Re: [问卦] 小型核电厂SMR 有办法在台湾盖吗?

楼主: c8162981 (milk tea!!)   2023-05-02 05:25:29
真的不用用语这么粗俗,科学问题理性讨论。反核仔的言论不是全错的你也不尽然正确。稍
微回应一下争议的部分,我没有去问我advanced reactor部门的同事,但是大方向应该不会
错。
※ 引述《ewings (火星人当研究生)》之铭言
: ※ 引述《zhwang77 (王子)》之铭言:
: : ※ 引述《andy199113 (诶嘿嘿嘿)》之铭言:
: : : 小型模组化核反应炉 SMR
: : : 感觉会是未来趋势耶,美国都核准了
: : : 台湾如果有盖个几座,是不是就不必盖太阳能板了?
: : : 中钢、台积电等高耗能产业,就不用再背负耗电骂名了?
: : : 有没有小型核电厂的八卦?
: : 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!
首先要先定义燃料利用率。如果单纯是指核能转换热能,SMR的燃料利用率确实是相对低的
,资料来源IAEA就有,大声不代表就是对的。在发电量上除了考虑燃料利用率,还要考虑热
功转换率还有系统规模,以这点来说,依然是传统电厂优势。然而,发电量也不直接等于营
运成本,传统电厂在营运成本上有规模优势,但是相对的,更多的成本在维护、安全和lice
nsing上。如果你把建造成本也考虑进去的话,小型反应炉完胜。值得一提的是,我没有把
握台湾人能接受SMR可能产生更多的used fuel。
: : 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?
中子的leakage,是很理论上的判断依据,我猜原原po大概是大学修过相关课程。我无法肯
定,但是SMR大概有额外的reflector在炉子的外围来减少leakage。整体来说,k值应该是大
于一的。然而,说k值大于一等于核爆,我不知道你是怎么得出结论的…基本上,SMR的燃料
周期很长,BOC的时候肯定要让k值远大于一(考虑控制棒之前)。相应的,这时有较多的控
制棒worth。随着燃料的burnup,控制棒逐渐退出以维持合理的k值。结论,中子的leakage
是判断依据,但是SMR有相应的手段来处理相对小尺寸造成的相对大leakage。
: : 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。
前段讨论过,leakage不是决定性因素。不过我真的不知道你在讲什么…燃料棒的间隙取决
于bundle design,而据我所知传统PWR跟PWR type的SMR bundle design除了高度跟之外并
无显著不同。如果你指的是assemblies的pitch间隙的话,我没有权限浏览SMR客户的PPD,
但是我手头上刚好有两个反应炉大小差距近一倍的客户,两者之间的assembly间隙并没有显
著差异,仅有lattice design不同。简单来说,燃料棒或assemly间隙跟反应速率关系较小
,跟安全设计关系较大。
: : 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
真的不要再提核爆,根据LWR以及其燃料棒的浓度和设计,就算k值大于一也不会核爆。很重
要所以说三次:
不会核爆,
不会核爆,
不会核爆。
: : 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?
如果原原po的炉心设计指的是core design,根据前面的讨论,确实传统LWR跟SMR并不会有
太大差距,真的不是大声就对。MOX跟一般燃料棒的差异已经是不同类型的燃料跟反应炉大
小差异无法类比。两种反应炉在核子工程上的差异是在reactor design,某种程度上影响了
原原po一直在纠结的leakage。然而原原po所提的规模差异更多体现在电厂的经济、安全甚
至是政治问题上。在以上问题上,SMR有明显的低成本优势,绝对不是像原原po说的因为燃
料使用率低导致营运成本增加。钱能处理的都是小事,燃料成本绝对是反对SMR最次要的理
由。
: : 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。
台电我不熟,就不评论了。

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