從零開始認識核能發電:核融合的技術與挑戰
如果核能電廠說來說去總離不開「放射性廢棄物」的處理疑慮,那這個世界上有沒有發電效率堪比現行的核能發電,但又不會產生那麼多「放射性廢棄物」的發電方法呢?其實答案就在我們抬頭就看到的太陽裡。這裡說的不是太陽能,而是科學家口中的小太陽 — 核融合。目前商業核能發電設施利用的幾乎都是核分裂,想要穩定的核能,也許核融合更值得嘗試。
核融合技術大約在1950年代初試驗成功,一直是個人類終極能源的方向。核融合技術到底是為什麼這麼吸引人?
核融合的原理
核融合是將兩顆輕的原子核結合後,產生出一顆較重的原子,並在結合的過程中,因為較重的原子的質量會略有損失而釋放出能量的反應。核融合簡單來講,就是像...
製備成本下降、應用範圍增廣:氫能源未來充滿想像空間
本刊在前文(EPO專利報告:製備氫燃料,水電解技術未來可期、WIPO發佈氫燃料電池專利報告,中國專利申請量領先全球)曾經介紹過在淨零排碳的國際趨勢化,氫氣產業有著極大的發展潛力。那麼,氫能源到底有什麼魅力,引得世界各國紛紛投入呢?
隨著2050年淨零碳排的目標漸漸成為全球共識,揚棄傳統碳能、擁抱再生能源也成為各國政府與企業的首要目標。而在眾多能源選項中,過去總被認為成本高、效益低的氫能,漸漸成為明日之星。
舉例來說,台灣的2050淨零碳排路徑中,氫能在電力、非電力部門都扮演重要角色。在非電力部門中,年排碳量必須從現在將近150Mt(百萬公噸)大幅降到22.5Mt,需求缺口的部分...
從零開始認識核能發電:優點及應用
核能發電不會排放大量的污染物質到大氣中,像是硫氧化物或是二氧化碳,因此核能發電不會造成空氣污染。核能發電因為不排放二氧化碳,所以也不會增加大氣中加重地球溫室效應的二氧化碳的量。另一方面,核燃料能量密度比較高,故核電廠所使用的燃料體積小,運輸與儲存都很方便。而且核能發電的成本中,燃料費用所占的比例較低,故運作成本較低。相較天然氣或是煤炭的用量,核能發電只需要利用很少的燃料就能產生相同的電力。
核能發電的優點
鈾來主要來自大自然,它存在於地殼中,含量甚至比金元素和銀元素還高,並可經採礦取得。所以使用核能發電可以減少人們對化石燃料的依賴。特別是,在俄烏戰爭發生後,歐洲各國苦於俄羅斯的天然氣限...
從零開始認識核能發電:核反應爐之建置及運作
隨著1960年代臺灣開始的經濟發展以來,因應國內從民生轉向工業的電力需求,國家整體的電力來源已經由火力發電取代水力發電。然而,臺灣雖然有生產少量的煤與天然氣,但幾乎不產石油,所以火力發電的燃料明顯需要仰賴進口。為了要確保能源的穩定供應,同時支撐國內經濟蓬勃發展所需的電力,前經濟部長孫運璿在1977代左右拍板決定,以興建核能發電廠的方式來因應未來的電力需求。
自從1980年提出核四建廠計畫後,核能發電便逐漸成為我國穩定電力來源的選項之一。在提出核四建廠計畫前,因發生美國三浬島核電事故,民意便開始反核,特別是自1999年核四興建以來,反核的聲浪便從未停過;尤其是2011年發生的福島核災,...
為什麼多國決定重投核電懷抱?
最近多個原本支持核廠退役的國家紛紛轉向,宣佈要讓其國內核廠延役,不僅如此,更要挹注數以千百億計的資金來創建更多大型及小型核子反應爐。此無他,因為核能可有效解決現今世上兩大危機:能源及氣候變遷。能源危機與氣候變遷可以說為核能帶來了突破性的發展契機,前者要追求能源多樣性,後者追求的是淨零排放,而被喻為最佳效率綠能的核能當然成為多國制定能源政策時的必選項目之一。然而,這些包括美日英韓在內的大國因2011年日本福島第一核電廠大地震事故引發公眾對核電安全產生疑慮,而凍結了其在核電廠方面的投資,使得建置核電廠的相關技術已被俄羅斯及中國超越,為了追趕技術斷層,必須投入更多的資金在新的核電廠建置上。然而,這並...
