中美俄3巨頭競逐核能產業 背後各有盤算

中美俄3巨頭競逐核能產業。(示意圖/達志影像/shutterstock)

目前全球新建核能電廠中,七成都是由中、俄兩國所打造;美國則採施工更快的小型核電廠設計,一場核能主導權競爭纔剛剛開始。(圖/財訊提供)

當各國相繼宣佈淨零碳排時程,核能產業的主導權,也成爲美中等大國地緣政治角力的新戰場。

按照國際原子能總署的統計,目前全世界擁有最多運作中核子反應爐的國家,分別爲美國、法國、俄國、中國和韓國,都是有工業化基礎的國家;其中,美國更擁有94座反應爐。

中俄製造 全球7成新機組

但再攤開全球興建中核子反應爐數量名單,卻又是另一幅景象。根據《財訊》雙週刊報導,從第一名到第五名分別爲中國、印度、土耳其、埃及和俄羅斯,光是中國就有25座反應爐正在興建。

2023年6月,日本經濟新聞報導指出,「全球7成新建的核能機組將由中、俄製造」。這是因爲,2011年日本福島核災發生後,美、日、歐都調整了新建核電站的計劃,興建中核電廠突然大幅減少,使歐美核電產業受到重創。例如,2017年西屋電氣因核能事業嚴重虧損,聲請破產保護;法國核電大廠阿海琺(AREVA),在福島核災後多座核電廠興建計劃被迫叫停,2016年重整,更名爲ORANO。

過去20年,歐美核能產業雖然推出更安全的新核能電廠設計,卻面臨競爭力流失,製造成本高漲的挑戰。從芬蘭近年完工發電的Olkiluoto 3核能電廠就能看出端倪。

清華大學核工所教授葉宗洸接受《財訊》採訪時分析,Olkiluoto 3核電廠採用被稱爲歐洲壓水式反應爐(EPR)的設計,比美國主流的第3代核電廠加入更多被動安全設計。例如福島核電廠是因海嘯造成廠區停電後,無法啓動冷卻系統,爐心溫度不斷上升,最終導致冷卻水與燃料護套在高熱下發生劇烈反應併產出大量氫氣,導致氫爆。

葉宗洸解釋指出,在 Olkiluoto 3的設計中,將大量緊急用冷卻水置於反應爐上方,即使廠區停電,只要打開閥門,仍能順利爲原子爐降溫並安全停機,「這種設計讓發生核災的機率,較前一代小一個數量級」。

但是,Olkiluoto 3從2005年開始興建,原本預計2009年完工,因爲品質控制問題,2023年才正式運轉。

歐洲製造業供應鏈競爭力下滑,恐怕也是原因之一。葉宗洸表示,反應爐的興建成本和興建時間成正比,芬蘭花十幾年時間建置反應爐,以致成本大增,其他國家以同樣設計建置反應爐,只花6、7年,成本就低得多。

《財訊》雙週刊指出,Olkiluoto 3代表的是過去大型核電站的思維,這座核電廠額定發電量1千6百MWe(百萬瓦),是臺灣核一廠單一機組的兩倍多,也比核四一部機組發電量還大。葉宗洸表示,這是因爲從實務上,設計者希望能用一部大型機組取代兩、三部中小型機組,降低總建置成本,提高效率。

但大型核電廠不斷上升的成本,顯示舊思維的經濟效益無法提升。這幾年,美國政府開始採取新作法,提高在覈能領域的競爭力。