產業概要與全球發展脈絡
SMR 定義與優勢：小型模組化反應爐（SMR, Small Modular Reactor）通常指單座反應器電功率在300 MWe以下的核能反應爐。與傳統大型核電機組相比，SMR 採取模組化設計：可在工廠製造後運至現場組裝，並可一座電廠配置多模組機組靈活擴充。SMR 一般具備先進被動安全特性，許多設計採用內建安全系統與小體積安全殼，提升反應爐自我冷卻能力，降低嚴重事故風險。由於單機規模較小，SMR 初始資本需求較低，可分期擴建，減輕一次性財務負擔，同時縮短建造工期。此外，SMR 佔地面積小、選址彈性高，適合併網條件有限的小型電網、離島地區或偏遠地區部署，提供在大型核電廠不具可行性的地區發電或熱能供應。SMR 也可用於生產工業用熱、氫能或海水淡化等用途，被視為實現深度減碳的潛力技術。
全球發展趨勢：近年來全球對 SMR 的興趣升溫，目前全球有超過68種 SMR 設計正在研發，各國政府和產業紛紛投入資源。美國率先推動多項 SMR 計畫：NuScale公司的 VOYGR 成為首個通過美國核管會(NRC)認證的 SMR 設計，其模組為輕水壓水式反應爐，每座模組約77 MWe，一座電廠可配置多達6座模組，原計畫在愛達荷州示範，現正轉向羅馬尼亞等美歐其他地點尋求部署。除了 NuScale，美國還有如 X-energy 開發高溫氣冷 SMR、Westinghouse 提出的AP300（300 MWe級別）和 Holtec 開發的SMR-160等多項設計正進行認證與示範準備。美國政府也透過預算與法規改革加速先進核能商業化，以期在本世紀20年代後期陸續啟動首批 SMR 商轉。
在歐洲，多國將 SMR 納入能源戰略。英國的勞斯萊斯（Rolls-Royce）集團獲政府資助，正開發一款470 MWe的輕水式SMR機組，計劃2030年代初投入運行。法國透過「France Relance 2030」計畫支持包括法電（EDF）研發的NUWARD在內的多種 SMR 設計。中東歐國家如波蘭、捷克也透過國際合作引進 SMR 技術，以替代老舊燃煤電廠並強化能源自主。在亞洲，中國積極發展多元SMR路線：一方面，中國核工業集團(CNNC)的ACP100「玲龍一號」125 MWe壓水堆示範機組自2019年開工，2021年完成第一罐混凝土澆置，預計58個月工期將於2025–2026年建成；2023年底，中國清華大學研製的高溫氣冷堆示範電廠(HTR-PM)也已併網發電，成為全球首批投入商業運行的模組化核反應堆之一。另外，韓國研發的100 MWe SMART 小型壓水堆於2024年取得標準設計認證，並與沙烏地合作尋求海外應用。整體而言，美歐中各國均將 SMR 視為強化能源安全和實現淨零排放的新選項，預期2030年代起陸續有多座 SMR 實際運轉，開啟核能產業的「小型化」新時代。台灣政策現況與推進路徑
政策規劃與法規動向：台灣過去受制於「非核家園」政策，對新建核電採取保留態度。然而在全球淨零潮流下，國內產官學界開始重新研議 SMR 等先進核能技術的可行性。依據原能會委託之研究報告，我國應及早針對小型模組化反應爐（SMR）與核融合等次世代核能技術展開準備研析，考量相關產業現況、人才培育和國家發展導向提出政策建議。目前政府已取消《電業法》中2025停運核電的硬性期限，但現行《核子反應器設施管制法》、《能源管理法》等法規並未明確允許新型 SMR 設施的興建運轉。因此，學者專家建議研擬《先進核能發展特別條例》，為 SMR 試點計畫創設專法依據，涵蓋場址選擇、環評審查鬆綁、營運監督、燃料後端管理等配套措施，同時以「能源科技特區」方式降低初期推動門檻。原能會核安局亦著手關注國際SMR監管經驗，例如韓國已在2023年成立SMR法規研究推進小組、投入逾新台幣1.6億元預算研訂適用SMR的監管框架（如無外部電源下的被動安全系統設計、不使用硼酸控制反應等新規範）。台灣未來如推動SMR示範，監管機制勢必要隨技術發展同步調整完善。
