【綠色觀點】儲能概念股夯,但你對儲能系統了解多少?(03/5/2021 INSIDE)
股市頻創新高,全民瘋股票,許多媒體順勢提出什麼幾大明星產業、什麼什麼概念股,日前朋友因為知道我在儲能產業裡工作來打聽哪支股票可以買,我才赫然發現儲能概念股已經名列投資建議榜首!
儲能概念股夯,但真相是,你根本就不太懂儲能,也不太懂儲能系統的上中下游供應鏈,你在買儲能的什麼商機都不知道,就隨便拿自己的錢開玩笑。
我在人生的精華歲月躬逢其盛遇到這幾年儲能系統商業應用爆發期,參與建置臺灣第一套大型電網級儲能系統,算是少數有資格替儲能說話的。因此,我將從實務經驗的角度,為你建構系統性的儲能系統知識框架,協助你正確判斷商機的落點,助攻所有不在儲能產業、但想要透過投資分享紅利的你。除了投資之外,這篇文章對想要採購儲能系統的公司也會非常有幫助,可以協助正確決策,大幅減少你探索及試錯的時間、金錢等成本。
大型儲能系統像是水庫居中做個「削峰填谷」調節,水庫是一套複雜系統,儲能自然也不例外。儲能系統從原材料到系統可以分為七層,有些會拆分成更少或更多,我建議不需要花時間糾結在分幾層上,這種糾結拿來搞學術可以取得相當的成就,但這裡主要是為了讓你方便理解。我們將專注在最廣泛應用的鋰電池儲能系統,如果你想要了解更多其他種類的儲能電池,你可以回頭看綠學院的系列文章。
我們現在立刻來替儲能系統開箱!請先花一分鐘看下面這張圖 (請見附圖):
儲能系統第一層:原材料及電池材料
儲能系統需要電池作為基礎。原材料主要是礦區,電池材料指的是正極、負極、電解液、隔膜,上圖沒有顯示出來,倒是在《如何判斷電池技術大突破是世紀大騙局還是真革命?》一文有各種材料與原理的完整說明。這裡基本上各家都已經有了各自的站位,競爭較不易,且上游的資本密集度很高,要在這裡存活,口袋得很深。可能有的機會落點在電解液、隔膜這兩塊。
儲能系統第二層:電池芯 (Cell)
把這些電池材料組合在一起,就成為電池芯。雖然每個設計差異很大,不過為了簡單理解,一個 1MW 儲能系統大約會有 14,000 顆電池(以 20 安時為例),大概是十台特斯拉電動車 80,000 顆電池的容量,只不過儲能系統用的電池比電動車的大很多。
目前電網與電動車的應用場景中,鋰電池的正級材料大體上可以分成三大類:鈷酸鋰 (LCO)、磷酸鐵鋰 (LFP) 與三元材料 (NMC)。臺灣及中國大陸因為追求 CP 值,以磷酸鐵鋰、俗稱鋰鐵電池為主;日本 Panasonic 與韓國 LG/Samsung 則是三元材料、俗稱鋰三元,這讓他們在電動車市場很吃香。除材料分類不同之外,同廠牌的電池又會區分不同規格、等級,適應不同的應用場景,如果不是行內人,一定眼花撩亂。
很多人喜歡幻想臺灣能出現一家世界級的電池芯廠,這是不實際的。臺灣市場小,研發出來也沒什麼市場,而電池需要大量的訂單才有試錯和調整的機會,再加上大陸電池芯競爭已經非常激烈,想要彎道超車已經太遲了。
儲能系統第三層:電池模組 (Pack)
每個電池芯就像是軍中的單兵,不可能靠著單兵就可以行動,不過可以把很多電池芯串併組合在一起成為模組,一個電池模組通常至少有 100 顆電池,這樣管理比較方便。
模組廠就是負責這段的組裝技術,他們在製作模組時,會建立第一層小型電池管理系統,並將消防防護機制也設計在內,以防止電池芯之間的延燒,這部分同時也是通過國際安全認證如 IEC、UL 重要的一環。這裡同樣資本需求密集度高,因為這樣才有經濟規模與價格競爭力,而且你還得知道要賣到哪裡去,否則累積大量庫存,公司很容易周轉不靈。
儲能系統第四層:電池機櫃及電池管理系統 (Rack and BMS)
