儲存核燃料的水池,另一邊是暫時安放的堆芯上蓋及控制棒。(EDF照片)

根據中國廣東核電集團昨晚(7月30日晚上)的通告,早前發生少數燃料棒包裝破裂並有輻射滲透進第一循環迴路的冷卻水中的台山核電廠一號機組,在經與法方充分協商後,已經停堆進行檢查維修。可以說,由6月初CNN政治與國家安全新聞記者Zachary Cohen的報道所引發的核安疑雲,至此算暫告一段落。

至於為何選擇現時才停機?當然,這有可能是因為破損的封裝進一步增加,不得不提前停堆維修,然而現時並沒有任何證據能證明,但考慮到基礎的地區電力供應理論,以及六月底至今天在廣東省境內及國外地區發生的事,反而會看到停堆其實仍受不少外來因素影響。

 US EIA monthly capacity factors 2011 2013以上是美國能源訊息署2011-2013年以月計國內各類發電模式的平均發電容量因子(計算上包括停機維護保養時間),可見核發電的持續性及穩定性更高。(維基百科)

停堆時機成熟?

核電與火電、水力發電由於發電量巨大且穩定,發電容量因子高達75%以上,通常會成為整個地區穩定 / 固定負載發電的基礎,被稱為基載電力;若電力忽然有更大的需求,就需要臨時開動的發電機作為補充,這就是尖峰負載電力,通常可由後備的發電機組及比較不穩定的可再生能源進行補充,以應付最高峰時的發電需求,尤其是夏季時。

之前說過台山1號功率不少,發電能力達1600 MWe,肯定是貢獻基載電力的主力之一。要停爐當然可以,但廣東省可能會缺電,在春、秋或冬天大部分時間這未必是大問題,但在夏天用電峰值來個基載電力缺電,就會出現大規模跳電及停電的情況(望向6月大停電的台灣),所以若不是很嚴重的問題,當然就等一下了。

NEWS B83821CE83ACAC7679AC8DDDF05A4129廣東河源市兩部1000MWe 超超臨界二次再熱燃媒發電機組,簡單來說就是利用類似渦輪增壓的原理,在大幅提高蒸氣壓力及進行二次加熱下的蒸氣,會變成超臨界流體,可大幅提高傳熱效率,發一度電更省煤(理論值可節省達20%以上),變相減少二氧化碳和其他廢氣的產出。雖然核能與綠能是減碳不二法門,但在過渡期中,這種高效燃煤發電仍有其必要性。(圖片來自連結)

等待的時機當然是:1. 剛進行完第一次停機檢查完畢的台山二號機組於6月下旬才能達到最大功率輸出;2. 有新機組投產,可以補充一號機組停機出現的電力缺口,而只要翻查新聞,可發現7月28日河源市有兩座總功率達2000 MWe的超超臨界燃煤發電機組投產,可補上電力缺口。好了,投產一天後一切穩定,核電廠再用一天時間慢慢降載核反應,剛巧就不是昨晚就可以停機嗎?

合作一方需求殷切?

另一方面,法國電力公司亦有施加壓力,希望中方盡快對機組進行檢查,這由一星期前的的聲明中已可知道。在聲明中,法國電力公司指若他們自己的核電廠出現燃料封裝破損,他們會停機進行維修。(請記住,上次提過,法國再久遠之前遇上類似事故,是會再等一等的,而美國與台灣的同行就更說了,若是小規模的話,他們根本會繼續運行,直到下次例行停機維修為止)

 3代EPR 1EPR本來就是法瑪通在第三代反應堆上的主力產品,除了輸出功率更高,也有大量的被動安全措施,例如二重圍阻體、氫氣排放設施、更多儲備水及無需以泵運作的噴灑系統,底部甚至有堆芯捕捉器及冷卻池,一旦爐芯溶毀而有核物質逸出,可立即導向旁邊的冷卻池,防止其溶毀圍阻體底部而令輻射物質外逸。(圖片來自維基百科) 

法方提出要求,除一般擔心核事故安全外,其實仍有三個考慮:

