§8.1 前言
溯自民國44 年(1955),即美國前總 統艾森豪於 1954 年 12 月 8 日宣布開放 原子能和平用途的次年,臺電就開始注 意核能發電的技術及應用。民國44 年 6 月成立原子動力研究委員會,負責核能 發電技術的引進及做為發電替代能源可 行性的研究。於1964 年初,確認核能發 電具有可靠、穩定及能源多元化等諸多 優點後決定引進核能發電。
臺電於民國 59 年(1970)11 月在火 力發電工程處轄下設立金山分處,開始 第一座核能電廠的施工,展開臺灣核能 發電新紀元。嗣後分別於 1974、1977 年陸續開始興建第二及第三座核能電 廠,至 1985 年 5 月第三座核能電廠二 號機宣布商業運轉後,臺電共擁有 3 座 核能電廠 6 部機組,總裝置容量為 514 萬 4 千瓩,占臺電當時電力系統 32.2%
的裝置容量。
臺電基於核能計畫研究、核能電廠 營運管理、品質保證制度、安全管制、
放射性廢棄物處置及核能電廠緊急計畫 業務需要,於民國61 年(1972)成立原子 動力處,隨著業務需要調整至目前(2002 年)的核能發電處、核能安全處、核能後
端營運處、核能電廠緊急計畫執行委員 會及核能安全委員會等組織。
核能發電的輻防業務的主管機關 為原能會輻防處保健物理科,其掌理事 項如下:
1. 核子設施的輻射安全管制規範研訂 事項。
2. 核子設施工作人員劑量評估、管制及 合理抑低方案的審查事項。
3. 核子設施場區內輻射防護作業審核 及稽查事項。
4. 核子設施放射性氣體、液體排放的管 制與督導事項。
5. 核子設施放射性物質及放射性廢棄 物貯運的輻射防護稽查與督導事項。
6. 核子設施的輻射安全評估報告審查 事項。
7. 核子事故緊急輻射偵測工作的評估 及督導事項。
8. 核子設施相關偵檢文件的核發事項。
9. 輻射防護人員的資格認可事項。
10. 其他有關核子設施輻射安全管制與 督導事項。
§8.2 核能發電的進度
核能發電發展的進度,由歷年核能 32.4 32.2
31 31 31 31 30.5
28
26.7 26.6
24.5 23.5
21.6 20 19.3
18.1 17.4 17.1
1977 1979 1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 0
訂公元 2006 年)前,預期該占比會再降 低。故自 1985 至 1996 年期間屬核能發 展停頓期。此一期間,3 座核能電廠營 運面臨空前挑戰,主要任務係確保核能 機組穩定運轉,並提昇營運績效以化解 反核阻力,以做為推動核能四廠興建的 基礎。
1996 年 10 月在主、客觀條件配合 下,立法院終於通過核能四廠興建的預 算案;原子能委員會亦於 1999 年 3 月 17 日核發建廠許可執照,使延宕多年的 核四廠可開始動工興建。
§8.3 核能營運現況
安全與品質一向為核能營運的最高 原則,在作業執行上同時注重核能安 全、輻射安全及工業安全,以確保核能 機組穩定運轉,並須顧及核能電廠員工 及社會大眾安全。
為符合其經營理念的運作,核能電 廠除與其它發電型式的水力、火力發電 廠具有行政及工業安全系統外,另設有 安全管制系統,以層層管制核能電廠作 業,確保核能營運安全。有關核能電廠 安全管理體系如表8.1。
1. 安全管理
(1) 核能電廠設有品質課,依據品質管 制作業要求,對各項維修、施工、
操作作業執行查證任務。核能電廠 除了主管維護及運轉副廠長外,另
特別設有安全副廠長管理有關電 廠安全事宜包括輻射安全。電廠另 設一任務編組的運轉審查委員會 (Station Operation Review Committee, SORC),負責審查電廠 重要安全事項。
