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核能發電安全嗎? Taiwan Nuclear Power Plants Safe?
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核能發電安全嗎? Taiwan Nuclear Power Plants Safe?

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1.核電廠的安全防禦-Safety Infrastructure of NPPs …

1.核電廠的安全防禦-Safety Infrastructure of NPPs
2.日本福島事故的原因-Why Fukushima Accident Occurred?
3.我們做了安全改善-Safety Enhancement After Fukushima
4.同行審查-Peer Review on Stress Test Practice

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  • 1. 核一廠(新北市石門區) 核能發電 機型:奇異公司沸水式第4型 發電量:636 MWe x 2 商轉日期:#1 67/12/6 #2 68/7/16 核二廠(新北市萬里區) 機型:奇異公司沸水式第6 型 發電量:985 MWe x 2 商轉日期:#1 70/12/28 #2 72/3/15 核三廠(屏東縣恆春鎮) 機型:西屋公司三迴路壓 水式 發電量:636 MWe x 2 商轉日期:#1 73/7/27 #2 74/5/18 101年發電量389億度 占總發電量18.4% 1
  • 2. 核能電廠安全嗎? 核能發電為什麼會有危險? 2
  • 3. 核能發電示意圖 熱能 動能 沸水式核電廠 (核一二廠) 電能 壓水式核電廠 (核三廠) ※圖片取自美國NRC網站 3
  • 4. 以核二廠年發電150 億度電力,所需之燃 鈾燃料 68 公噸 核能依據的自然法則:物質不滅與質能互換  原子核分裂導致物質質量損失 天然氣 219 萬公噸 鋇-137 核分裂反應 中子 中子 + 鈾-235 氪-96 mC2 E 石 油 366 萬公噸 煤 548 萬公噸 Albert Einstein (1879 ~ 1955) 193.6百萬電子伏特能量 中子 以核二廠年發電150 億度電力,所需之燃料體積比較如下: 每次運送九個貨櫃之核燃料儲存廠內,即 每次運送九個貨櫃之核燃料儲存廠內,即 鈾燃料 68 公噸 貨機 1架次 天然氣 219 萬公噸 石 366 萬公噸 5.5萬噸LNG船 40船次 10萬噸級油輪 37船次 6萬噸級煤輪 92船次 油 煤 548 萬公噸 核能 準自產能源 4
  • 5. 5 5 5 5
  • 6. 6 6 6
  • 7. 核能電廠有多重多樣的電源供應 7
  • 8. 核電廠多層障壁的深度防禦 5th barrier Secondary Containment 第五層屏障 二次圍阻體(SC) 4th barrier 第四層屏障 Primary Containment 一次圍阻體(PCV) 3rd barrier 第三層屏障 Reactor Vessel 反應爐壓力槽(RPV) 2nd barrier Fuel Cladding 第二層屏障 燃料護套 1st barrier Fuel 第一層屏障 Pellets 燃料丸 輻射外釋之防護 8
  • 9. 為什麼還會發生福島電 廠事故呢? 圖片來源:路透社 9 9
  • 10. 本世紀以來各地的重大天災 2004年南亞地震海嘯(佛教僧伽醫護基金會) 2008年5月四川汶川地震(蘋果日報) 2005年8月卡崔娜颶風(TVBS) 2009年8月莫拉克颱風襲台(蘋果日報) 2006年印尼爪哇地震(阿波羅網) 2010年1月海地地震(英國BBC) 2011年3月日本海嘯與福島一廠核災(NISA) 2013年11月海燕重創菲律賓(美聯社) 10 2011年1月澳洲百年大水(澳abc電台) 2011年3月日本海嘯與福島一廠核災(NISA)
