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標 題: 世界核能發電的過去、現在與未來
發信站: 台灣文化資訊站 (Fri Jun 25 08:50:08 1999)
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世界核能發電的過去、現在與未來
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二次世界大戰期間，美國為將鈾－238轉換成核彈所需之鈽－239以達軍事目的，
而發展 了以石墨為緩和劑的反應器。二次大戰後，各工業強國致力於核能和平
用途之使用，經 斟酌本身的工業條件後，各自發展其適用之商用核能發電反應
器。美國發展輕水式反應 器；英國發展氣冷式石墨緩和劑反應器；加拿大致力
於重水式反應器之發展；蘇俄為軍 民兼用及經濟考量而發展獨特的水冷式石墨
緩和劑反應器，它兼具商用發電及生產核武 原料的雙重功能。
世界上第一部用來發電的核反應器是蘇俄於1954年在莫斯科附近建造完成的
Obninsk APS，容量僅5 MWe的一部小型輕水冷卻石墨緩和式反應器（LWGR）。
1956年英國建 造完成第一座氣冷式反應器（GCR） Calder Hall 1 號機。1957
年西屋公司也利用核子潛 艇的反應器技術，在賓州的 ShippingPort 興建完成
第一座商用壓水式反應器（PWR）核 能電廠，容量為60MWe。從此人類進入了商
業化核能發電的新紀元,世界各國積極地研 發核能相關技術，進行大規模的合
作事宜。1960年, 由美國奇異公司設計的第一座容量 184MWe沸水式反應器
（BWR）在伊利諾州的 Dresden 核電廠開始運轉發電。1962年， 第一座重水式
反應器（PHWR）在加拿大誕生。其後,美國燃燒工程公司（CE）及巴克 （B& W）
公司亦分別發展出其獨特的壓水式反應器（PWR）。法國、日本、西德、 瑞典
等國亦經由西屋公司及奇異公司的技術轉移而建立了本身的輕水式反應器工業
。 輕水式商用核能電廠的容量亦自第一部的60MWe級順利發展到300MWe、600MWe
、 900MWe及至今日的1000MWe、1300MWe、乃至1450MWe級。
直至1979年3月美國三哩島核電廠事故與1986年4月前蘇聯車諾比爾核電廠事故
發生後， 反核勢力方在全球逐漸蔓延開來，使得核能發展受到相當程度的影響
。不過到1980年代 末期，火力電廠對環境及全球氣候的不良影響逐漸受到關切
，且全球石化資源蘊藏量也 有即將用罄之虞，因此已開發國家如美、法、英、
日等在力求增進核能安全的努力下， 仍堅持繼續發展核能發電。其他如中國大
陸、韓國、印度、俄羅斯等也致力於發展核電 ，以維持經濟成長。一般說來，
目前凡是缺乏能源且工業化較高的國家，其核能發電比 重也較高。
從整個核能發電成長的趨勢看來，1970年至1990年前後廿年是核能成長的黃金
年代，三 哩島事故後，核能電廠數量雖有暫時的頓挫，卻仍在繼續成長，使全
世界核能機組總數 從三哩島事故發生時（1979年）之250部，增加至1994年12
月底止之432部。1990年以後 ，主要核能發電國家之電力需求已呈現飽和狀況
，其核能發展乃趨於緩和甚或停止；而 濟仍穩定成長的亞洲地區及東歐地區，
則仍大力興建中。以上是世界核能發展在量方面 的變化情形，但更值得注意的
是核能界在質方面的改進，由於三哩島與車諾比爾事故， 世界各國，包括前蘇
聯集團在內的核能界，均產生了同舟共濟的精神，核能界一面逐項 加強現有核
電廠之安全設計，同時著手整體性電廠安全設計的改善，大家並在研究發展 上