(2) 核能安全處駐廠安全小組係獨立 於電廠的組織,為電廠執行安全管 制的現場單位,對電廠採取定期及 不定期稽查以確保電廠安全營運。
(3) 總公司核能發電處為各核能電廠 的主管處,係電廠的行政管制單 位,經由異常事件審查、機電事故 檢討會、跳機後再起動審查、保健 物理業務的推動及大修後再起動 審查等方式來監督、管理各核能電 廠營運安全。
(4) 總公司核能安全處為獨立於營運 單位對核能電廠負起安全管制的 單位,經由年度核安稽查、跳機後 再起動審查及大修後再起動審查 等方式對電廠進行安全管制。
(5) 核能安全委員會為臺電處理重大 核能安全問題的最高諮詢單位,除 臺電相關處長兼任委員外,另聘請 外界專家學者為委員,獨立審查電 廠重大安全事項。
(6) 行政院原子能委員會代表政府監 督核能機組營運,並執行安全管制 作業。
表8.1 核能電廠安全管理體系
由一位核能營運副總經理統籌指揮管
1922.2/1833.38 2518.16/2435 2098.61/2007.55 6538.97/
6275.93
4. 1998 年臺電電力系統
1998 年臺電電力系統裝置容量
共2668 萬瓩,仍以燃煤、油的傳統火 力 為 主 , 占 49.5%; 核 能發電僅占
19.3%。至於 1429 億度發(含購入)電 Association of Nuclear Operators,
WANO)營運指標方面
74.9 76.24 77.38 78.37 83.63
80.49 81.81
85.25 85.21 78.75
55 65 75 85
1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 年
運實績在世界水準以上。有關過去 3 年的營運績效比較如表 8.3。
(2) 容量因數方面
衡量核能機組的生產績效概 以容量因數為主要指標,其定義為 核能機組在某一段期間內的平均 出力與原設計額定出力的比數,該 數值愈大表示生產績效愈好。由圖 8.4 顯示出臺電自 1989 年以來,三 座核能電廠的容量因數呈穩定成 長,尤其是1996 年高達 83.63%創 最佳紀錄。整體而言,容量因數增 加的主要原因為近年來核能機組 的穩定性提升,即非計畫性停機、
降載事件減少,另則為核能機組的 大修由每年一次逐漸調整為每 18
個月一次。
(3) 跳機次數方面
核 能 電 廠 藉 鈾 燃 料 產 生 熱 能,直接或間接將水加熱成蒸汽以 推動汽輪發電機發電,再經由斷路 器(俗稱開關)將電力傳送至電廠以 外的電力網。一旦核能機組若有設 備故障,為了避免設備進一步受到 損壞,會自動打開發電機輸出斷路 器,使發電機與廠外電力網隔離而 停止供應電力,此種現象即稱為跳 機。
跳機次數愈多,表示該機組不 穩定,不但影響營運績效且衝擊臺 灣地區的供電能力,尤其是在電力 系統供應緊澀的夏季。若有一部大
圖8.5 歷年核能機能跳機次數統計圖
註:1. 1995 年 8 月 5 日龍潭超高壓變電所內鐵塔遭受雷擊,造成輸電系統故障,引起南北解聯,北部電力供應嚴重 不足,頻率急速下降,引起 12 部運轉中發電機組同時跳機;此事件造成核一廠一、二號機、核二廠二號機 的同時跳機,非廠內因素所能控制,若不予列入則1995 年度累積跳機次數為 6 次,跳機率為 1.0 次/年機組。
2. 1998 年 10 月 16 日因瑞伯颱風侵襲,輸電線路故障,致核一、二廠四部機組跳脫,因非廠內因素所能控制,
若不予列入,則1998 年核能機組累積跳機次數為 9 次(平均 1.5 次/機組),其中有一件係於 1998 年 10 月 21 日核一廠一號機因承包商載運廢土卡車不慎衝撞通往海水進水口泵室的直立電纜托架,致海水泵跳脫,反應 器手動急停。
