核能成淨零排放解決方案？ 專家分析台灣核融合技術挑戰

▲第三核能電廠內的太陽光電站。（示意圖／台電公司提供）

記者潘姿吟／台北報導

在減碳的壓力下，各國在COP28提出各種減少化石燃料使用的能源選項，包含再生能源設置在2030年增加三倍、能源效率加倍，核能也是眾多討論與提案中的一個。此外，今年台灣的總統大選，候選人們也都提出對台灣核能未來的規劃。然而，距離2050淨零排放的目標僅剩27年的時間，當前的核能技術，有可能發展到成為商業化的技術嗎？台灣科技媒體中心邀請專家提供觀點。

國立中正大學物理系教授曲宏宇、清華大學工程與系統科學系特聘教授葉宗洸等專家表示，必須先釐清的是，核融合技術開發完成，不代表可立即進入發電應用的階段，因為包括熱流、材料、系統整合等項目，必須同步完成，才能發電應用。核融合技術要達到實用的發電目標，挑戰仍多，至少還需15至20年。核電在台灣使用超過40年，既有的高階用過核燃料本就必須加以處理及處置。依照台電目前規畫，最終處置場將於2055年完工啟用，因此2050年之前找到場址是必然的步驟。

研究電漿技術、現正參與國科會自然處相關計畫的曲宏宇表示，雷射點火及磁約束核融合方式都有可能成功，但離商轉發電尚有一段不短的距離，各具有不同實驗困難。目前這兩種技術在國科會的支持下都有開啟基礎的研究，但也都是在剛起步的階段。

他進一步說明，相較於20年前，今日的核融合技術已有相當多的推進，相信在20年後，核融合技術肯定會比現在更接近商轉的階段。世界上不同的國家中，在政府支持的大型核融合研究站，大學級的核融合相關研究，私人公司出資以商轉為目的的核融合設施，都在往提升約束時間、電漿溫度等做努力，像是機器學習介入控制以及超導線圈的使用，都是目前科技引進的提升項目。

清華大學工程與系統科學系特聘教授葉宗洸指出，台灣目前並沒有小型核能反應爐（SMR）的實體研究與開發計畫，所以也沒有相對應的建制規範與管制法規，但有包括清華大學與國家原子能科技研究院等研究團隊正在蒐集文獻資料，分析在台應用的可行性。此外，有數家國內企業已表達高度興趣，如：台塑重工、台積電。以目前的進度來看，無法及時趕上政府規劃的減碳時程。

葉宗洸表示，國際間核融合研究機構多達134個。最大型的核融合研究計畫是「國際熱核融合實驗反應器計畫（ITER）」，該計畫於2006年11月21日由7國與地區共同成立，計畫期程為30年，地點在法國的卡達拉舍，ITER的設計目標是讓50 MW的輸入功率，可以生產500 MW的核融合功率（Q值等於10），預計2025年開始進行實驗。

葉宗洸強調，必須先釐清的是，核融合技術開發完成，不代表可立即進入發電應用的階段，因為包括熱流、材料、系統整合等項目，必須同步完成，才能發電應用。核融合技術要達到實用的發電目標，挑戰仍多，至少還需15至20年，「我個人比較看好ITER計畫，因為該計畫資源較為充足、目標明確，目前依照規劃進度執行中，較可能最快達到發電目標。」他說，使用托卡馬克高溫電漿原理的核融合技術，也許有機會在2050年進入商轉發電。

葉宗洸也提及，核電在台灣使用超過40年，既有的高階用過核燃料本就必須加以處理及處置。依照台電目前規畫，最終處置場將於2055年完工啟用，因此，他認為2050年之前找到場址是必然的步驟「就算核電不續用，政府拋出一句『核廢問題無法解決』的政治語言，便可對現有用過核燃料置之不理嗎？」

葉宗洸說明，事實上，用過核燃料的處理與處置技術，只要參考國際作法，其實不難發現解方不只一種。首先，用過核燃料可以透過再處理技術，進一步減少其體積至原來的25%。而剩下的元素經過再加工後，可重製為新型燃料繼續用來發電。