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葉宗洸

National Tsing-Hua University. 核 四 真 相 與 封 存. 葉宗洸. 國立清華大學 工程 與系統科學 系 教授兼系主任. 於 核 四 爭 議 說 明 會 旺宏館國際會議廳. May 12 th , 2014. Department of Engineering and System Science. National Tsing-Hua University. 內 容 大 綱. 核能發電 簡介 龍門電廠 施工與安檢 核四廠的安全設計 核四廠的影響 結語.

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  1. National Tsing-Hua University 核 四 真 相 與 封 存 葉宗洸 國立清華大學 工程與系統科學系 教授兼系主任 於 核 四 爭 議 說 明 會 旺宏館國際會議廳 May 12th, 2014 Department of Engineering and System Science

  2. National Tsing-Hua University 內 容 大 綱 核能發電簡介 龍門電廠 施工與安檢 核四廠的安全設計 核四廠的影響 結語 Source: NOD, Taiwan Power Company, 2012 Department of Engineering and System Science

  3. National Tsing-Hua University 1.核能發電簡介（1/4） 核能發電是利用鈾原子核的分裂反應產生能量，將液態水加溫成為水蒸汽，用以驅動汽渦輪機後發電。 圍阻體 調壓槽 蒸汽產生器 發電機 汽輪機 控制棒 壓力槽 冷凝器 Source: http://www.nrc.org Department of Engineering and System Science

  4. National Tsing-Hua University 1.核能發電簡介（2/4） 我國的核一、二廠屬於具備一次迴路的沸水式反應器(如下圖)，核三廠則為具主、次迴路的壓水式反應器(前頁)，核四廠則為進步型沸水式反應器。 圍阻體 發電機 壓力槽 汽輪機 控制棒 冷凝器 Source: http://www.nrc.org Department of Engineering and System Science

  5. National Tsing-Hua University 中子 鈾原子 鈾同位素 1.核能發電簡介（3/4） 核能是中子撞擊鈾（U）原子核，並使其分裂後所產生的能量 (因為E=mc2)，期間並會伴隨輻射的產生。 第一代中子 第二代中子 第三代中子 Source: http://www.nrc.org Department of Engineering and System Science

  6. National Tsing-Hua University 1.核能發電簡介（4/4） 核分裂反應後附帶產生的是高能量快中子，因核電廠鈾燃料中的鈾-235濃化度只有5%，快中子須經緩衝劑(水)減速為低能量熱中子後，方可有效引發下一個核分裂反應，並產出設定的能量。 武器級(原子彈)鈾燃料中的鈾-235濃化度超過90%，燃料配置密度高且外殼有中子反射體，所以可逕用快中子引發連鎖式的核分裂反應。 核電廠中的核燃料不可與原子彈相提並論，也不可能出現核爆的情況。同理，用過核燃料更不會有核爆的問題。 = Department of Engineering and System Science

  7. National Tsing-Hua University 2.龍門電廠（1/5） 民國81年核定計畫為建造2部各100萬瓩之核能機組，核四廠原核定投資總額為1,697億元。 後援依可行性分析審查委員之建議，採購規範設定機組容量為100~135萬瓩，民國85年決標結果為2部共270萬瓩功率之核能機組。民國88年3月17日核四廠正式動工。 核四廠興建的總金額增加，一部分係因機組容量擴大及利率、匯率與物價變動，主要則是因歷經停、復工(89年10月至90年2月)，工程重新發包，導致工期延長、履約爭議及契約修訂等因素。此外，因應福島事件進行安全防護總體檢強化方案，也使經費增加。 Department of Engineering and System Science

  8. National Tsing-Hua University 2.龍門電廠（2/5） 工程期間共歷經四次經費調整，目前投資總額為2,838億元。假設此兩部ABWR機組(1350MWe 2)的最終造價為3300億台幣 (110億美金)，相當於每瓩造價新台幣122,200元 (4,073美元)。 核四廠造價比較貴？ 美國V. C. Summer兩部AP1000新機組(1117MWe2)總造價2940億台幣 (98億美金)，相當於每瓩造價新台幣131,600元。 美國Vogtle兩部AP1000新機組(1117MWe 2)總造價4200億台幣 (140億美金)，相當於每瓩造價新台幣188,000元。 Department of Engineering and System Science