把 14~21 串電池模組像抽屜一樣收起來,就是電池機櫃,為了要管理電池芯和模組,需要更高一階的電池管理系統,給電池命令,他才知道要怎麼行動,電池管理系統也會時時檢查每顆電池芯的狀態,並盡量維持電池芯之間的平衡。大部分生產到電池機櫃等級的公司,都會附上電池管理系統當成是服務的一部份,購買者不需要自己開發,以免你拿去亂用不小心燒起來,為了賠償問題大家吵不完。
儲能系統第五層:功率調節器 (PCS)
功率調節器是連接電池機櫃與電網應用的關鍵,它可以雙向轉換,放電就是將電池的直流電轉換成一般電力公司的交流電,充電則是把一般電力公司的交流電轉換成電池的直流電儲存起來。需要跟電網溝通的機器設備都需要雙向轉換的功能,只是看是用什麼方式做,例如電動車就是靠著充電樁,可以把交流電轉直流電,或是反向直流轉交流。
功率調節器需要連接電池管理系統和下面會提到的能源管理系統間的各種通訊,資料採集和傳輸量的複雜度相當高。臺灣只有少數公司銷售功率調節器,國外則有很多成熟的品牌可以選擇,相對來說機會較小。
儲能系統第六層:能源管理系統 (EMS)
不管是節能、創能、儲能、智慧系統整合,只要牽涉到許多用電設備、發電設備、儲能設備等之間的整合工作,都需要一個能源管理系統,儲能系統自然也不例外。
在儲能系統中,能源管理系統是涵蓋控制器的整套監控系統,除管理功率調節器何時充放電,還包含監視電池儲存的環境溫溼度、消防系統、門禁系統等,相當於儲能系統的大腦。能源管理系統要能跟電池管理系統、功率調節器對話,若調度地不好,就可能出現安全設計上的漏洞,這也是韓國儲能電池起火事故的原因之一。
各種應用場景需要不同的能源管理系統,很少有電池廠或模組廠能把手伸這麼長,因此能源管理系統算是較有商機的一塊了。要注意的是,有時我們會看到一些標題類似「EMS 廠搶進商機」的新聞,這時要小心分辨它指的是電動車 EMS 還是儲能 EMS,電動車 EMS 廠做的是車用電子零組件,像是車上的儀表板、觸控面板等,這跟儲能 EMS 做跟電網溝通的工作是有差異的。
儲能系統第七層:儲能系統及系統整合 (SI)
買儲能系統不像是買電動車,更多時候你需要的是客製化設計,畢竟每個需要儲能系統的應用場景都不同。因此你需要選擇一個系統整合商來替你把整套儲能系統組裝起來。系統整合商通常會開發能源管理系統,以確保它採購來的各式零件,能達成優秀的執行品質。
恭喜你,你已經完全理解儲能系統了!下一篇,我們來分享如何成功說服老闆買儲能系統。
責任編輯:Mia
核稿編輯:Anny
本文作者陳貽評,專長電力系統與微電網系統,人生的精華歲月躬逢其盛遇到第一波儲能系統商業應用爆發期,參與建置臺灣第一套大型電網級儲能系統(高雄永安案),另一案屏東林邊智慧微型電網則獲得 2015 年 APEC ESCI 智慧電網銀質獎,開發專案擴及菲律賓與印尼等,現任大同大學電機系兼任助理教授及綠學院綠色帶路人。
原文刊登於綠學院,INSIDE 經授權轉載。
完整內容請見:
https://www.inside.com.tw/article/22854-energy-storage-system
♡
交流功率計原理 在 政變後的寧靜夏午 Facebook 的最讚貼文
【三哩島41周年長篇大論】
#嫌文字太多可以直接看圖 #或是直接搞懂幾個事實
今天是美國三哩島事故41周年(1979/3/28),也是去年三哩島電廠正式關閉後的半年,你沒看沒錯,一個曾經發生事故的電廠仍持續運轉至去年才與大家道別,而且本來預計運轉至2034年,但礙於美國便宜天然氣競爭下的營運虧損,只好提前打烊。
▋關於三哩島事故簡單的幾個事實:
1. 沒有任何人因為輻射或事故傷亡
2. 有爐心熔毀,但沒有任何爆炸
3. 有核輻射外洩,但是我覺得用滲出或飄出形容比較恰當
4. 實際廠外輻射暴露增加劑量僅一張X光不到
