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設計前所未有,核電廠創新 風險有多高?

核四大問題1〉沒人蓋過這樣的核電廠
文 / 王美珍    
2013-03-08
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設計前所未有,核電廠創新 風險有多高?
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外界一直很好奇,為何核一、二、三廠平均六年就完成,核四為何卻蓋了十幾年,迄今仍搞不定?

在2011年7月的核四安全監督會議中,出席的台電代表信心滿滿地回了一句話:「請各位不要對台電那麼沒信心,台電畢竟已經有七個機組的經驗了。」

不過,前核四安全監督委員林宗堯說明:「台電有的是運轉的經驗,但不等於有蓋電廠的能力!」為何核四就這麼難呢?

原來,核一至核三廠皆是所謂「標準廠」。亦即同樣的機型、廠房,國外已經有好幾部的運轉經驗,台灣只是把整個廠都抄過來。在國外的安全運轉經驗與測試結果,就是安全的最佳保證。

建廠初期 滿懷自信做全球第一

不過,到了核四建廠初期,外界對核能安全已有諸多疑慮。台電高層透露,當年政府曾允諾,「核四一定要做到百分之兩百的安全!一定要做最好的核電廠。」

因此,核四建廠初期,即以世界最新、最好為目標,因而設計出舉世罕見的特殊型核電廠。

然而,核電廠畢竟不是一般商品,沿用其他國家的舊廠,起碼有之前的運轉經驗;「創新」,則代表必須承擔前無古人的風險。到底,核四廠有哪些不一樣?

《遠見》記者實地走訪興建中的核四廠,位於地下室的數位儀控系統控制室,是唯一開放參觀之處。放眼望去,宛若科技電影裡面美國太空總署的主控室,大大小小的螢幕、不同顏色燈號盤面矗立眼前。 這套系統正是「舉世僅見」的設計。

「這是世界首創的,連負責承包的美商奇異(GE)以前也沒做過,韓國人聽了也覺得不可思議,」林宗堯說。

什麼是儀控系統?它就像是核電廠的腦神經系統,電流量、溫度、水位、電壓差……一切操作都要透過它控制。萬一出了問題,核能電廠就會面臨失控。

每監測一個項目稱為一個訊號點。核三廠大約有近1萬點,而和核四同型號的ABWR(進步型沸水式反應爐)的日本電廠則只有2萬多點,但核四的儀控點以及訊號點,卻有將近4萬點。

「原本希望只要one touch,就能所有訊號整合在一起,但卻造成了往後執行的困難,」林宗堯分析,日本同機型的電廠將儀控分為13個獨立系統,但核四則要求全廠儀控要連結成單一系統,以致訊號點龐大複雜。

4萬點數位訊號 安全堪慮

這會產生什麼影響?台電工程師Andy(化名)說:「前三廠的控制系統用的是類比訊號,壞掉就會亮一個紅燈,哪個東西壞掉很容易看出來。但核四是數位系統,把很多東西寫在一個程式裡,如果電腦一當,有可能會不曉得問題在哪。」

「我們要解決問題一定原理要懂,但廠家不可能把它的know-how全部賣給你。所以,一定要仰賴外國廠家,萬一是緊急系統出問題就很麻煩,」Andy私下透露。

因為,萬一出問題,等美國廠商回覆,最快也至少要兩個禮拜。如果發生意外,能等嗎?

「只要一點就要兩個禮拜,核四可是有快4萬點哪!」林宗堯說。 林宗堯也提醒,萬一改了這一點,可能又牽動到另外一點,整個系統非常複雜,讓往後的維護特別困難。

且此系統由三個不同廠商各自分包,界面是否衝突、準確性和穩定性都是安全的一大隱憂。

此外,欲興建一座核電廠,從設計、採購、施工、試運轉,每一項工作都牽涉高度專業。面對高風險,建廠順利與否,「經驗值」是重要的關鍵。

核一至核三廠,從頭到尾的工作皆交由一個國外具經驗的核能顧問公司統籌負責。顧問公司必須測試電力達到100%、運轉了100個小時,並交由台電確認穩定安全無虞,才會把電廠正式移交給台電運轉 。