  9. National Tsing-Hua University 2.龍門電廠（3/5） 核四廠造價比較貴？ Department of Engineering and System Science

  10. National Tsing-Hua University 2.龍門電廠（4/5） 核四廠 = 拼裝車？ Source:Taiwan Power Company Department of Engineering and System Science

  11. National Tsing-Hua University 2.龍門電廠（5/5） 工程與系統整合 芬蘭第一座核電廠 Loviisa核電廠的反應爐是蘇聯製，機電設備是美國西屋，工程技術顧問是德國西門子，三者合體成立的營運公司，當年甚至還被戲稱為Eastinghouse。此「超級拼裝車」1977年開始運轉，核燃料從俄羅斯進口，最近剛獲評價是歐洲最優良核電廠之一。 Department of Engineering and System Science

  12. National Tsing-Hua University 3.施工與安檢（1/9） 核四廠在民國88年3月17日正式動工後，旋即於89年10月遭遇停工，雖然90年2月得以復工，但期間的違約賠償、履約爭議、草率結案，以及復工後的重新發包、契約修訂、界面重整等因素，均導致後來的施工不順、工期延長與預算追加。 Source:Taiwan Power Company Department of Engineering and System Science

  13. National Tsing-Hua University 3.施工與安檢（2/9） 施工缺失 原能會自民國88年至今，就龍門計畫共開立違規案49件，其中裁處罰款者14件。目前已改善經原能會同意結案36件(73%) 。自99年起監察院共提出6件糾正案，已結案2件，未結案4件，此4件亦已函覆監察院並持續辦理後續問題之釐清。 台電列管現場查核履勘後之強化工項、試運轉測試發現問題、配合工序尚未完成工項等18項 (簡稱18工項) 。 Source:Taiwan Power Company Department of Engineering and System Science

  14. National Tsing-Hua University 3.施工與安檢（3/9） 總體檢與工程強化措施 原能會於100年4月要求台電公司進行全方位核能總體檢 台電公司於101年1月提送主動研提67項因應與強化方案目前已完成82%(104年5月前全部完成) Department of Engineering and System Science

  15. National Tsing-Hua University 3.施工與安檢（4/9） 再度執行安全檢測 設置「強化安全檢測小組」，由各核電廠抽調 45名資深工程師以及12名GE公司顧問，自102年5月起展開重新試運轉測試工作。 經濟部並聘請2名顧問及8名學者專家成立「核四安檢專家監督小組」監督試運轉測試作業。 (專家監督小組名單：交通大學機械工程學系教授成維華、巨廷工程顧問公司董事長許勝田、台大工學院院長顏家鈺、台大機械系教授單秋成、長庚大學電子工程系教授馮武雄、清大工程與系統科學系系主任葉宗洸、清大光電所教授劉容生及中興大學工學院院長薛富盛。) 原能會確認符合法規要求及安全無虞下，並經公投同意後，核四廠才會裝填燃料。 Department of Engineering and System Science

  16. National Tsing-Hua University 3.施工與安檢（5/9） 試運轉測試現況 (1/5) 目前核四廠的試運轉測試與安檢工作並行，最新進度：截至今年4月14日為止，系統再檢視共計126個系統，已通過再檢視114個系統，約占95.5%；測試再驗證共計231份程序書，已通過再驗證測試198份，約占85.7%。 Source:Taiwan Power Company Department of Engineering and System Science

  17. National Tsing-Hua University 3.施工與安檢（6/9） 試運轉測試現況 (2/5) Source:Taiwan Power Company Department of Engineering and System Science

  18. National Tsing-Hua University 3.施工與安檢（7/9） 試運轉測試現況 (3/5) 案例說明 安全注水及冷卻功能 高壓爐心注水系統（HPCF）B/C泵低壓力高流量不符FSAR設計要求，送回英國原廠修護。 圍阻體包封功能 一次圍阻體結構完整性測試(SIT)通過，但備用氣體處理系統風扇高振動，須進行基座補強。 反應器廠房（二次圍阻體）負壓測試。 防火門性能測試 符合CNS標準，但不符合UL標準，若未通過耐火試驗，須全數更換。 Department of Engineering and System Science

