葉宗洸 May 12 th, 2014 於 核 四 爭 議 說 明 會 旺宏館國際會議廳 核 四 真 相 與 封 存核 四 真 相 與 封 存 核 四 真 相 與 封 存核 四 真 相 與 封 存 Department of Engineering and System Science National.

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

2 National Tsing-Hua University 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。 Source: http://www.nrc.org Department of Engineering and System Science 發電機 汽輪機 控制棒 壓力槽 冷凝器 圍阻體 調壓槽 蒸汽產生器

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。 Source: http://www.nrc.org 發電機 汽輪機 控制棒 壓力槽 冷凝器 圍阻體 Department of Engineering and System Science

5 National Tsing-Hua University 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=mc 2 ) ，期間並會伴隨輻射的產生。 Source: http://www.nrc.org 鈾原子 中子 鈾同位素 第一代中子 第二代中子第三代中子 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 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。 2. 龍門電廠（ 1/5 ） Department of Engineering and System Science

8 National Tsing-Hua University 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 (1350 MWe  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 (1117 MWe  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 (1117 MWe  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。 2. 龍門電廠（ 2/5 ） Department of Engineering and System Science

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

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

11 National Tsing-Hua University 工程與系統整合 Department of Engineering and System Science 2. 龍門電廠（ 5/5 ） 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。

12 Department of Engineering and System Science National Tsing-Hua University 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。 3. 施工與安檢（ 1/9 ） Source: Taiwan Power Company

13 Department of Engineering and System Science National Tsing-Hua University 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。 3. 施工與安檢（ 2/9 ） 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

14 Department of Engineering and System Science National Tsing-Hua University 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 ) 3. 施工與安檢（ 3/9 ）

15 Department of Engineering and System Science National Tsing-Hua University 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。 3. 施工與安檢（ 4/9 ）

16 Department of Engineering and System Science National Tsing-Hua University 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% 。 3. 施工與安檢（ 5/9 ） Source: Taiwan Power Company

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

18 Department of Engineering and System Science National Tsing-Hua University 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。 3. 施工與安檢（ 7/9 ）

19 Department of Engineering and System Science National Tsing-Hua University 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 ! 3. 施工與安檢（ 8/9 ） CST Source: Toshiba Corporation 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 !

20 Department of Engineering and System Science National Tsing-Hua University 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。 3. 施工與安檢（ 9/9 ） 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 封存？

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

22 Department of Engineering and System Science National Tsing-Hua University 4. 核四廠的安全設計（ 2/3 ） 多重多樣的移熱系統 Source: http://www.iaea.org/NuclearPower/Downloads/Technology/meetings/2011-Jul-4-8-ANRT-WS 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

23 Department of Engineering and System Science National Tsing-Hua University 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 ) 。 4. 核四廠的安全設計（ 3/3 ） 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。

24 Department of Engineering and System Science 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。 核一廠除役 核二廠除役核三廠除役 林口、通霄、大林等火力電廠陸續完成更新擴建計畫

25 Department of Engineering and System Science 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。

26 Department of Engineering and System Science 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。

27 Department of Engineering and System Science 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。