在核二、核三時,任職於美國貝泰公司、擔任建廠顧問的林宗堯回憶,「當時,運轉了100個小時,大家要開香檳慶祝啊!核一到核三都是這樣,轉了10、20年,都沒什麼問題。」

核四命運多舛 建廠過程波折不斷

簡言之,前三廠的建廠,都是交給一個大型工程顧問公司負責到底,台電只負責監督、驗收和運轉。「核一至核三,台電可以比較輕鬆, 顧問只要很有經驗,負該負的責任,台電可以當快樂的業主,」負責管制核電安全的原能會核管處處長陳宜彬表示。 然而,核四建廠過程卻完全不同。

「不知為什麼,世界一切都不一樣了,不只是一波三折,簡直是一波N折,」台電核技處處長姚俊全無奈地說。 到底,核四經歷的波折有多少?

波折1

統包改分包 採購規格沒人懂

發包之初,台電原希望採取統包方式,所有工程交由一個顧問公司統籌。然而,統包方式對於國外顧問公司來說須負全責,風險較大,因此有經驗的顧問公司投標金額相對高。 無奈的是,當時投標的公司金額超過底價的20%,最後流標。

在有限的經費下,台電找不到願意統包的顧問公司,只好採取折衷之計。將兩部進步型沸水式反應器(ABWR)包給美商奇異公司。而由石威公司擔任顧問,負責核四電廠核島區以外之系統(Balance of Plant,BOP)之設計與提供施工採購規範,並協助台電與各廠商間協調。

林宗堯以自己的經驗說明,核一至核三,設備採購全交由顧問公司,由於顧問公司已經蓋過好幾個廠,採購可以直接由合格的固定供應商選擇提供。

「例如,一個幫浦,就有三、四家選擇,都是經過顧問公司認證。蓋到一個進度,顧問公司就會知道還要等多久,開始提前找製造商詢價,廠商就開始生產,時間到了,設備就進廠了。」

然而,到了核四,情況卻大不同。「因為是全世界獨一的廠,沒有既有的設備可用,台電只好自己寫採購規範、石威再幫忙。但這樣開出來的規格,全世界沒有這種東西,沒人敢標,常常流標,」林宗堯說。

波折2

採購法限制 時程、工序大亂

在前三廠時,採購皆交由國外顧問公司統一處理。然而,1998年起,政府採購法實施,也影響了核四採購的進行。

依照合約,由石威公司開立採購規範,台電執行採購。而由於當時規定所有採購以最低價得標,又受限於採購法時程,使得設備是否能順利到貨、以及到貨時間,變得無法依照工程進度,而是要看標案順不順利。

低價得標的設備,不僅品質難保,也讓工序大亂。「結果,該來的東西不來,不該來的先來了。就如同龍骨都還沒來,椅子就來了,」林宗堯說。

波折3

顧問公司解約 爛攤子台電被迫吸收

荒謬的是,當初建廠希望蓋出最新最好的,卻找了一個最爛的顧問公司。 石威當初低價搶標,品質並不好。林宗堯說:「這家在美國是設計能力很弱的公司!爛到台電自己和他們解約!」

「石威標的錢是4000萬美元,在前三廠都是好幾億美元。對於顧問公司的期望,前三廠的事情做到5分,龍門只有1和2分,管的沒有以前多,」台電核技處處長姚俊全說。

然而,依據台電公司與石威公司簽訂的工作範圍,顧問公司仍應負責包括計畫管理、監督契約、成本控制及時程控管,仍擔當最重要的角色。

沒想到,石威公司不僅沒有幫到忙,還反而惹了很多麻煩。 2000年7月,石威公司聲請破產,核四的工作卻已經「頭洗了一半」。而後納入美國另一集團Shaw,原來的人員也已經換了一批,台電仍決定續約。姚俊全坦言:「石威公司該出圖、該做的確實很多有錯,都要改。」

