思想坦克》AI開啟美國核電新紀元

能源政策

由於氣候的極端變化,降低碳排放以減緩地球暖化已經是人類刻不容緩的課題。為了降低碳排,國際社會除了投入大量資源發展無碳排的再生能源外,也想盡辦法要降低石化燃料發電的碳排放,如研發碳捕捉與封存。很多國家一度要計畫廢除的核能發電,因為其零碳排的優點符合淨零碳排的需要,因而再度受到重視。

配合AI的發展,需要更多的數據中心和更大量的半導體製造,而這伴隨的是用電量的快速增加,核能發電能提供大量的穩定電源,這剛好符合AI發展所需要的發電方式。

從最近的幾則新聞,讓人感受到面對新的能源趨勢,美國不但調整既有的核能政策,也投入大量資源佈局前瞻核能技術的發展。

兩個核電廠的延役,看出美國對核電態度的轉變

美國密西根州的Palisades核電廠在2022年5月已停止運轉並開始進行除役流程,但因聯邦政府的補助方案和電力市場狀況的改變,電廠擁有者於電廠停止運轉8個月後向聯邦政府表達要重啟電廠並啟動重啟的程序,目前該重啟專案已收到聯邦政府和州政府約16.5億美元的補助。位於加州的Diablo Canyon核電廠於2024、2025將服役滿40年,電廠擁有者PG&E於2009年向美國核能管理委員會(NRC)提出延役20年的申請,但迫於社會和州政府的壓力,PG&E於2018年撤回延役申請。

當決定Diablo Canyon不延役後,加州發生一連串的旱災、熱浪和野火,加上再生能源發展不如預期、一些燃氣電廠因環保因素而關閉,造成電網不穩定又時而停電,現任州長Newsom在承受很大的政治壓力下開始私下表示不反對Diablo Canyon延役。

經過贊成延役與反對者之間的各種不同角力,最後加州公用事業委員會(CPUC)同意Diablo Canyon電廠再延役5年,加州政府同時提供14億美元的貸款給PG&E,能源部也允諾將動用2021年建立的民用核能貸款計畫(Civil Nuclear Credit Program)的經費來協助Diablo Canyon延役。從Palisades和Diablo Canyon兩個核電廠的延役,可看出美國社會和政府對核能發電態度的轉變。

核電法案快速通過,美國核能已進入新紀元

最近美國國會通過一個「為潔淨能源加速部屬多元、先進的核電」(Accelerating Deployment of Versatile, Advanced Nuclear for Clean Energy,ADVANCE)法案以期快速部屬新一代的核能發電。這個法案不但獲得民主、共和兩黨支持,拜登總統也已簽署成法律。

ADVANCE要求NRC降低一些執照申請費用並增加人員以加速核電申請程序。根據美國能源部,ADVANCE法案對核能發電的快速推動將是1970年來美國前所未有的。ADVANCE的另一個重點是加速小型核反應爐(SMR)的發展,法案要求NRC在18個月內制定SMR執照申請程序和設計相關法規。核電發展的一大障礙是冗長的執照申請程序,ADVANCE法案將改造NRC以便能快速處理未來更多的執照申請和更新及協助下一代核電廠的佈建。

發展核電的另一個障礙是核廢料的處理。今年7月16日美國能源部的能源先進研究專案署(ARPA-E) 宣布將投入4000萬美元的研究經費來發展將核廢料嬗變(transmutation)成放射性較低的元素。

根據ARPA-E的説法,嬗變可讓核廢料的處理時間縮短數千年,是一個誇時代的核廢料轉變解決方法。如果核嬗變研發成功,對核能發電將產生革命性影響,美國也會增加更多的核能發電來達到淨零碳排。

近幾年來,美國除了讓已停止運轉或已計畫除役的核電廠延役外,也透過法案和研究計劃,來推動新的核能發電技術和解決核廢料的處理問題,現在的美國的核能發電已經進入一個新紀元!台灣除了面臨現有核電廠是否要延役的抉擇外,對於下一代的核能發電是否也應該要有自己的策略和新的思維?

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