1, EPR是全新反應堆,而在陰差陽錯之下,原本是第三、四部投產的台山一、二號機組變成第一、二號,而且設計甚至用料、零件大都是由法國提供並進行持續保養的,其運行數據及問題將是法方極重要的參考資料,現在既然是法方提供的燃料封裝或燃料棒出現問題,法方就更希望盡快獲得發生問題燃料棒的實際情況,作為重要參考。

2. EPR是法國電力公司及法瑪通近年主力產品,但已非常昂貴且早期又因法廠方在蒸氣發生器與主堆殼製作上的缺降而大失分數,法方現在已著手設計以EPR為基礎的更便宜版本(暫稱EPR-2),若想繼續維持其核電研發生產能力,EPR的機組就不容有失了。

Olkiluoto 3 Summer 2016 TVOOlkiluoto 3反應堆建築及內裝已完成相當時間,但至今年3月才開始裝填核燃料。右圖是儲存核燃料的冷卻池。(照片來自VTO)

3. 按原有計劃,芬蘭的Olkiluoto 3反應堆最早開工,應該是EPR的第一個示範反應堆,但因為各種拖延及能建核電廠的技術工人短缺,結果法國的Flamanville 3和台山1及2號機組都先後開工。Olkiluoto 3在本年3月時就裝好核燃料,準備於10月開始進入臨界並並網發電,若一切調試順利,明年2月就能達到最大功率。就現時資料所見,2012-13年時,芬蘭的Olkiluoto 3大約在2018年即可投產,和台山1及2差不多。由於台山1及2機組的燃料在2013年就開始製作,照進程芬蘭廠的燃料也應是同期製作的。若果那批燃料棒在製造上真的有瑕疵,那芬蘭的EPR在進入臨界前還有時間進行修正。

maxres1某個正處於大檢狀態的壓水式反應堆,上蓋及控制棒已給吊走檢查,爐芯燃料也已取出並已進行清洗,穿防護服的工作人員正準備檢查內部。進行清洗並可能帶放射性的水,此時應該已送往過濾池進行過濾工作。有專家指雖然燃料棒損毀還只算是輕微事故,但開爐後的清理也需要更多功夫,才能處理積存反應堆壁的輻射物質,而若管道有較多輻射,維修工人可能有潛在危險,需要更厚的防護保護。(網絡圖片)

後續的處理程序

可以說,停堆檢查後的處理,其實就和一般停堆檢查時一樣:至一次循環系統的淨水完全是閉循環的,這時會送往過濾沉澱,等待一段時間後泵回再起動的反應堆繼續使用,幾乎不會排出大海;

至於反應堆及一循環管道,由於之前接觸的輻射物較多,甚至可能還有封裝殘渣,故需格外清洗刮乾淨,用來清洗的水亦會含一定放射性物質及重金屬,就需要利用廠內的設施進行清除,例如濾膜過濾、化學反應及蒸餾等。過濾出來的輻射物質可能有氙135等含輻射的隋性氣體同位素,或者其衰變物-中度輻射的同位數銫135,其還是可以作固化,並放入混凝土容器內作長期儲存的。

header Storage1論文Radioactive waste management nuclear plants (V. M. Efremenkov, 1999)中描述各類型中低階核廢料處理形式,包括蒸餾、化學分離及固化、壓縮與燃燒。之後這些東西都會視乎輻射度,儲存於鐵桶或水泥筒之中,日後深埋地底。 (圖片來自連結

總結:無論如何,核安也是非常重要的,但並不代表這可以由一個對核能甚或能源一點認識都沒有的編採人員或KOL來講。當一個人連對這方面最基本認識都沒有就在侃侃而談(舉個例,某建築工程背景的KOL跨界亂扯軍事),除讓其粉絲得到心靈慰藉及為自己「呃LIKE」,究竟有什麼意義,當然,有些借販賣恐懼斂財,甚至置民眾安全不顧(如早前借機兜售碘片者),就簡直就是混蛋。

 

參考:【博評】核子小強:由台山核電廠疑似核事故說起

發佈於 博評
By 2021-07-31

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