2007年7月,台電終於決定與石威解約。解約時仍有多項工作未完成,包括核四終期安全分析(FSAR)、照明圖修訂等許多工作,也只能由台電先承接。

最後台電和石威公司仲裁,石威不僅沒有達成應完成的工作,還超支費用3138萬美元,將近台幣10億元,皆由台電埋單。

波折4 奇異合約糾紛

台電自行變更1536項設計

不只石威出問題,連負責最重要的核島區的奇異也出現合約糾紛。 2000年,因為扁政府宣布核四停建,讓奇異與台電產生合約糾紛。之後訴訟,台電還賠償奇異約3000萬美元。雙方再度重談合約內容時,又花了兩年多時間。陳宜彬說,當時奇異幾乎是「怠工」狀態。姚俊全回憶:「當時,一個變更設計,原本是一個下午可以解決的事,送回奇異,結果回來要三個月!」

沒有辦法等奇異的時間,台電只好在自認不影響安全的前提下,變更工程設計,好讓工程進度能夠持續前進。從2007年到2011年初,台電變更奇異原設計達到1536件。

不過,法規規定所有變更設計,要由擁有ASME(美國機械工程師協會)認證的公司來做,台電因為不是被認證的機構,也被原能會認定違法。更讓台電變更部分的安全問題,成為一大疑慮。

台電的處境是什麼?陳宜彬舉了一個鮮明例子說明。由於前三座核電廠興建時,起碼會有100多個國外的技師進駐,一待就是好幾年,曾有業者看好老外生意,核四一宣布動工就在貢寮開了一家「九岸旅館」。

有一次,核四安全監督委員會在貢寮開會。吃早餐時,陳宜彬發現整個旅館內竟然只有一個外國臉孔!他前去攀談,知道此人來自德國,負責核四工地火災保險。

「後來,那家旅館就倒啦!因為,根本沒有外國團隊!」陳宜彬說。難道,蓋好一座核電廠,真的什麼都要靠國外? 決策一念間 問題延宕20年 韓國的例子,或許值得台灣參考。

目前,韓國已經有20座核電廠,2009年甚至還擊敗法、美、日的核能集團,贏得阿拉伯聯合大公國204億美元、四座核電廠機組的建廠合同。「出口核電」,也成了韓國一門大生意。

其實,韓國首座核電廠於1978年商轉,遠落後台灣,甚至還曾來台取經。那他們是怎麼辦到的? 林宗堯分析,一開始,韓國也是抄過去國外的舊廠,在不變更設計的前提下,將內部的設備慢慢本土化。運轉了三、五年後,知道問題,再修改。等到經驗更多了,慢慢就可以全部自己生產。

「我們呢?核一到核三做完後,核四就要完全搞一個新的,一口氣就要最新最好,決策就在一念之間,造成20年的問題,」林宗堯說。 陳宜彬說,台電以前的主管脾氣很硬,甚至認為就算不要奇異,核四也可以由台電自己進行。但是,全世界沒有一座核電廠,可以中止和核電廠提供廠商的關係,何況是沒有經驗的台電,「台電自己跳下去做,有台電同仁坦白說,就像義和團,一團糟!」 林宗堯總結,以飛機來比喻,核一到核三,台電是中華航空公司,買一台完整的波音七三七過來,就可天天載客飛行了。到了核四,中華航空卻要自己設計建造中華一號,還要飛得更遠,這就是問題所在,「核四是中華一號,如果是買波音七三七,早就開始運轉了。」

核四關鍵標案

1.美商奇異:提供兩部進步型沸水式核反應器機組(ABWR)

2.日商三菱:負責汽輪發電機設備及系統

3.日商日立:負責提供放射性廢料處理設備

4.美商石威公司:包含兩個部分:1.技術部分,負責核四計畫系統周邊系統(核島區以外之系統,Balance of Plant,簡稱BOP)之設計與提供相關設備及施工採購規範、及核島區的技術審查。

2.顧問服務:包含整廠計畫管理、監督契約、成本控制與時程管理。(註:後因品質太差,於2007年7月解約。剩餘工作由台電自行承接)

2013年03月

核四風暴專刊

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