核融合技术突破新进展 能解三党总统候选人能源政策之结?

大选结果就在1月13日,新总统将需负起台湾能源使用的永续重责,且距离2050净零排放的目标也仅剩27年的时间,台湾需要加紧脚步前进。依据台湾科技媒体中心邀请多位专家分享的观点中,当前的核能技术届时要发展成为商业化的技术,「还有很大的距离!」。国立成功大学太空与电浆科学研究所副教授张博宇指出,即便如此,此次突破绝对是绿能推手,核融合发电因此不再只是一个梦想,而是可以实现的一个目标,将吸引更多政府、民间资源的投入,同时吸引更多人才参与核融合的研究,缩短实现核融合发电所需要的时间。

中央研究院院士、MIT麻省理工史隆管理学院Charles E. and Susan T. Harris经济学教授罗闻全(Andrew W. Lo)近周返台时也在演讲中提及,多次大灾难遗留的政治因素,使得各国政府和核能保持距离,更不对核融合进行大量投资,这样无助于科技的创新及实际应用。近24个月来,国际间出现新的进程,尤其美国对核融合的监管在2023年8月间大幅调降,已为民间资金流入打开大门。

核融合一直被视为是很有潜力的发电方式,但过去在技术上遇到挑战未能实现,张博宇指出,美国能源局去年12月13日公布,美国劳伦斯利佛摩国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory, LLNL)的「国家点火设施」(National Ignition Facility, NIF)实验中,靶材透过接近绝热压缩的方式最终达到高压(大于5千亿个大气压)、高温(大于摄氏1.5亿度)的条件下,靶材中的氘与氚在极短的时间内(约100皮秒),透过核融合反应来产生能量,这是人类首次透过可控制的核融合反应过程,实现核融合发电的第一步,证明透过核融合做为能量来源并非幻想。

国立中正大学物理系教授曲宏宇亦指出,雷射点火及磁约束核融合方式都有可能成功,但离商转发电尚有一段不短的距离,各具有不同实验困难,许多政府支持大型核融合研究站,大学级的核融合相关研究,私人公司出资以商转为目的的核融合设施都在往提升约束时间,电浆温度等做努力。因此今日的核融合技术与20年前的技术已有相当多的推进。

国际上的核能倡议,核融合技术之外,现阶段还有呼吁发展小型核能反应炉(SMR)。清华大学工程与系统科学系特聘教授叶宗洸指出,台湾目前并没有小型核能反应炉(SMR)的实体研究与开发计划,所以也没有相对应的建制规范与管制法规,但有包括清华大学与国家原子能科技研究院等研究团队正在搜集文献资料,分析在台应用的可行性。

叶宗洸认为,SMR基本上是传统反应器的缩小版,建置SMR所必须具备的技术并不难,我国目前尚有相关人才可进行此一领域的研究开发工作,但必须从政府端取得充分支持与资源,方可进行。也有数家国内企业已表达高度兴趣,如台塑重工与台积电,可惜以目前的进度来看,将无法及时赶上政府规划的减碳时程。曲宏宇则相信,在20年后,核融合技术肯定会比现在更接近商转的阶段。