核電廠除役進退兩難

台電與新北市未能就核廢料暫存方式達成共識,使得核電廠除役的問題複雜化

隨著第一核能發電廠二號機效期40年的運轉執照在去年7月到期,核一廠在台灣3座核電廠當中率先進入除役階段。蔡英文政府要在2025年使台灣成為「非核家園」,在這個政策目標之下,核電廠將一一走上這條道路。

在未來25年內,位在新北市海岸的核一廠將會除役,廠內設備將拆解處理,建築也將拆除,最終目標是讓廠址恢復成為沒有輻射殘留的綠地。同樣位在新北市的核二廠以及位在南部的核三廠一旦運轉執照到期,也將比照辦理。

The Kuosheng nuclear power plant in New Taipei City’s Wanli is due to be fully retired in 2023. Photo: Wikipedia

但新北市與國營台灣電力公司有關廢燃料棒存放問題的爭論,可能將使得廢核的程序遭到延宕。在過去數十年,核一廠的廢燃料棒是儲存在廠內的冷卻池,目前已經裝滿,反應爐內的廢燃料棒因為無處存放而不能取出。

在美國和其他許多國家,放置在冷卻池至少一年的廢燃料棒會放進「乾式儲存桶」。這些用來暫時儲存的巨桶(一般高達6公尺、直徑2.5公尺,裝滿後重達100噸),可用來安全儲存廢燃料棒達40年。台電已在核一廠建造乾式儲存設施,但新北市政府說,建造乾式儲存施設不符合原本規畫,且未取得市府計畫委員會核准,因此當局遲不發給水土保持完工證明,儲存設施也就無法啟用。

市政府堅稱,當局的要求是必須符合建築與安全法規,特別是涉及水土保持的部分,跟廢核與否的能源政策無關。

 新北市消防局長黃德清說:「水土保持是建造方的責任,任何重大工程都必須做到。如果他們沒有達到水土保持的要求,我們卻讓他們做,那要如何跟民眾交代?」

新北市政府說,當局提出的都是可以解決的問題,目前在等台電處理,以便核發水土保持完工證明,讓乾式儲存設施可以獲得批准。黃德清說:「如果工程按照規定進行,我們也會依規定核准。」

但台電代表的說法很不一樣。他們說,新北市政府決心不讓乾式儲存設施設在轄區之內,因此提出不可能做到的技術要求。

台電核能後端營運處處長張學植說:「如果這些事情可以很容易解決,台電怎麼會不處理?主要問題不在於技術面,是在於政治。他們想要告訴大家,新北市不接受乾式儲存。」

新北市長侯友宜維持前市長朱立倫的政策,除非核廢料有最終處置的具體計畫,否則不許在轄區內設立乾式儲存設施。他告訴《Taiwan Business TOPICS》月刊:「市政府要的,是保證核廢料不會永遠存放在新北市。他們必須明確告訴我們最終處置的地點,但他們說不出來。」

核廢料最終處置的問題是全球性的,到目前還沒有解方(請參見本期相關報導)。在台灣,選擇最終處置地點的工作是由經濟部負責。經濟部目前看中兩個可能的地點,一個是台東縣多山的達仁鄉,另一個是金門縣的小坵島。最後決定要看當地民眾的公投,但台東和金門縣政府都拒絕舉辦。

同時,僵局在持續下去。

核一廠兩個636MW的反應爐在運轉執照到期之前便已停機。一號機原本預定2018年12月5日除役,但提早在2014年12月28日停機,因為當時在執行核燃料挪移填換作業期間,一束燃料組件的把手鬆脫。行政院原子能委員會同意進行維修,但民眾反核情緒高漲,一號機便就此停止運轉。

Frequent anti-nuclear protest demonstrations have influenced government energy policies. Photo: Martti Chen