互相合作切磋，力求能在核反應器的設計及運轉上增進其安全度。在機組的運
轉方面 ，核能界除加強自動化外，更注意經驗教訓的累積交換，以及加強預防
性的維護工作。 過去幾年，世界核電廠運轉之穩定性已大幅提昇，其跳機次數
已由平均的每機組每年四 、五次，降低到每年一、二次，日本更降到一次以下
。機組使用率亦由平均七○％左右 ，提高到平均八○％以上，而且各廠員工因
維修而受到的輻射劑量也減低了約三分之一 。其主要原因，應歸功於電力公司
、製造商、管制單位等的密切合作，資訊交流的暢通 ，以及核能從業人員的高
度敬業精神。此外在全世界核能製造商、電力公司及管制單位 之努力下，新一
代改良型的壓水式及沸水式反應器（ALWR）已經推出，在控制室的設 計上增加
了很多自動化、電腦化的預警偵測與保護的設備，並針對人機界面做了大幅改
善，另外在材料選用及功能設計上亦有很多改進。由此可見，世界核能工業在
過去十餘 年的發奮圖強，不論質與量均有相當增進，其蓬勃精神，絕非反核人
士所形容的「夕陽 工業」。
根據統計資料顯示1994年底止，全球30個核電國家中共有432部核能機組在運轉
中，另 外亦有48部正在興建中，全世界發電結構中核能大約占總發電量的百分
之十七。而且有 13個國家其1994年電力來源中有30％以上由核能供應，其中最
高的前五位分別為立陶宛 （76％）、法國（75％）、比利時（56％）、瑞典
（51％）及斯洛伐克（49％）。上述 建造中的48部機組係分由15個國家興建，
能否順利完成，還是未知數，但是較肯定會按 計畫完成的是法國、南韓及日本
的機組。由這些統計數字看來，在現有30個核電國家中 有半數（15個）國家仍
繼續在建造新的核能機組，這個情況是否會在新核能電廠較其他 電廠有更佳經
濟優勢條件下而轉變還不得而知。由於在許多國家新的電廠無法興建，因 此工
業界只得轉向提升現有電廠效率，以謀求經濟利益。現有的科技顯示要維持一
個電 廠的設計發電量或甚至提高，都是可能的，所以各種元件設備到底要換新
或繼續用，純 然是個商業的決策而非技術的問題。
另有鑑於地球上的鈾礦資源畢竟有限，目前世界各國除使用熱中子式之反應器
發電外， 美、法、英、日、德、俄等核能工業較先進國家，更進一步的研究發
展出可以較經濟利 用鈾燃料的快中子滋生式反應器（FBR），它可將熱中子反
應器無法利用的鈾－238， 利用高能量中子轉化滋生為鈽－239，可續作為核燃
料，使鈾燃料的利用率提昇為輕水 式反應器的60倍。唯目前最領先的快滋生反
應器法國「超級鳳凰號」（SuperPhonenix） 電廠，除在技術上尚有部份地方
待改進外，其經濟性與可靠性亦無法與輕水式核電廠相 抗衡。未來計畫之 FBR
核能電廠更倡議將燃料儲存、再處理、製作與組合及廢料處理 等集中於核能
電廠內進行，以收便於經營與安全可靠的效益。
至於核融合反應器，可利用取之不盡之海水提煉出燃料，且無放射性廢料產生
，是最理 想之能源，但目前尚在研究室實驗階段，要談商業化為時猶早。因此
，熱中子反應器仍 將是近期核能發電的主流。
展望未來，地球溫室效應一定愈來愈嚴重，為能有效解決此項問題，世界各國
必會協議 採取限制二氧化碳排放量的措施，事實上1992年6月世界上153個國家
所簽署的「氣候變 化綱要公約」，就針對全球性溫室效應問題提出有關的管制
與規範，宣示在公元2000年 時將二氧化碳及其它溫室氣體排放量抑制在1990年
的水準。在世界上還沒有找到新的乾 淨替代能源以前，核能發電確為必要的發
電方式，而世界開發中國家（包括亞洲各國） 由於能源需求殷切，大力發展核
電更是必然的趨勢。
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