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台電核能月刊
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五、核燃料循環後端產業面相
1.用過核燃料再處理服務
目前具有用過核燃料再處理設施的國家有七個: 分別是中國、法國、印度、日本、俄羅斯、英國及美國。唯只有英國及法國提供國際上的再處理服務其客戶主要是西歐國家及日本俄羅斯則主要服務原東歐集團國家的再處理。從表11可見目前法國AREVA公司幾平提供半個市場的服務量;表12說明前述七個國家燃料再處理設施未來的再處理能力。
由於鈾燃料價格提高不少,且核能復甦已可預見,而再處理確實可減少須最終處置的高放射性廢棄物之量及其毒性(從百萬年降低至十萬年內),且又可回收再使用其副產品,故不少國家已積極發展再處理能力(如日本)。然而,從防止核武擴散的角度看,再處理技術敏感且資金密集,此項技術應仍將侷限於少數國家,或朝多國共同擁有某一設施的方式發展。至於較大規模的再處理應用,可能須等到全面採用進步型反應器設計(可幾乎完全使用回收的的材料)時才會出現,然而這可能是2020年以後的事了。
 
表11  世界主要的用過核燃料再處理設施資料(2007年)
擁有者
設施名稱
名目產能(tHM/yr)
2006年產能(tHM/yr)
累計量(tHM)
佔有率(%)
HHI
AREVA
La Hague
1700
1015
22700
44.7
1998
Japan Nuclear
Fuel Ltd. (JNFL)
Rokkas
 800
      0
         0
21.1
562
Atomenergoprom
Mayak
 400
 100
   4000
10.5
445
NDA /Sellafield Ltd.
Sellafield
 900
     0
   4000
23.7
110
                             總計
 
3800
1115
30700
100
3115
 
表12  預期未來世界主要的用過核燃料再處理設施資訊(2030年)
擁有者
設施名稱
名目產能(tHM/yr)
2007年現況
CNNC(中國)
 
800
計畫中
AREVA(法國)
La Hague
1700
運轉中
印度
Tarapur & Kalpakkam
500
計畫擴充
JNFL(日本)
Rokkas
800
起動中
Atomenergoprom(俄羅斯)
Zheleznogorsk
1000
計畫中
NDA /Sellafield Ltd.
英國Sellafield
?
再起動
美國
 
2500
計畫中
                                         總計
 
7000
 
註:tHM/Yr=ton Heavy Metal /year
2.混合氧化物燃料製造服務
本項服務基本上是用過燃料再處理的延伸因此目前僅有英國及法國提供這項商業服務。核能電廠之所以想使用混合氧化物燃料(MOX)燃料,主要著眼於使用其再處理回收的鈽元素。法國、印度、日本、俄羅斯、英國、德國及比利時等曾經或仍有在使用MOX燃料,但因故規模都不大。MOX燃料製造大量服務需求,大概也須等到進步型反應器設計商業化後才會出現。
3.放射性廢物管理和除役服務
一般而言,業者必須對其產生的放射性廢棄物負起管理之責,而前端的減量、處理、穩定化、運輸、儲存等技術大致上已發展成熟,市面上有不少大小廠商能提供相關服務。因此,市場上不管是現在或未來大概都不致有寡占情形發生;而核能設施之除役大致上雷同。至於最終處置在低放射性廢棄物方面各國基本上由政府或其指定機構負責在高放射性廢棄物或用過核燃料方面政府的角色或責任則更明確與重要,而且到目前為止,各國並不同意接受來自國外的放射性廢棄物在其境內處置,因此基本上最終處置工作並不存在市場競爭的問題
六、現有核能電廠性能提昇及維護服務面相
過去一、二十年來因缺少核能發電訂單,故不少核能廠商轉投入核能電廠的例行或大修維護工作或專案性的性能提升計畫。一、二十年下來市場的供需,似達到一定程度的平衡且具相當的競爭性,但隨著近來核能的復甦,不少現有人力將被抽調至新建工作上,因而將波及維護或性能提升工作人力市場,進而降低原本市場的競爭性。此狀況核能電力業者可能須及早因應。
七、結論及建議
表13整理出核能市場主要供應商及其占有率。一如前述,鈾濃縮與製造之市場集中化情況最高,所幸市場上還有其他國家之廠商可提供服務;再看表14之市場垂直整合情形,顯然AREVAAtomenergoprom二家公司最具優勢,在其國內市場則幾乎居寡占地位。各項服務國際上雖存有競爭廠商,但可供選擇並不多,此一發展結果或反映出核能工業--資本厚、技術高、又具軍事敏感--的特性。
部份國家在草擬其國家核能方案時,往往伴隨提出發展其國內的核能工業計畫,從政策上引入保護措施或進行大量國家投資,借以扶植其核能產業。結果常常造成某一產業獨大而缺少市場競爭能力,終不利於其核能工業。同樣的新核能發電技術的發展不可能速成,政府資源(人力、資金)的揖注無法避免,但過程中不可忽略競爭的重要性,畢竟競爭才是創新及技術發展的原動力。
 
表13 核能市場供應商之占有率綜覽
市場供應部門別
占有率>30%
30%>占有率 >20%
20%>占有率>10%
電廠建造
----
AREVA
Westinghouse
Atomenergoprom
General Electric
鈾供應
----
 
Cameco
 
AREVA
Atomenergoprom
Rio Tinto
UF6轉換
-----
 
AREVA
Atomenergoprom
Cameco
ConverDyn
鈾濃縮
Atomenergoprom
AREVA
USEC
Urenco
燃料製造
AREVA
Westinghouse
GNF
燃料再處理
AREVA
JNFL
NDA
Atomenergoprom
 
表14 核能工業主要廠商之市場垂直整合情形綜覽
市場部門
AREVA
Atomenergoprom
General Electric
Westinghouse
電廠建造及維護
鈾供應
UF6轉換
鈾濃縮
已計畫
燃料製造
燃料再處理
部分
MOX燃料
部分
 
大廠商間的交叉持有或合作,以及未來新建核能電廠的市場分布,可能會影響燃料製造供應市場,對於現有核能小國或未來打算加入核電行列的國家而言是一項潛在的威脅。這也是為何國際上一直有強大的聲音,呼籲IAEA出面研議設立統一的燃料供應機制,以確保核燃料供給不致被拿來當做籌碼操縱市場的主要理由   
核能發電欲保有整體的競爭性,要能創造一個包括燃料供應、電廠建造、運轉、甚至維修工作的競爭市場,如此核能才能擴大其版圖。各國政府除應防範市場不當妨礙競爭的情形發生外,也應支持及鼓勵相關市場的競爭性,俾利維持核能市場的永續發展
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