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【博評】William:風暴潮可以摧毀陽江核電廠?

設計圖片

超強颱風山竹襲擊廣東沿岸,無論廣東省、香港還是澳門都各自籌劃災害應急準備,準備迎戰可能發生的風災。不過,大學講師及時事評論員梁啟智先生昨天(9月15日)在立場新聞中發表文章,表示擔心風暴潮可能會像2011年福島七級核事故一樣,破壞廣東省沿岸反應堆的冷卻系統,其中又以台山及陽江發電廠最令人關注。他又聲稱託傳媒朋友告訴中廣核,要求採取相應措施並公開內容,並抱怨對方及廠方似乎沒接納自己的意見。


身為一個時事評論員,關心香港安全是應該的。然而關心還關心,作為一個地理系畢業的學者及大學教員,是否應該先查證資料,確認自己的說法沒問題,才好發出請託。因為過份無根據的擔心,不但引不起專家的注意(假如梁先生的朋友有認真的告知),對那些欠缺氣象及核電知識的大眾而言,可是會引起恐慌啊!事實上,梁先生整篇文章的說法出現了些比較嚴重的問題。由於預計登陸點一直是陽江市,本文將以陽江核電廠為內容重點。


 


右為2005年平整中的的陽江東北山谷地,右為2015年時同一地點的陽江核電廠。(網絡圖片)

 


1.  怎樣的風暴潮才能傷害陽江核電廠?


必須指出,陽江核電廠早就遇過超強颱風,那就是2013年超強颱風尤特。當時尤特登陸地點大約就在陽江市另一邊,距離電站大約就20公里,當時就面對過風暴潮(註1)


(資料來源:天文台網站)

而由Google Earth及廠方所提供的圖片可知,整個陽江核電廠其實是建在山腳的,當初是將東北山南坡近海地區削平,建成一個離水平線大約8-9米高的地台,作為整個廠區的基礎。亦因為此,防波堤也大約就8-9米高;另一方面,四個核島是靠在山邊更高的位置,那區的海拔差不多20米以上(谷哥地球的資料)……要多大的風暴潮才能浸到20米以上的位置? 翻查紀錄,世界上可未發生過這樣的風暴潮!事實上,西方有紀錄以來最高的風暴潮應該是2005年超級颶風卡特里娜造成(8.5米),比這颶風更強的海燕,所造出的風暴潮也只有7米而已,所以即使是時速高達280公里以上級別的氣旋,其風暴潮的規模也要看是否有天文大潮、氣旋中心的實際氣壓以及海床地形而定(卡特里娜正值天文大潮);溫黛引發的風暴潮最高是4米,加上同時出現的天文大潮也只有6.4米而已;另一方面,陽江市這三十年來最大的風暴潮就是2.5米而已。


由高像素圖片分析陽江核電站堤圍高度。(網絡圖片)

由天文台的資料得知,9月17日日間並未有天文大潮,潮水漲退幅度1.1至1.6米之間,而根據早前的預報,陽江市可能有1至1.5米左右的風暴潮,即最高水位大約3.25米左右,遠還在堤圍之下;就算是遇上溫黛級數的風暴潮加天文大潮,堤岸高度明顯還遊刃有餘。


 


2. 海嘯會引致福島級別的核災?


雖然說梁先生是一個城市地理學者,但一個地理系畢業的學者會拿風暴潮與海嘯相比較,小弟實在感到詫異,畢竟海嘯罕見得多,而且普遍海嘯的破壞力都遠大於風暴潮,兩者的破壞機制更有差異:風暴潮是潮漲/海平面上升並有較長時間的水淹,而海嘯可是被壓縮成高高水牆的波浪的大規模持續衝擊,能量足夠衝進內陸幾公里的低地,持續時間雖短,對地面的破壞力卻極為驚人。


此論文模擬巴士海峽發生9級大地震後南中國與東南亞源岸可能發生的海嘯情況。(網絡圖片及論文內容)

就算換著是海嘯,陽江是否會和福島同一命運?事實上,由於有島鏈及大陸架所掩護,環太平洋火帶的大地震所造成的海嘯,很難衝擊廣東況岸。根據地質學家所研究,上一次整個南中國海發生海嘯,要數到1000年前了,但那次海嘯似乎只影響了西沙周邊地區。不過這是否代表廣東不受海嘯威脅?有專家計算過,如果巴士海峽及菲律賓海溝發生9級大地震(至少西漢至今都沒有紀錄到),即使有大陸架削弱大部分能量,廣東沿岸仍會出現4至5.5米高的海嘯,不過至少要在2-4個小時後才到達,有比較足夠的預警時間,而且這海嘯的高度仍是在核電廠的堤圍高度之下。


福島核電廠很多備用設施及機房都在渦輪機大樓及海堤中間的位置(紅圈處),海嘯一來,輔助設施就大部被水淹浸。(網絡圖片)