  • 11. 福島事故的原因  2011年3月11日14:46日本東北海域 發生規模9.0地震,並引發海嘯,造 成福島第一核電廠1~4號機嚴重損毀 3/12 14:40 洩壓 3/12 15:36 氫爆 3/12 20:20 注入硼酸海水 3/13 11:40 洩壓 3/13 13:12 注入海水 3/14 11:01 氫爆 3/15 08:54 失火(可能亦有爆炸) 3/16 05:45 火災 3/14 13:25 注入海水 3/15 06:14 氫爆 11
  • 12. 福島事故的原因 資料來源:日本原子力規制委員會 •因超出設計地震及海嘯導致安全功能共因失效 •加上其後無法有效制止嚴重事故之進展 12
  • 13. 日本東北沿海核電廠位置圖 13 13
  • 14. 事故原因:海嘯預防準備不足 項 目 福島一廠 福島二廠 6 4 3 1 12 14.8 8.9 機組數目 廠址設計高程 (公尺) 1-4號機 5-6號機 10 防海嘯設計水位 (公尺) 13 女川電廠 東海電廠 (加海嘯牆) 5.7 9.1 7.0 14~15 此次海嘯上溯 高程(公尺) 5.2 局部區域達 14~15 13 6.3 2~3 未淹浸 未淹浸 安全停機 安全停機 海嘯淹浸廠址 (公尺) 4~5 目前機組狀態 受損 1~2 安全停機*1 安全停機*2 註1:僅依賴6號機1台有鋼筋混凝土廠房保護之氣冷式緊急柴油發電機可同時提供5號機使用 註2:福島二廠未發生喪失外電 14
  • 15. 福島的啟示…  不能輕忽共因失效的可能性    安全系統同時失效 同廠區不同機組(多機組事故) 應有超過設計基準事故的因應能 力,以避免爐心燃料熔毀  不能因事故發生機率低而忽視  事故當時日本政府和東電公司應 變體制和指揮系統紊亂 15
  • 16. 福島事故後, 我們做了什麼? … 16 16
  • 17. 政府立即啟動國安應變機制… 3月11日 中央災害應變中心 3月12日 原能會應變小組 記者會 •境外因應 總統府國安會0311專案 •邊境管制 •境內偵測 3月13日 3月15日 總統視察原能會 3月底 行政院災防會接辦311專案 同時立即啟動國內核 電廠安全防護總體檢 核安監管中心 24小時持續監控 17
  • 18. 日本福島核災事故與對策 <事件次序> 地震發生 <因應對策> 反應器停機 防止持續喪失 廠外電源 喪失廠外電源 強化耐震與 防治海嘯措施 緊急發電與爐心冷卻系統啟動 海嘯衝擊 改善電廠監測 與管控功能 設計基準高度:5.7m 海嘯高度:15.5m 複合性與共因性失效 造成緊急電源喪失 喪失爐心冷卻功能 喪失通訊與儀控功能 防止反應爐失效 強化緊急電源供應 與爐心冷卻措施 爐心熔毀 防止圍阻體損壞 圍阻體失效滲漏到反應器廠房 強化耐震/ 抗海嘯能力 增加緊急電源 增加最終熱沉 反應器廠房氫爆 和長時間供電 與冷卻能力 大量釋出放射性物質到環境中 抑制放射性 提昇災害 物質擴散 應變能力 18
  • 19. 耐震能力檢討  建廠設計:核能電廠除在選址之初即要考量地質、斷層條件, 且廠房需座落在堅固岩盤之外,並需依據核能法規,將電廠耐 震能力納入設計考量,評估各電廠廠址的耐震安全停機設計。  我國與日本都已加裝強震自動緊急停機裝置。  各電廠現有耐震設計基準︰ 核一廠 安全停機 1909板橋7.3地 評估 震 保守假定 距廠距離 地震 加速度 新莊斷層 (8公里) 0.3g 0.4g 測得最大 1999年921地震 加速度 7.3規模(0.037g) 核二廠 1909板橋7.3地震+ 1867基隆海嘯震度8 級 核三廠 1920花蓮外海8.3 地震 核四廠 1908台灣東 部7.3地震 新莊斷層 (5公里) 恆春斷層 (35公里) 地體構造區 分界(5公里) 0.4g 0.4g 0.4g 2002年331花蓮外海 6.8規模(0.053g) 2006年1226恆春 7.0規模(0.171g) 19
