AI新核能1/適合孤島、也可往海上發展 臺灣有機會發展第四代反應器跟SMR嗎?
輝達(NVIDIA)執行長黃仁勳曾呼籲臺灣,要投資核能,近期他旗下創投事業也參與了比爾蓋茲創辦的核能新創公司TerraPower新一輪投資。 路透
「我們現在談的新核能,包括小型模組化反應爐(SMR)、第四代反應器。這些技術強調模組化、內建被動式安全設計,甚至不需要外部電力,也能自我冷卻。」這是清華大學工程與系統科學系特聘教授、原子能科技研究院院長葉宗洸對「新核能」的觀察。
許多人聽到「核能」,不免想到臺灣剛除役的核能電廠,甚至曾發生過核災的日本福島電廠或更早的車諾比電廠。這幾年,國際「新核能」進展快速,上個月返臺的輝達執行長黃仁勳就建議臺灣「不要污名化核能」,實際上,輝達旗下創投事業NVentures,最近就參與了比爾蓋茲創辦的核能新創公司TerraPower最新一輪募資,總金額達6.5億美元。
在在讓人好奇,國際間的「新核能」已經進化到什麼地步了?
目前全球正研發或部署中的第四代反應器,共有六款,其中,比爾蓋茲投資的TerraPower在機組設計上,主要採取了鈉冷快中子反應爐與熔鹽儲能整合,此舉可減少停機與輻射釋放風險,還能提升電網彈性與可再生能源整合。中國大陸則挑選了「高溫氣冷式反應器」試營運,美國與法國對於SMR也有試點建設。
深度內容中心/製作
新核能特色1、強調被動安全
第四代反應器(Generation IV)是目前全球研發中的下世代代核能技術,目標是解決傳統核電的四大痛點:安全性、核廢料、經濟性,以及核擴散風險。
它的設計目標,包括強調被動安全,即使沒有外部電力或人員操作下,反應爐也能自動停止反應、冷卻自己,避免爐心熔燬或輻射外泄。這些反應爐預期2030年後纔會大規模商業運轉,但已有部分原型機進入實驗或示範階段。
深度內容中心/製作
特色2、降低核廢料
原子能科技研究院院長高梓木提到,在燃料應用方面,部分新型核反應器使用「高濃縮低濃縮鈾」(HALEU),能在提高燃料利用率的同時,降低核廢料產生。
高梓木補充,新核能相較傳統機組,在抗震設計上已標準化納入七級地震條件測試,適用於地震頻繁的臺灣環境;此外,臺灣原能院過去40年也建立了核能安全模擬與檢測平臺,具備承接未來新技術的能量。
他還提到,新設計可透過 AI 協助完成更精密的模擬與系統安全演練,在效率與抗災層面都大幅進步。
隨着生成式AI與雲端運算的電力需求飆升,谷歌、微軟等科技巨頭將核能視爲新解方,並押注小型模組化反應器(SMR)。圖爲西屋電器推出的AP300 SMR。 美聯社
特色3、設廠時間、地點 更彈性
從空間條件來看,SMR設計本身具備小型化、模組化優勢,對臺灣地狹人稠、土地難尋的現況更爲適應。高梓木指出,未來不排除可發展海上模組機組或資料中心專屬電源,這種應用彈性正是新核能的價值所在。
此外,SMR具備規模靈活、模組建造週期短等特性,也利於推動示範機組與分散式部署,突破過去大型電廠高成本、高政治阻力的瓶頸。
原能院也指出,目前如美國NuScale設計的SMR技術已進入第八成熟度等級,具備實際建造條件。這些模組化電廠採預鑄化建設流程,可有效縮短工期與降低施工風險。
「比起傳統核電廠十年起跳的建設期,SMR可能只需三到五年就能上線。」高梓木表示,這樣的效率對於緊迫的電力缺口,有明顯補強效果。
在供電彈性上,SMR不僅可做爲單獨基地型電廠,也可與微電網整合,成爲偏鄉、離島或科技園區的獨立供電來源。
「特別是臺灣愈蓋愈多的資料中心,若能與 AI 產業結合,將有孤島運轉需求,這類模組反應器能提供區域穩定電力。」葉宗洸指出,這樣的部署策略,能減輕主電網壓力,並提升地區供電韌性。
臺灣的新核能之路?有基礎但要多做跨國合作
面對能源轉型進程中可能出現的人才斷層與技術空窗,高梓木提醒,臺灣應及早進行跨國技術合作與人員再訓練,避免未來真的要導入新核能時,卻發現國內無對應的技術羣。
葉宗洸也指出,過去臺灣核能相關研究雖然受限,但在電腦模擬、控制系統與工程整合上仍有一定實力。AI 若進一步整合至反應器設計流程,將可協助提升運轉效率與安全系統設計完整性。他強調,「設計階段若能納入 AI 模擬,那整體效能與安全性的把握度就會更高。」
至於社會溝通層面,葉宗洸認爲不該再回到意識形態爭執,而應聚焦新技術本身。他表示,「這不是核四,是全新的技術選項,應該用2030年的標準來看待,而不是2010年的爭議再重演。」
延伸閱讀》AI新核能2/撐得起晶片算力時代 川普力挺的這3家新核能已有「尖牙股」氣勢?