中美俄3巨头竞逐核能产业 背后各有盘算

中美俄3巨头竞逐核能产业。(示意图/达志影像/shutterstock)

目前全球新建核能电厂中,七成都是由中、俄两国所打造;美国则采施工更快的小型核电厂设计,一场核能主导权竞争才刚刚开始。(图/财讯提供)

当各国相继宣布净零碳排时程,核能产业的主导权,也成为美中等大国地缘政治角力的新战场。

按照国际原子能总署的统计,目前全世界拥有最多运作中核子反应炉的国家,分别为美国、法国、俄国、中国和韩国,都是有工业化基础的国家;其中,美国更拥有94座反应炉。

中俄制造 全球7成新机组

但再摊开全球兴建中核子反应炉数量名单,却又是另一幅景象。根据《财讯》双周刊报导,从第一名到第五名分别为中国、印度、土耳其、埃及和俄罗斯,光是中国就有25座反应炉正在兴建。

2023年6月,日本经济新闻报导指出,「全球7成新建的核能机组将由中、俄制造」。这是因为,2011年日本福岛核灾发生后,美、日、欧都调整了新建核电站的计划,兴建中核电厂突然大幅减少,使欧美核电产业受到重创。例如,2017年西屋电气因核能事业严重亏损,声请破产保护;法国核电大厂阿海珐(AREVA),在福岛核灾后多座核电厂兴建计划被迫叫停,2016年重整,更名为ORANO。

过去20年,欧美核能产业虽然推出更安全的新核能电厂设计,却面临竞争力流失,制造成本高涨的挑战。从芬兰近年完工发电的Olkiluoto 3核能电厂就能看出端倪。

清华大学核工所教授叶宗洸接受《财讯》采访时分析,Olkiluoto 3核电厂采用被称为欧洲压水式反应炉(EPR)的设计,比美国主流的第3代核电厂加入更多被动安全设计。例如福岛核电厂是因海啸造成厂区停电后,无法启动冷却系统,炉心温度不断上升,最终导致冷却水与燃料护套在高热下发生剧烈反应并产出大量氢气,导致氢爆。

叶宗洸解释指出,在 Olkiluoto 3的设计中,将大量紧急用冷却水置于反应炉上方,即使厂区停电,只要打开阀门,仍能顺利为原子炉降温并安全停机,「这种设计让发生核灾的机率,较前一代小一个数量级」。

但是,Olkiluoto 3从2005年开始兴建,原本预计2009年完工,因为品质控制问题,2023年才正式运转。

欧洲制造业供应链竞争力下滑,恐怕也是原因之一。叶宗洸表示,反应炉的兴建成本和兴建时间成正比,芬兰花十几年时间建置反应炉,以致成本大增,其他国家以同样设计建置反应炉,只花6、7年,成本就低得多。

《财讯》双周刊指出,Olkiluoto 3代表的是过去大型核电站的思维,这座核电厂额定发电量1千6百MWe(百万瓦),是台湾核一厂单一机组的两倍多,也比核四一部机组发电量还大。叶宗洸表示,这是因为从实务上,设计者希望能用一部大型机组取代两、三部中小型机组,降低总建置成本,提高效率。

但大型核电厂不断上升的成本,显示旧思维的经济效益无法提升。这几年,美国政府开始采取新作法,提高在核能领域的竞争力。