  • 20. 耐震能力檢討  再評估:針對核電廠附近斷層新事證,執行耐震安全 再評估精進作業,重新調查核一、二、三廠周圍地質 條件。已完成初期海陸域地質調查,將持續進行山腳 斷層海域擴大調查、地震危害度分析與耐震餘裕檢討 和補強作業。 山腳斷層 恆春斷層 20
  • 21. 地震規模與斷層(或地殼)錯動面積 台灣地震規模 遠小於日本 21
  • 22. 核電廠海嘯防護 廠別(高度:公尺) 廠址歷史上最高 核一廠 核二廠 核三廠 核四廠 10.8 10.3 12.53 8.1 11.2 12 15 12.0 17 17 19 14.5 可能海嘯高度 廠址設計高度 規劃建置防海嘯牆後 的抗海嘯高程 22 22
  • 23. 斷層(或海溝)與海岸的相對方向 海嘯對台灣的威脅遠小於日本 23
  • 24. 防海嘯及後備電源、水源 24
  • 25. 增加長時間供電抵抗電廠全黑的能力  福島之初:已有氣冷式緊急柴油發電機  福島之後增加: *後備移動式電源(電源車、發電機) *強化第5台柴油發電機廠房之水密性  480伏柴油發電機 蓄電池: 直流電力由8小時提升到72小時(固定式24 小時+移動式電源充電) 4仟伏電源車 25
  • 26. 核電廠安全防護總體檢 福島事故前 日本福島 一廠 台灣核電廠 防海嘯設計水位高度 5~7公尺 12~15公尺 緊要海水泵(提供最終熱沉) 裸露在外 鋼筋混凝土建築保護 緊急柴油發電機 無 配備1部 氣冷式氣渦輪發電機 無 配備2部 高於海平面22公尺以上 無 高於海平面50公尺以上 設置3.7~10.7萬噸容量 生水池(重力注水進入反應爐) 增置海嘯牆 14.5~19公尺 加強水密性 在地下層 每部機組各2部 容易被淹沒 共4部在地面層 氣冷式緊急柴油發電機 後備 電源 福島事故後 增加後備電源 移動式電源車 及蓄電池能力 加強耐震性 加強耐震性 26
  • 27. 執行歐盟壓力測試與同行審查  邀請公正獨立第三方專家,來台協助原能會執行核能電 廠壓力測試國家報告之同行審查      102年3月邀請OECD/NEA專家小組 102年9月再邀請歐盟核安管制組織(ENSREG) 壓力測試的目的︰確保安全標準的一致性,且互相學習 其他國家的優良作法(good practices) 審查結果確認我國核能電廠普遍採用高安全標準,且在 多數領域符合國際目前的先進技術實務 在某些特定的安全相關領域,同行審查專家小組提出明 確的進一步改善建議,包括    確保適當的核能電廠設計基準,維持核能電廠在超越設計基準情 況下的強韌性 確保適當嚴重事故應變措施的可用性 確保核能安全現況之透明度。 27
  • 28. 小結:對核電安全的認知    核能發電具有高能量密度的優點,但也因此具有天生的危險 因素。為控制這些潛在的風險,核電廠採取多重和多樣性設 計的安全系統,以控制核反應並提供緊急冷卻功能,同時核 電廠也採用多層屏障的深度防禦設計,以防止放射性物質外 釋。 日本福島電廠事故的啟示是,不能夠輕忽會發生安全系統“ 共因失效”和發生“超過設計基準事故”的可能性,即使發生的 機率很低。 福島事故後的“核安總體檢”和“壓力測試”,以及核電廠安全 強化措施已採用國際間的優良作法,強化了國內核電廠抵抗 異常天災和因應“超過設計基準事故”的能力。經國際專家檢 視,我國安全強化的作法與國際間的作法一致。事實上,也 因為台灣處於地震帶,且易受異常氣候影響,國內核電廠採 取比國際上一般核電廠更嚴格的標準。 28
  • 29. 謝謝耐心的 聆聽!! 29

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