另一個問題是,即使發生史無前例的超級風暴潮或超級海嘯,陽江核電廠是否又和福島同一命運呢?請先回顧福島的問題:事實上,三一一大地震本身並沒有對福島核電廠構成安全威脅,核電廠當時已即時停機,當時由於反應堆已經停止,失去電力供應的水泵要切換至外部電源。然而,由於電網受破壞,加上後備柴油發電機(與及後備泵)設在地底的機房受到海嘯所淹浸,無法運作,結果反應堆餘熱及衰變無法冷卻,最終導致帶輻射的水蒸氣被釋出 / 堆芯容器裂開,令輻射外洩,引發核事故。事故是天災造成,但更和核電廠第一代反應堆安全系數較低,以及機房設置不合理所導致。


福島反應堆的設計來自早期通用電氣的BWR-IV反應堆設計(見下圖),特點是蒸氣發生器只有一個,使用較簡單但污染性較高一次循環系統,受反應堆加熱的蒸氣直接接駁到渦輪機發電,然後冷卻後流回反應堆。反應堆只靠爐旁兩個後備水泵泵水,保持爐芯的冷卻循環。雖然主泵有三個,但循環系統只有一個,若那三個泵都沒有電力供應,整個主循環就會停止,然後反應堆就很容易過熱


右圖是CPR-1000核島內的反應堆及三重一次循環系統結構;中圖是採用CPR1000的防城港核電廠核島外觀,核燃料處理中心、三組一次循環系統的控制及後備支援設施均在當中;右圖是HPR1000(華龍一號)的周邊建築設計,基本安全構造和CPR1000一樣。(網絡圖片)

陽江核電廠的CPR-1000其實就是購買了生產權的法國M310反應堆國產版(註1)。M310本身就是全球數量最多的第二代反應堆,也是第一批採用二次循環的反應堆,其安全紀錄優秀之餘,也是法國現時的發電主力。其特殊之處是一個反應堆配備三個可獨立運作的蒸氣發生器及冷卻循環系統。這三個系統的控制裝置、機房及後備冷卻系統(包括柴油機)均分建在緊鄰圍阻體的三幢大樓中,且集中在高層位置。整個系統只要有一個蒸氣發生器/冷卻循還系統持續運作,就可以令反應堆繼續運行。這亦即是說,就算衝來巨大海嘯,只要不衝擊大樓上層的安全操作中心(估計至少在海平面25公尺以上)及相關系統,就難以令整個反應堆癱瘓。事實上,法式第二代反應堆系統冗餘度相當高,理論上發生核災的比率要比第一代反應堆低很多(而至現時為止發生過四級及以上核事故的發電用反應堆,全是第一代反應堆)。



3. Brunswick核電廠停機另有玄機?


梁先生又指美國東岸現正受颶風佛羅倫斯吹襲,Brunswick核電廠果斷地提早兩天停機,似乎暗示陽江核電廠為安全計也應停機云云。不過如果梁先生肯花一點時間研究一下這個核電廠,就會知道廠方願意停機可能是另有原因的。


通用電氣BWR-IV型反應堆的構造。(網絡圖片)

今次為何梁先生所提到的Brunswick核電廠要提早停止操作,而同樣有機會受颶風正面吹襲的核電廠未有跟隨?除了預計風速是否達到聯邦政府法例要求外,可能還有另一個簡單原因:這核電廠其實就建在一個河口內側,地勢很低,離海岸線更是該區所有核電廠中最近,不足3公里,即使建了防波堤及平台,海拔也只有5米左右。由於風暴潮可能高達13呎,即4米,離核電廠的平台只有1米之隔,對核電廠當然構成潛在危險了。


另方面,該核電廠已運作了41年(全北卡羅萊納最老那座,也是兩個卡羅萊納州的第二老,不過美國核電廠普遍老舊倒是真的),算很老舊了,但更大問題是反應堆型號是通用電氣的沸水式反應堆BWR-IV,屬第一代核反應堆設計——亦即是說,它與樓上提到福島2至4號反應堆是同型號!由衛星地圖中煙囪的位置判斷,後備柴油發動機組的位置離堤岸亦頗近,有可能最先受風暴潮影響而水浸,令後備電力中斷!加上這廠與福島的結構幾乎一樣,不排除後備水泵的機房也是設在地下室,一旦風暴潮漫過,破壞後備發電機組,就真的不堪設想啦。所以,這實際上也是一種保險措施。


核電廠,大型立方體建築就是反應堆圍阻體,後方長方體建築就是渦輪機及發電機,後備柴油機組、煙囪及部分後備機房就在河堤後方。(網絡圖片)

小結:


作為一個時事評論員及學者,已經不是一般KOL,讀者必會有更高的要求;另一方面,作為一個地理學者,又要講核能專業議題,不是應該提供更詳細的資料、學術知識及更具說服力的論據嗎?至少在和學術相關的闡述上不出問題,是學者的基本要求。沒有人會質疑梁先生關心香港人安危的心意,以及要求內地公開更多核電應變計劃的正當性,不過,如果連掌握的資料及指控都出現問題,就難免有人質疑梁先生的話是否可信了。


 


 


註1:事實上,大亞灣三廠六個爐,由2000年開始已面對過達8次颱風正面吹襲。


註2:中國的民用核能發電其實師承法國,法國M310反應堆幾乎就是中國所有自研壓水堆的技術淵源,就算是第三代反應堆,其安全結構及系統概念都是由M310「跑出來」的。



https://www.litenews.hk/?p=59052

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