3. 1999 年 4 月 30 日核一廠一號機輸電線路故障及 6 月 6 日核三廠兩部機因瑪姬颱風致輸電線路故障電力無法 輸出而棄載跳脫並急停,又7 月 29 日由於龍崎-嘉民海線及龍崎-中寮山線的 345 kV 輸電線路同時跳脫,
引起核能六部機組反應爐急停(核三廠一號機手動解聯);9 月 21 日集集大地震,造成輸電系統故障引起北部 系統頻率下降,核一廠二號機及核二廠兩部機同時跳脫及反應爐急停,因非電廠所能控制,若不予列入,則
4.33
3.16 2.83 3 3
1.83 1.16
2.17 1.5 1.33
0.83 0.83 1.33
0.67 0.33 0.67 0.0
0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0
1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001
次數/機組
1.80 2
註1 註2
年
註3
2.7
型 機 組 如 核 能 機 組 發 生 跳 機 情
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 187
全、以及輻射安全。由圖8.6 顯示 1.27-1.17 元,1998 會計年則為每 度新臺幣1.22 元。若以 1998 年核
燃料部分的成本占 16.34%,歷年 來的占比概為此一數字;維護及其 他營運部分的成本則占31.74%。
6. 核能營運績效增進策略
由前述的核能營運績效可瞭解臺 電的核能營運實績,雖在世界水準之 上且呈穩定進步,但為因應電力事業 自由化、民營化的衝擊及追求卓越的 原動力下,如何增進核能營運績效以 提高競爭力,應為核能營運的重大課 題。臺電訂定下列兩個方案作為努力 方向:
(1) 落實推動核能安全文化強化方案 臺電引進國際原子能總署所 提倡的重視安全及確保安全的企 業文化,參酌臺電業務的實際需 要,研訂核能安全文化5 大原則及 12 實施要項,62 執行方案及 18 項 量化指標,並於 1993 年各核能營 運單位全面推動核能安全文化。
臺電核能營運單位推動核能 安全文化後,由前述的核能營運的 績效顯示出過去這幾年確屬大幅 度且穩定進步,但仍偶有不符合程 序書的事件發生,文化氣質似未完 全建立。為精益求精,進一步提高 營運績效及抑低人員作業疏失,遂 於 1997 下半年起著手此項核安文 化5 年總檢討;涵蓋制度架構及執 行實務兩方面,以確定符合國際原 子能總署所提出的核能安全文化 本質並期能培養員工有自動自發
的敬業精神,將此一文化融入平日 的工作、生活中。經過廣泛且深入 總檢討後,以「核能安全文化強化 方案」為未來加強改善的 6 大方 向:
(a) 宣示核能安全承諾,落實核安 文化(包括輻射安全)
(b) 落實「人員作業疏失防範措施」
(c) 建立良好的作業程序書並使員 工遵守程序書
(d) 提高自我評估能力 (e) 提高設備可靠度 (f) 提高訓練績效。
(2) 執行「核能機組穩定運轉方案」
綜觀臺電 1998 核能營運與安 全績效,大致上仍呈進步;惟跳機 次數表現不佳,總共跳機 13 次;
扣除因颱風所引起的4 次,尚跳機 9 次,比前年的 4 次增加許多。跳 機次數增多的主要原因為老舊控 制系統更新衍生的問題及電子零 組件可靠性不足。臺電已慎重就跳 機問題再做全面性徹底檢討,並研 訂 「 臺 電 核 能 機 組 穩 定 運 轉 方 案」,就(a)提昇大修品質管理;(b) 設計修改作業程序改進;(c)電廠一 般系統(balance of plant, BOP)引發 跳機的關鍵組件的完整性檢討;(d) 提升儀電維護品質;(e)電廠運轉審 查 委 員 會 功 能 增 進 檢 討 5 大 主 題,研提具體作法及作業時程,並 列案追蹤責成各核能電廠確實執