  19. National Tsing-Hua University 3.施工與安檢（8/9） 不要再扯寶特瓶了! (96年10月結案) 是一次圍阻體內壁上的 鋼襯板正進行查漏中 ! 試運轉測試現況 (4/5) 圍阻體包封功能 一次圍阻體整體洩漏測試（ILRT）。鋼襯板查漏中。 安檢的目的正是找出問題並解決問題 ! CST Source:Toshiba Corporation Department of Engineering and System Science

  20. National Tsing-Hua University 3.施工與安檢（9/9） 試運轉測試現況 (5/5) 前述18工項須改進項目之執行情形：截至今年4月14日為止，已完成13項，須改善5項，正依規劃進度辦理中。 所有試運轉測試與安檢工作最快將於今年6月完成，接著是完成系統功能試驗報告並送原能會審查。 封存？ 待原能會審查通過後，下一階段工作應為燃料裝填後的啟動測試。 因為燃料裝填後「不能回頭」，所以 Department of Engineering and System Science

  21. National Tsing-Hua University 4.核四廠的安全設計（1/3） 核四廠的深度防禦 Department of Engineering and System Science

  22. National Tsing-Hua University 4.核四廠的安全設計（2/3） 多重多樣的移熱系統 ADS:自動洩壓系統 RHR: 餘熱移除系統 HPCF: 高壓注水系統 RCIC: 爐心隔離冷卻系統 CST: 冷卻水補充槽 CST Source: http://www.iaea.org/NuclearPower/Downloads/Technology/meetings/2011-Jul-4-8-ANRT-WS Department of Engineering and System Science

  23. National Tsing-Hua University 4.核四廠的安全設計（3/3） 斷然處置措施 定置式(含慣用與備用)電源喪失時，機動式電源啟動。 兩階段洩壓與及時注水(消防車與非慣用水源)。 • 實施斷然處置後的核能電廠不會發生嚴重核子事故，但可能從此無法重新運轉。不過，民眾生命財產得以保障，也無疏散問題。 Department of Engineering and System Science

  24. National Tsing-Hua University 5.核四廠的影響（1/3） 台灣地區電力備用容量率正逐年下降中。 林口、通霄、大林等火力電廠陸續完成更新擴建計畫 核二廠除役 核三廠除役 核一廠除役 Department of Engineering and System Science

  25. National Tsing-Hua University 5.核四廠的影響（2/3） 台灣北部的核一、二和協和電廠即將除役，沒有核四廠，北部供電會更加吃緊，要限電會是北部首當其衝。 Department of Engineering and System Science

  26. National Tsing-Hua University 5.核四廠的影響（3/3） 若核四廠商轉，且所規劃機組均能如期完工，備用容量率110年以前可維持在10%以上，至北部不足電力均可藉由輸電線中電北送彌補缺口。 若核四廠不商轉，短期無法增建電廠，預估自105年以後，備用容量率將有多年低於10%以下，甚至有不足5%的情形。 就我國過去經驗統計，當備用容量率低於10%時，就可能有缺電風險；低於7.4%時，則限電幾乎無法避免。未來即使可透過輸電線將中南部電力北送支援，依然無法補足北部的電力缺口，將使得北部區域停限電機率大增，對產業及民生都將造成相當大的衝擊。 Department of Engineering and System Science

  27. National Tsing-Hua University 6.結語（1/1） 我們從日本福島核能事故學到的寶貴教訓：「資訊更透明、反應更積極、運轉更安全」。 未來一旦實施公投，你我的一個動念將可以決定核四廠的存廢，也同時決定了我們必須共同承擔的未來。做出最後決定之前，讓我們都先問問自己： 「準備好了嗎? 」 在此之前，讓我們用實際行動做到節約能源。例如:多吃素、少吃肉，也是有效節能的一種方式。 Department of Engineering and System Science

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