二號機在2017年6月3日停止運轉,比役期期滿提早將近兩年。當時是因為有一座輸電塔倒塌,導致發電機跳脫,二號機停機,此後便未再啟動。

即使沒有這些事故,兩個反應爐也必須提早停機,原因在於沒有足夠的儲存空間,以致於反應爐的廢燃料棒無法取出換新。核一廠兩個反應的爐心至今仍有燃料棒在其中。

在這個情況下,廠方把含有抑制核子反應的硼與其他元素的控制棒跟燃料棒一起放在爐心。專家說,核一廠反應爐持續含有燃料棒一事,本身不會構成安全顧慮。

但控制殘餘溫度是個問題。因為反應爐的爐心含有燃料棒,必須當成是在暫時停機的狀態,而這就需要額外的人力與持續運轉的冷卻系統。清華大學原子能科學技術發展中心主任葉宗洸說,這些燃料棒持續放置在反應爐內,風險比較高,因為它的冷卻系統較小,安全性不如冷卻池。

此外,反應爐內的燃料棒有2/3的燃料還可以使用,雖然輻射性不如廢燃料棒,但處於高溫狀態的時間比較長。萬一核一廠的電力完全中斷,台電只有一個小時的時間可以啟動「斷然處置程序」,利用備用中的機動式幫浦抽取海水,以冷卻爐心。

燃料棒若放置在冷卻池內,溫度會比較低,反應性也比較弱,在發生緊急情況時,比較容易處置。把燃料棒從反應爐取出,放進冷卻池,安全性可以提高,把廢燃料棒從冷卻池移到乾式儲存,會更安全。

憂思科學家聯盟在名為《提高廢燃料棒儲存安全性》的報告中指出:「廢燃料棒從反應爐取出之後5年之內,全都應該從冷卻池移轉到乾式儲存設施。」運用現有技術,這點可以做到。

除役計畫

在行政院環保署通過環境衝擊評估計畫之後,原能會在去年7月接受台電的核一廠除役計劃。

但一個關鍵在於,廢燃料棒必須從冷卻池取出,除役工作才能進行。台電選擇的解決方案是乾式儲存,這是全球最常見的暫時儲存方式。相較於冷卻池,美國核能管理委員會與反核組織憂思科學家聯盟都認為乾式儲存是比較安全的選擇。

一般來說,乾式儲存桶是鋼造圓桶,以焊接或螺栓方式密封,每個儲存桶再以鋼鐵、水泥或其他材料包覆,以防止廢燃料輻射外洩。

根據美國國家學院討論廢燃料安全儲存的報告,乾式儲存桶是要用來「冷卻燃料棒,避免因核衰變引發升溫,保護工人與民眾不受廢燃料因核衰變釋放的輻射線所影響,提供輻射外洩的屏障,並防止關鍵性事故」。

在美國NAC International核子工程公司的協助下,台電在核一廠建造的乾式儲存設施於2013年完工,但因為新北市政府反對,始終並未啟用。市政府官員說,核一廠所在位置有密集的人口,加上地質不穩定,難以用來長期存放核廢料。

The mothballed Lungmen nuclear power plant will likely never be completed. Like the Chinshan and Kuosheng plants, it is located in New Taipei City. Photo: Wikipedia

台電需要更多儲存空間,因為核一廠的設施只能存放1,700組燃料棒,而最終要存放的數目達到7,000組。化解新北市政府反對的一個可能解決方案是室內乾式儲存,也就是把儲存桶放置在儲存庫之內。

新北市消防局長黃德清說:「我們的專家認為,室內儲存比放在戶外安全。」

但清大教授葉宗洸不認為室內儲存有任何明顯的好處。他指出,日本福島第一核能發電廠就是使用室內乾式儲存方式。當年的海嘯摧毀了儲存槽所在的建築,但儲存槽本身完好如初。他說:「現在他們不使用室內乾式儲存了。」

台電也指出,室內乾式儲存方式可能出現室內溫度累積升高的問題。

在談判持續進行的同時,核一廠機組維持在備用狀態的成本,所用的是核電後端營運基金。這個基金是要用來支付除役的費用,來源是從核能發電度數課稅。

根據台電公布的最新數字,這個基金已累積到新台幣2,330億元(77.9億美元)。據估計,3座核電廠全部除役所需費用為3,350億元(112億美元)。

新北市長侯友宜說:「新北市處理這個問題很久了,中央政府需要出來面對。如果你沒有能力處理核廢料,那一開始就不該有核廢料的產生。」

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