5. 周邊五英里居民曾因事故混亂預先撤離,十天後解除
6. 三哩島一號機運轉至2019年關閉,運轉績效一度為美國最佳
7. 因為三哩島,美國(世界)核工業才用更謹慎態度面對核安
8. 三哩島電廠所在之處的賓州有四成核電
▋PWR反應爐原理
壓水式反應爐(PWR)也是輕水反應爐的一種,另一為沸水式(BWR),如果要用廚房類比,沸水式叫做水煮,壓水式叫做清蒸。壓水式反應爐水循環主要有兩側(Primary and Secondary),一側的高壓冷卻水進入壓力槽,流經爐心吸收熱量後,流出壓力槽,進入蒸汽產生器,加熱低壓低溫的二次側飼水,使飼水沸騰,產生蒸汽,推動渦輪發電機,以產生電力。由於壓水式反應器冷卻水系統的一次側不會產生沸騰,而液態水為不可壓縮,因此為了調節反應器的壓力,反應器的出水管路上裝有調壓槽(Pressurizer),以調節系統壓力。
※調壓槽(事故關鍵)
調壓槽內,一半為水,一半為蒸汽。當冷卻水系統內的水溫因功率增加,或熱量無法移除而上升時,冷卻水體積膨脹,驅使冷卻水流入調壓槽,調壓槽水位因而上升,擠壓調壓槽上方的水蒸汽空間,造成調壓槽壓力升高,此時調壓槽上方的噴灑系統自動打開,灑入低溫的水將部份水蒸汽凝結,降低系統壓力。如果壓力上升幅度太大,噴灑系統不足以有效降低壓力,調壓槽上方的釋壓(安全)閥會自動開啟,將調壓槽內的水蒸汽洩放至圍阻體內的洩壓水槽(Pressurizer relief tank),快速將系統壓力降低。系統壓力降低後,安全閥會自動關閉。
※安全系統
三哩島電廠備有多樣的安全系統,其中較重要的有緊急爐心冷卻系統,及輔助飼水系統。壓水式反應器中,蒸汽產生器二次側飼水是移除爐心熱量的主要途徑,為了防止飼水喪失,爐心的熱量無法排除,因此設計有輔助飼水系統,於主飼水系統故障時自動啟動,代替原飼水泵打水,移除衰變熱。
▋事故過程
1978年12月,三哩島二號機正式商轉。過沒多久,1979年3月28日,清晨四點鐘,三哩島電廠二號機,由於化學除污系統的樹脂發生阻塞現象,使得凝結水泵跳脫,進而也使飼水泵和汽機跳脫(停止發電)。此時,原先備用應該要開啟的輔助飼水系統竟然因為維修時,沒有將進水閥打開,飼水迴路鎖死,導致反應器內衰變熱無法移除,造成反應器壓力快速上升,但調壓槽灑水系統自仍動啟動灑水降壓,釋壓閥亦開啟洩壓,但系統壓力仍繼續上升,觸及反應器急停設定值。控制棒插入爐心,核分裂反應停止。
反應器急停後,功率降低,反應器壓力亦隨之降低。當反應器壓力降至釋壓閥自動關閉點時,閥門卻故障沒有關閉,於是冷卻水由閥門持續流出。由於輔助飼水無法進入蒸汽產生器,使蒸汽產生器內二次側的水已逐漸被燒乾(變成蒸氣)。另一方面,釋壓閥的開啟造成反應器壓力持續下降,導致緊急爐心冷卻系統(ECCS)自動啟動,開始將高壓硼水注入爐心。(發生到這邊只過了50秒)
但操作員此時不知道蒸汽產生器已經沒有飼水(因為儀器燈號被掛牌遮蔽),且調壓槽釋卸壓閥發生故障沒有關閉(儀表燈號卻已經顯示關閉),直到4:08分的時候才找到原因,手動打開了輔助飼水泵的進水閥,但因為二次迴路上方充滿蒸氣進水不順,一次迴路也因為蒸氣產生導致熱交換不完全,接下來的注水措施則都因為卸壓閥故障導致處理誤判(過早關閉冷卻水注水系統),倒置爐上方產生蒸氣,燃料棒開始露出反應毀壞,到6:18分後,終於發現釋壓閥問題,以手動關閉之後,便全心處理反應爐內的衰變熱移除,最終在19:51危機暫時宣告解除,但最終爐心燃料棒也熔毀了將近50%,而即便填滿了冷卻水,爐內仍有少許氫氣泡,因為擔心發生氫爆,持續採取維持壓力緩慢注水以及洩壓排氣,最終於4/1解除危機,好個愚人節快樂。不過事後也證實當時氫氣量與爐內氧氣並不足以發生氫爆。
▋輻射外洩