台灣最大的能源危機不是跳電,而是跳票!
台灣最大的能源危機不是跳電,而是跳票!
北美智權報316期《能源系列報導》再生能源政策跳票,台灣能源發展危機四伏 一文揭示了一些台灣現存及潛在的能源危機,簡言之,就是卡在台灣新能源政策的兩大目標「非核」及「展綠」,因後者發展不如預期,而導致缺電的隱憂,而且問題比想像中嚴重。政府原本的如意算盤是積極發展綠電,希望以綠電發電量的成長來彌補廢核後減少的發電量;然而,綠電的發展進度並不如理想,就今年年初時經濟部長王美花已預告2025年再生能源達整體發電量20%的目標會跳票,現在下修至15%,並預估在2026年的10月左右才有望達成20%之目標。但以目前綠能發展的進度,支票能否如期兌現也打上一大問...
再生能源政策跳票,台灣能源發展危機四伏
溫室氣體效應導致氣候變遷,已經被公認為人類所面臨最大的危機,減少碳排達到碳中和或零碳排,已是無法迴避的挑戰。環顧國際現況,美國、德國、日本正在檢討能源政策是否轉向;而自從蔡英文政府2016年執政以來,減碳及廢核便成為台灣能源轉型的目標,也讓台灣成為目前全球唯一還在堅守非核家園的國家。然而,再生能源政策已階段性跳票並延期到2026年,要取代煤炭發電的天然氣價格又一直飆升、核能現在又不是選項,政府不得不正視台灣能源發展正面臨迫切的危機......
先來看看政府的能源轉型政策。國發會在2022年3月底公布台灣2050年淨零排放路徑,提出再生能源發電占總發電量達到60~70%目標,並搭配9~...
創新型智慧能源產業趨勢:虛擬電廠
電力市場正在變革,創新型智慧能源系統未來將主導電力市場的發展。虛擬電廠(Virtual Power Plant;簡稱VPP)有別於傳統集中型電力系統及分散式電力單元,可望成為電力市場營運的新模式之一,除了德國、日本正在發展商用的虛擬電廠,台灣電力市場同樣也在轉型,經濟部規劃2025年將建置1.5GW儲能系統,業者認為台灣也有發展虛擬電廠的條件。
國際電力市場三項主流趨勢
全球的能源系統正在轉變,世界經濟論壇(WEF)強調未來電力系統的新趨勢為:低碳化(Decarbonization)、數位化(Digitalization)及去中心化(Decentralization)。
(一)低...
泰國的綠色新政與疫後復甦
面對國際2050年淨零排放目標,各國發展路徑與目標日益明確,淨零排放的綠色政策更成為東南亞各國疫後發展的重要引擎。正在推動綠色新政的泰國,除了斥資3,000億泰銖預算打造「東部經濟走廊」(Eastern Economic Corridor,簡稱 EEC),並計畫在2024年前將泰國所有工廠遷至環保工業區,好在2065年能夠實現淨零碳排。
泰國將在2065年實現淨零碳排
中華經濟研究院綠色經濟研究中心副主任林俊旭指出,泰國在2021年提出「生物、循環及綠色經濟模式」(Bio-Circular-Green Economy Model,簡稱BCG),是泰國近年推動最重要的綠色新政,針對食品和...
有一好沒兩好:解析各類發電方法優缺點
本刊在《能源系列報導》文章(理想豐滿,現實骨感?從台灣發電占比看我國能源政策)中曾分析台灣目前的能源結構,並點出了其中的盲點及瓶頸。在進一步討論台灣的能源政策前,大眾必須對各類能源的優缺點,像是客觀的技術差異、成本效益評估、潛在風險……等等,有深入的的了解。
目前全世界已正式投入商業運作,並佔據相當份額的能源形式,共有石化能源、再生能源、核能三種。石化能源泛指煤、天然氣、石油等碳氫化合物,必須透過氧化燃燒的方式來獲取能源。再生能源為大自然中的既有能量,像是風力、水力、太陽能等,須經過「捕捉」或者搜集的手段才能夠使用。至於核能,目前主流技術仍是以核分裂的方式將核能轉為熱能,再推動發電機...