低碳永續 一場技術與自然環境的精彩對話

發布時間:109年03月13日

核能技術處 追求核電與自然環境共生


核能電廠技術深耕文化

民國90年3月18日台灣南部恆春半島因為季節性的鹽霧害,導致恆春半島345 kV超高壓輸電線路多次跳脫,引起台電核三廠一號機面臨喪失電源的危機(簡稱318事件);106年金山一場突如其來的急降雨造成電塔轟然傾倒,不僅機組跳機,還造成邊坡坍方多達90多處…。每一次老天爺給的試煉,都讓台電公司核能技術處(核技處)有機會淬鍊、驗證平日深耕的核能技術,也更加體認核電廠與環境實是共存共榮、脣齒相依。

 

重大事件的啟示

近半世紀以來,核能發電提供台灣充沛、低成本、零排碳的電力,但是民國100年日本東北外海發生大地震誘發大規模海嘯,引發福島電廠的核災事故,讓許多民眾擔心核電廠的運轉安全。對此,核技處處長劉鴻漳以科技發展的角度說出他的看法:數十年來全球四百多座商用核能發電機組,共經歷過美國三哩島、蘇聯車諾堡及日本福島等三件重大核子事故,每個事故的經驗回饋,都促進了核能安全的提升,台電秉持他山之石可以攻錯的態度,虛心檢討並完成各項改善措施,例如建立安全度評估技術、精進緊急操作程序書、提升設備耐震能力、重要設備加裝水密門及改善人機介面等,藉由前車之鑑,在安全文化與技術精進層面上,落實深度防禦的概念,防範意外事件的發生。

 

PRA防範未然立大功

為了電廠的安全運轉,核技處以系統化的方式計算核能電廠爐心受到損壞事故發生的機率,這種技術稱為安全度評估(Probabilistic Risk Assessment, PRA),並根據分析結果來進行各項改善工作。PRA最顯著的績效,就是促使三個核電廠都新增第五台氣冷式緊急柴油發電機,以應付突如其來的失電事件。

 

318事件也因為設置了第五台氣冷式緊急柴油發電機充分發揮了成功救援的任務,使得整個事件,於第五台柴油發電機成功併用後,解除了核三廠一號機失電事件的危機。

 

核析組組長郭東裕說,當年核技處根據PRA分析建議,以備胎概念加裝第五台氣冷式緊急柴油發電機時,大家對這個台灣獨有的設計都還心存懷疑:「真的有必要嗎?」沒想到318事件就真的派上用場!劉鴻漳則是寬慰地說:「這正是養兵千日,用在一時!」318事件後,核技處電氣組也研究加強輸電線路鹽霧害防治問題,如調查絕緣礙子耐鹽霧污染特性、清理絕緣礙子、編修預防保養程序書的維護基準與頻率等多管齊下方式來降低輸電線路停電機率,確保電源可靠與穩定。

 

郭東裕表示,台電一直根據PRA的分析來防範未然,進行各種防止爐心融化的改善工程,但是當工程的必要性遭到質疑時,他們卻苦於沒有實例而無法證明設計工程的正當性。「當然希望不要發生意外,但當意外發生時卻也提供了驗證工程必要性的機會」,他們常常就在這種矛盾中,持續應用PRA來降低核安意外發生的機率。

 

核安與自然環境共生

南部地區的鹽霧害差一點就引發核安意外,由此可知核電廠安全與自然環境的關係可說緊密相連。核技處針對火山、地震、海嘯甚至沙灘,也都有定期監測、評估與對應措施,例如台電目前藉由密集且靈敏之即時寬頻微震監測網,對監測區域內所觀測到之地震進行分析研判,透過此微震監測協助確保核電廠之地震安全,顯見台電對核安與天然災害間的關聯保持高度警戒。

 

100年日本福島電廠核災事故後,引發全球特別關注海嘯對核能電廠的危害性。台電除進行海嘯災害模擬外,也立刻針對各核能電廠附近的陸域火山及海域火山島,進行相關地質調查、分析與評估,以釐清海嘯及海、陸域火山活動可能對各核能電廠潛在之威脅,再根據危害度分析擬訂防範及因應對策,以確保核電廠的營運安全。

 

88年核四龍門電廠興建進水口防波堤,引起鹽寮福隆沙灘退縮變小之疑慮,依據台電公司委託國內專家學者調查結果,發現沙灘是隨著季節而有前進、後退的自然平衡狀態。核技處自93年起,每月於鹽寮福隆沙灘進行定點拍照,觀察記錄沙灘的變化趨勢。即使行政院103年宣布龍門電廠封存後,核技處為使鹽寮福隆沙灘的長期變化資料更加完整,至今都還定期赴沙灘進行履勘與拍照記錄。

 

技術本位重視水土保持

台電的四座核能電廠大都位處山坡地,因此平日就非常重視水土保持議題,電廠內相關水土保持設施除了依循水土保持法規定進行設計外,為達成環境友善與資源有效運用的綠色建築概念,儘量以生態工法施作,嘗試在水土保持和土地價值合理利用之間找到平衡。

 

台電近年來面臨最嚴重的一次天然災害,當屬106年6月2日北海岸地區的超大豪雨,廠佈組組長張仁卿回憶,因瞬間降雨強度過大造成核一廠輸電線路的鐵塔倒塌、二號機組跳機停止運轉;廠區的排洪命脈乾華溪,也因崩坍土石淤積阻塞導致洪水溢堤,僅是邊坡坍方就多達90多處,不但嚴重堵塞聯外道路,部分廢料倉庫的地基更被水流沖刷、掏空,情況可謂十分危急!

 

張仁卿說,幸虧在各級主管領導下,核一廠全體同仁因應災變緊急總動員,搶救作業處理得宜,才將損害降至最低,然而二號機重新運轉已不符效益,只得提早停機等待除役,核技處上下同仁都深感遺憾與惋惜。經過二年多的努力,原來怵目驚心崩塌四處的邊坡,現在因為掛網植生已復原成綠油油的山坡。

 

傳承技術與典藏文件的使命

劉鴻漳表示,歷經諸多考驗後,讓他最引以為傲的是「以技術為本」的核技處文化,往往一提到消防、通風、汽機、電機、儀控、人因、法規、地質、結構、安全分析及技術服務等專業,馬上就可以迅速連結到學有專精的同仁,擁有專業技術或許無法升官發財,但是這些專才鑽研技術、恪守本分甘之如飴的態度,這是令他最感佩的地方!

 

但是基於環境基本法非核家園的目標,核技處正面臨轉型,隨著這些專才陸續退休,核技處也很努力的培訓新血接班。他坦言:「如何典藏這些核能專業及技術文件並建立方便使用的數位資料庫,使技術傳承不致產生斷層,這是核技處很大的挑戰!」