過程中,因為自調壓槽釋壓閥流出的冷卻水進入位於圍阻體的洩壓水槽,洩壓水槽很快的被注滿,釋壓保護片破裂,使輻射水溢流到圍阻體的集水區,輻射氣體也因此瀰漫於圍阻體中。集水區水位升高,圍阻體集水機的抽水機自動啟動,將水送進輔助廠房,而輻射物質便隨著蒸發水從廠房煙囪緩慢洩露(飄出)於大氣之中。
3/29與3/30的時候,廠方則將氣體導向了放射廢氣槽,讓放射氣體得以先行過濾再做排出,最後排出的物質為惰性氣體以及碘131(較有害),大約37萬兆貝克,就是37000,000,000,000,000,000貝克,但結論是,這看起來很長一串數字所造成的輻射劑量,根據NRC,環保署,衛福部、能源部和賓州等幾個獨立的小組也進行了研究估計,僅約0.08~1毫西佛,在場工作人員也僅1毫西佛,均小於背景輻射,完全無法對人體造成傷害。
過程中,也因為現場秩序混亂,以及一度測得較原背景值高出百倍的輻射劑量,因此州長決定暫時疏散方圓五英里的孕婦以及小孩,而疏散於是發後十天解除,居民都得以返家。
在事故發生後的幾個月中,儘管有人質疑輻射對三浬島地區的人類,動物和植物生命可能造成的不利影響,但沒有一個問題與事故直接相關。監測該地區的各種政府機構收集了成千上萬的空氣,水,牛奶,植被,土壤和食品的環境樣本,全面調查和評估得出的結論是,儘管反應堆受到了嚴重破壞,但實際釋放對個人的身體健康或環境的影響可忽略不計。
▋後續改善
或許三哩島事件的發生,除了廠房設計改善外,或可怪罪於運轉人員的失誤。若運轉人員沒有因為誤信燈號,錯誤的將高壓注水系統關閉的話,整個事件也不會惡化。但從較廣泛的角度來檢討整個事件,該檢討的是,運轉人員有沒有受到適當的訓練、控制室的設計是否考慮到運轉人員操作上的便利、以及運轉員是否能充分掌握電廠重要系統的運轉狀況;還有在緊急狀況下,運轉人員能否獲得必要的協助等問題。因此,不再完全依賴調度人員的判斷,建立一連串的「是、否」機制應對事件發生,
同時核能界了解到:運轉人員的臨場應變對核能電廠安全的重要性,電廠控制室的人機介面也需要適當的改善,以及電力公司間運轉經驗相互交流的必要性。後一項的認知促成了美州核能運轉協會 (Institute of Nuclear Power Operation,簡稱INPO)及國際核能運轉組織 (World Organization of Nuclear Operation,簡稱WANO)等國際組織的成立,這些組織的主要功能即為核能電廠運轉經驗的交流,希望透過相互合作,提昇電廠的安全,其中INPO也成立了核電廠操作員培訓課程,建立完善了操作人員的認證制度。法規管制單位也意識到,核能界對爐心熔毀的物化現象瞭解不足,因此大幅度提高相關研究的經費。
從安全的角度來看,三哩島事件對核能電廠安全所帶來的衝擊是正面的,它促成了核能界全面檢討核能電廠的安全運作模式,發覺許多隱藏性盲點,進而提出相當多的改善方案,這些改善措施直接提昇了電廠的安全。
▋事後影響
三哩島事件之後,法規管制單位提出不少新的規定,要求電力公司改正缺失,其中不少牽涉到硬體設施的改善,這些要求使得核電的成本大幅攀升,美國也因此有好長一段時間未在新建核電廠,導致該國核工業呈現自我放飛狀態,以致後續要建置新電廠時,供應鏈廠商挑選太過複雜難以整合(大家都能做,但不知道怎麼做),因此讓新核電廠的建置處處碰壁,直到川普政府決心傾國家之力發展核能。
此外美國以及世界反核運動的興起,電影China Syndrome的渲染下讓民眾對核能更加恐慌,促成了反核流行文化產業,也讓美國人對於核電的態度在當時即不信任,但到現在,發生事故的賓州有四成電力來自核電。
