Re: [问卦] 小型核电厂SMR 有办法在台湾盖吗?

楼主: zhwang77 (王子)   2023-05-02 04:16:03
※ 引述《ewings (火星人当研究生)》之铭言:
: ※ 引述《zhwang77 (王子)》之铭言:
: : 除非台积电要去太平岛盖工厂,不然台湾根本没用SMR的合理性。
: : 先说,我反核仔。
: : 不过这篇不谈反核拥核,
: : 这边就在使用核电为前题下,
: : 谈一下传统核电厂和SMR小型模块化核反应炉。
: : SMR比较直观的说法,就是小型的反应炉。S的small。
: : 国际原能总署IAEA给的定义,是300MW以下。
: : 对比一下,台湾核二、核三,每颗反应炉大概是900快1,000MW。
: : 大概可以把这个数字,视为现在反应炉的一般大小。
: : 刻意的将反应炉小型化,
: : 硬伤是燃料的利用效率变低。
: : 燃料利用率变低,
: : 就要用更多的燃料才能发出相同的电量,常期营运成本增加。
: 所以,你在胡说八道什么?
: 哪个文献和你讲反应炉变小燃料利用率变差?
: 不要自己瞎掰好吗!
我会选择用中子外泄切入,是因为SMR未商业普及化,缺乏实证的数据。
所以想用比较通泛的理论来解释。
这里直接列数据,
这边我就拿美国政府背书,准备力推外销的Nuscale,
用IAEA ARIS登录的数据,
直接看core discharge burnup
机型 /热功率(MWth)/ core discharge burnup(MWd/t)
Nuscale / 200 / >30
西屋AP600 / 1,940 / 55
西屋AP1000 / 3,400 / 60
KHNP KHNP1000 / 2,815 / 54.1
各机型富度、有无反射层,差异太大,而且又一堆彭风的,所以很难比较。
不过真的各原理型的把数据列出来,大致还是能看到burnup和反应炉规模的关连。
: : 相同电量下,也会产生更多核废料。
: : 反应炉愈小,效率就是愈低。
: : 反应炉的原理是核分裂连锁反应,
: : 中子击中可裂变原子,可裂变原子分裂,释出能量与中子,
: : 释出的中子再击中其它可裂变原子。
: : 不过中子不是追踪导弹,
: : 释出的中子,也可能一路跑,就冲出反应炉。
: : 所以中子外泄程度,是评估反应炉效率的一大指标。
: 听你在鬼扯
: 反应炉里面持续连锁反应,就要让中子的产生率维持在1左右,
: 但是一个铀原子分裂后会释放出2 个或 3个中子。
: 如果没有要利用高速中子将铀238转换为钸239,也就是高速滋生炉。
: 还要想办法用中子吸收剂将多余的中子吸收掉,避免连锁反应太快。
: 如果有人脑残要让中子外泄率一直降,哪接下来就是核爆了。
: 用中子外泄程度来判断核反应的效率,是哪个脑残发明的?
应该要先区分,有中子吸收效果的缓速剂,
和有中子吸收效果的控制棒、急停剂。
先以最广泛商业化使用的轻水式为基础展开讨论。
即使铀235裂变会产生2到3个中子,
但天然铀矿下的中子外泄仍是太高的,无法维持中子产率在1,
所以才需要透过提高富度,或将缓速剂改为重水、石墨,才能达到临界。
控制棒在这里的功能,是临界控制。
SMR的可裂变原料质量减少,需要各式更强的补偿机制补偿,
会是成本的一部分。
: : 假设有两个反应炉,使用相同的反应机制、补偿措施,只有大小不一样,
: : 例如一大一小的压水炉,同燃料富度、相同冷却剂、相同缓速剂、相同反射层,
: : 反应炉的大小,就是中子外泄的决定变因。
: 是哪个脑残在改变反应炉大小时还用相同的炉内配置啊?
: 反应炉做的比较大的时候,燃料棒的间隙就要增加,
: 不然本来不会反应的中子,因为炉子太大,结果还是撞上了炉内的燃料棒,
: 是要等著失控爆炸吗?
: 事实上,反应炉越大,燃料棒的间隙也要增加,
: 炉内的空间利用率反而不如小的反应炉。
: : 具象化一点讲,反应炉愈大颗,中子要跑出反应炉的平均距离就愈远,
: : 路上就愈容易撞上其它可裂变原子。
: 本来铀原子分裂产生两个中子,一颗继续反应一颗被吸收或跑掉。
: 如果像你脑残想像中两颗都被铀原子捕捉,那就是失控的连锁反应。
: 简称核爆
: : 理论一点讲,neutron leakage的机率是反应炉的规模与diffusion length的涵数。
: : difusion length与炉心的设计有关,如果这个变量固定,
: 哪个脑残会固定这个变量?
: 一样的反应炉,用一般燃料棒和MOX燃料棒都会不同了,
: 是要多蠢才会在设计SMR时直接套大型机组的值?
: : 那外泄机率就只与规模有关。
: : 如果SMR真的商业化了,
: : 它或许存在几项优势。但我看不出适用在台湾的合理性。
: : 首先,SMR就是小,期初成本有可能比较低。
: : 但前面讲了,原理上,SMR的营运成本会比传统核电厂高。
: 你幻想的原理?
: : 台湾电业主要就是台电,台电是国营,背后是政府。
: : 以台电过往的经营策略来看,
: : 很难想像台电会考量期初成本、选一个常态成本更高的方案。
: : 另外就是SMR模块化的自由度。
: : 但台电电网铺设的相常完善,除非是要去离岛盖一个用电需求可能一两百MW的工厂,
: : 不然真的要用核电,就用并入电网的大型核电厂就好了。

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