三哩島電廠方面,事故二號機最後的清理費用為9.73億美元,相較於福島或車諾比事故少非常多,最後它的發電機也賣給了其他核電廠做升級汰換使用,加減補貼。至於一號機,因為事故壓力,它只能拿出更好的表現來說服所有人它值得被使用,也確實它表現卓越,較美國其他核電機組的指標都更加凸出,創下了616天營運不間斷的紀錄,因此於2009年時,申請再延20年通過,但因為化石燃料產業的快速變動,頁岩油氣挖掘讓天然氣成本快速下降,最後即便核電便宜,但背負2號機債務的1號機也無法與天然氣在市場競爭,因此決定於2019年關門,三哩島電廠共計營運45年,正式進入除役階段。
但其實只差那麼一小步,一號機就得以因為賓州加入的區域溫室氣體倡議計畫RGGI (Regional Greenhouse Gas Initiative),因為零碳電力的特性相對獲得碳稅補助,繼續生存,同樣位於賓州的Beaver Valley電廠即因此政策繼續營運。
▋參考資料
WNA-Three Mile Island Accident
https://reurl.cc/E7Z55v
Backgrounder on the Three Mile Island Accident
https://reurl.cc/V65bbA
三哩島事故時序
https://reurl.cc/Y1jKAD
Pennsylvania Move to Join RGGI May Save Nuclear Plant
https://reurl.cc/L37KkK
事故圖片取材HyperPhysics
https://reurl.cc/R4b3Z6
交流功率計原理 在 說說能源 Talk That Energy Facebook 的最佳解答
【三哩島41周年長篇大論】
#嫌文字太多可以直接看圖 #或是直接搞懂幾個事實
今天是美國三哩島事故41周年(1979/3/28),也是去年三哩島電廠正式關閉後的半年,你沒看沒錯,一個曾經發生事故的電廠仍持續運轉至去年才與大家道別,而且本來預計運轉至2034年,但礙於美國便宜天然氣競爭下的營運虧損,只好提前打烊。
▋關於三哩島事故簡單的幾個事實:
1. 沒有任何人因為輻射或事故傷亡
2. 有爐心熔毀,但沒有任何爆炸
3. 有核輻射外洩,但是我覺得用滲出或飄出形容比較恰當
4. 實際廠外輻射暴露增加劑量僅一張X光不到
5. 周邊五英里居民曾因事故混亂預先撤離,十天後解除
6. 三哩島一號機運轉至2019年關閉,運轉績效一度為美國最佳
7. 因為三哩島,美國(世界)核工業才用更謹慎態度面對核安
8. 三哩島電廠所在之處的賓州有四成核電
▋PWR反應爐原理
壓水式反應爐(PWR)也是輕水反應爐的一種,另一為沸水式(BWR),如果要用廚房類比,沸水式叫做水煮,壓水式叫做清蒸。壓水式反應爐水循環主要有兩側(Primary and Secondary),一側的高壓冷卻水進入壓力槽,流經爐心吸收熱量後,流出壓力槽,進入蒸汽產生器,加熱低壓低溫的二次側飼水,使飼水沸騰,產生蒸汽,推動渦輪發電機,以產生電力。由於壓水式反應器冷卻水系統的一次側不會產生沸騰,而液態水為不可壓縮,因此為了調節反應器的壓力,反應器的出水管路上裝有調壓槽(Pressurizer),以調節系統壓力。
※調壓槽(事故關鍵)
調壓槽內,一半為水,一半為蒸汽。當冷卻水系統內的水溫因功率增加,或熱量無法移除而上升時,冷卻水體積膨脹,驅使冷卻水流入調壓槽,調壓槽水位因而上升,擠壓調壓槽上方的水蒸汽空間,造成調壓槽壓力升高,此時調壓槽上方的噴灑系統自動打開,灑入低溫的水將部份水蒸汽凝結,降低系統壓力。如果壓力上升幅度太大,噴灑系統不足以有效降低壓力,調壓槽上方的釋壓(安全)閥會自動開啟,將調壓槽內的水蒸汽洩放至圍阻體內的洩壓水槽(Pressurizer relief tank),快速將系統壓力降低。系統壓力降低後,安全閥會自動關閉。
※安全系統
三哩島電廠備有多樣的安全系統,其中較重要的有緊急爐心冷卻系統,及輔助飼水系統。壓水式反應器中,蒸汽產生器二次側飼水是移除爐心熱量的主要途徑,為了防止飼水喪失,爐心的熱量無法排除,因此設計有輔助飼水系統,於主飼水系統故障時自動啟動,代替原飼水泵打水,移除衰變熱。
▋事故過程
1978年12月,三哩島二號機正式商轉。過沒多久,1979年3月28日,清晨四點鐘,三哩島電廠二號機,由於化學除污系統的樹脂發生阻塞現象,使得凝結水泵跳脫,進而也使飼水泵和汽機跳脫(停止發電)。此時,原先備用應該要開啟的輔助飼水系統竟然因為維修時,沒有將進水閥打開,飼水迴路鎖死,導致反應器內衰變熱無法移除,造成反應器壓力快速上升,但調壓槽灑水系統自仍動啟動灑水降壓,釋壓閥亦開啟洩壓,但系統壓力仍繼續上升,觸及反應器急停設定值。控制棒插入爐心,核分裂反應停止。
反應器急停後,功率降低,反應器壓力亦隨之降低。當反應器壓力降至釋壓閥自動關閉點時,閥門卻故障沒有關閉,於是冷卻水由閥門持續流出。由於輔助飼水無法進入蒸汽產生器,使蒸汽產生器內二次側的水已逐漸被燒乾(變成蒸氣)。另一方面,釋壓閥的開啟造成反應器壓力持續下降,導致緊急爐心冷卻系統(ECCS)自動啟動,開始將高壓硼水注入爐心。(發生到這邊只過了50秒)
但操作員此時不知道蒸汽產生器已經沒有飼水(因為儀器燈號被掛牌遮蔽),且調壓槽釋卸壓閥發生故障沒有關閉(儀表燈號卻已經顯示關閉),直到4:08分的時候才找到原因,手動打開了輔助飼水泵的進水閥,但因為二次迴路上方充滿蒸氣進水不順,一次迴路也因為蒸氣產生導致熱交換不完全,接下來的注水措施則都因為卸壓閥故障導致處理誤判(過早關閉冷卻水注水系統),倒置爐上方產生蒸氣,燃料棒開始露出反應毀壞,到6:18分後,終於發現釋壓閥問題,以手動關閉之後,便全心處理反應爐內的衰變熱移除,最終在19:51危機暫時宣告解除,但最終爐心燃料棒也熔毀了將近50%,而即便填滿了冷卻水,爐內仍有少許氫氣泡,因為擔心發生氫爆,持續採取維持壓力緩慢注水以及洩壓排氣,最終於4/1解除危機,好個愚人節快樂。不過事後也證實當時氫氣量與爐內氧氣並不足以發生氫爆。
▋輻射外洩
過程中,因為自調壓槽釋壓閥流出的冷卻水進入位於圍阻體的洩壓水槽,洩壓水槽很快的被注滿,釋壓保護片破裂,使輻射水溢流到圍阻體的集水區,輻射氣體也因此瀰漫於圍阻體中。集水區水位升高,圍阻體集水機的抽水機自動啟動,將水送進輔助廠房,而輻射物質便隨著蒸發水從廠房煙囪緩慢洩露(飄出)於大氣之中。
3/29與3/30的時候,廠方則將氣體導向了放射廢氣槽,讓放射氣體得以先行過濾再做排出,最後排出的物質為惰性氣體以及碘131(較有害),大約37萬兆貝克,就是37000,000,000,000,000,000貝克,但結論是,這看起來很長一串數字所造成的輻射劑量,根據NRC,環保署,衛福部、能源部和賓州等幾個獨立的小組也進行了研究估計,僅約0.08~1毫西佛,在場工作人員也僅1毫西佛,均小於背景輻射,完全無法對人體造成傷害。
過程中,也因為現場秩序混亂,以及一度測得較原背景值高出百倍的輻射劑量,因此州長決定暫時疏散方圓五英里的孕婦以及小孩,而疏散於是發後十天解除,居民都得以返家。
在事故發生後的幾個月中,儘管有人質疑輻射對三浬島地區的人類,動物和植物生命可能造成的不利影響,但沒有一個問題與事故直接相關。監測該地區的各種政府機構收集了成千上萬的空氣,水,牛奶,植被,土壤和食品的環境樣本,全面調查和評估得出的結論是,儘管反應堆受到了嚴重破壞,但實際釋放對個人的身體健康或環境的影響可忽略不計。
▋後續改善
或許三哩島事件的發生,除了廠房設計改善外,或可怪罪於運轉人員的失誤。若運轉人員沒有因為誤信燈號,錯誤的將高壓注水系統關閉的話,整個事件也不會惡化。但從較廣泛的角度來檢討整個事件,該檢討的是,運轉人員有沒有受到適當的訓練、控制室的設計是否考慮到運轉人員操作上的便利、以及運轉員是否能充分掌握電廠重要系統的運轉狀況;還有在緊急狀況下,運轉人員能否獲得必要的協助等問題。因此,不再完全依賴調度人員的判斷,建立一連串的「是、否」機制應對事件發生,
同時核能界了解到:運轉人員的臨場應變對核能電廠安全的重要性,電廠控制室的人機介面也需要適當的改善,以及電力公司間運轉經驗相互交流的必要性。後一項的認知促成了美州核能運轉協會 (Institute of Nuclear Power Operation,簡稱INPO)及國際核能運轉組織 (World Organization of Nuclear Operation,簡稱WANO)等國際組織的成立,這些組織的主要功能即為核能電廠運轉經驗的交流,希望透過相互合作,提昇電廠的安全,其中INPO也成立了核電廠操作員培訓課程,建立完善了操作人員的認證制度。法規管制單位也意識到,核能界對爐心熔毀的物化現象瞭解不足,因此大幅度提高相關研究的經費。
從安全的角度來看,三哩島事件對核能電廠安全所帶來的衝擊是正面的,它促成了核能界全面檢討核能電廠的安全運作模式,發覺許多隱藏性盲點,進而提出相當多的改善方案,這些改善措施直接提昇了電廠的安全。
▋事後影響
三哩島事件之後,法規管制單位提出不少新的規定,要求電力公司改正缺失,其中不少牽涉到硬體設施的改善,這些要求使得核電的成本大幅攀升,美國也因此有好長一段時間未在新建核電廠,導致該國核工業呈現自我放飛狀態,以致後續要建置新電廠時,供應鏈廠商挑選太過複雜難以整合(大家都能做,但不知道怎麼做),因此讓新核電廠的建置處處碰壁,直到川普政府決心傾國家之力發展核能。
此外美國以及世界反核運動的興起,電影China Syndrome的渲染下讓民眾對核能更加恐慌,促成了反核流行文化產業,也讓美國人對於核電的態度在當時即不信任,但到現在,發生事故的賓州有四成電力來自核電。
三哩島電廠方面,事故二號機最後的清理費用為9.73億美元,相較於福島或車諾比事故少非常多,最後它的發電機也賣給了其他核電廠做升級汰換使用,加減補貼。至於一號機,因為事故壓力,它只能拿出更好的表現來說服所有人它值得被使用,也確實它表現卓越,較美國其他核電機組的指標都更加凸出,創下了616天營運不間斷的紀錄,因此於2009年時,申請再延20年通過,但因為化石燃料產業的快速變動,頁岩油氣挖掘讓天然氣成本快速下降,最後即便核電便宜,但背負2號機債務的1號機也無法與天然氣在市場競爭,因此決定於2019年關門,三哩島電廠共計營運45年,正式進入除役階段。
但其實只差那麼一小步,一號機就得以因為賓州加入的區域溫室氣體倡議計畫RGGI (Regional Greenhouse Gas Initiative),因為零碳電力的特性相對獲得碳稅補助,繼續生存,同樣位於賓州的Beaver Valley電廠即因此政策繼續營運。
▋參考資料
WNA-Three Mile Island Accident
https://reurl.cc/E7Z55v
Backgrounder on the Three Mile Island Accident
https://reurl.cc/V65bbA
三哩島事故時序
https://reurl.cc/Y1jKAD
Pennsylvania Move to Join RGGI May Save Nuclear Plant
https://reurl.cc/L37KkK
事故圖片取材HyperPhysics
https://reurl.cc/R4b3Z6