國家試驗場域與產官學合作：為積極追蹤評估 SMR，國內研究機構已展開相關研發與國際交流。國家原子能科技研究院（原能會核研所改制）在國科會支持下於2024年啟動「壓水式SMR爐心模擬與隔震技術先期研究」專案，計畫於2025–2028年間進行小型壓水反應爐的核心安全與耐震分析。學界方面，清華大學核工所等單位也耕耘 SMR 技術研究多年，累積一定人才與技術能量。在推動示範場域上，專家建議優先考量離島地區、產業園區、以及除役核電廠址三類場景：其一，離島地區（如金門、澎湖、東沙島、太平島）因長期依賴燃油發電，成本高且碳排放重，部署小型SMR可提升離島能源自主並具國防戰備價值；其二，高耗能產業聚集區（如台中港、林口、台南沙崙、高雄亞灣）聚集資料中心、氫能等產業，迫切需要穩定電力，SMR 可作為園區自有電源以紓解電網負載；其三，除役核電廠場址再利用（如核一、核二廠），這些場址原有完善的輻射防護設施與營運經驗，轉型為 SMR 示範基地可延續專業人力並提升社會接受度。事實上，國內企業界對新興核能技術的呼聲也在提高：台電作為國營電力公司，已表示願配合政府能源政策評估包括SMR在內的新技術；工研院等研發單位則透過產業研究提出建言，強調台灣應掌握AI時代對穩定電力的需求趨勢，及早布局小型核能選項。未來若政策鬆綁，產官學三方協力在國內建立SMR試驗與示範平台，將有助於驗證技術可行性並培育本土產業鏈。
關鍵技術與商業模式比較
當前國際上已有多種SMR技術路線，以下選取美、英、中及台灣的代表性設計，比較其技術規格與發展現況：
NuScale VOYGR（美國）— SMR先驅、模組化之典範
NuScale所開發的VOYGR為全球首個獲得美國NRC設計認證的小型模組化反應器，採輕水壓水式一體化設計，利用自然循環冷卻機制大幅簡化系統複雜度。
- 設計功率：77 MWe/模組，可依需求組合6~12模組。
- 安全與模組化特性：反應器安裝於地下水池，具真空鋼殼防護與被動式餘熱排除能力，即便斷電也能冷卻。
- 進度：2020年已取得NRC認證，首座電廠預定於2030年前後運行，展現明確的商轉可行性。
Rolls-Royce SMR（英國）— 高功率國家型能源方案
英國Rolls-Royce開發的SMR主打大功率模組化電廠設計，鎖定英國國內替代傳統核能與燃煤機組。
- 設計功率：470 MWe，遠高於一般SMR。
- 安全設計：基於成熟PWR系統，導入強化安全控制與模組工業化生產。
- 模組化特性：所有構件可於工廠預製再運送至現場組裝，具備大規模建設潛力。
- 進度：目前處於設計與測試階段，預計2030年代初於英國實現首批機組。
ACP100 玲龍一號（中國）— 中國自主SMR示範計畫
中國中核研發的玲龍一號是中國第一座獲批興建的小型模組化核電機組，強調自主一體化與縮短建廠期。
- 設計功率：125 MWe
- 安全與模組化特性：關鍵設備整合於反應爐本體，具內建安全儲熱與餘熱排除設施。
- 進度：2021年開工，預計2026年完工並商轉，為中國核能模組化的里程碑。
Alpha Ring 聚界潔能（台灣）— 創新微聚變與分散式能源願景
聚界潔能為台灣新創核能公司，採用質子—硼融合反應技術，開發世界首座桌上型微聚變模組，定位為未來分散式工業熱能與綠電來源。
- 技術類型：非連鎖反應之微聚變，無核裂變所衍生的高放射性廢料問題。
- 應用方向：初期以熱能供應為主，後期目標為發電用戶端部署。
- 安全與模組化：因不涉及臨界反應鏈，具有高安全性與高可模組化潛力。
- 進度：已於實驗室驗證淨能量增益（Q>1），預計2027年推出商用化爐型。
（表：主流小型反應爐設計之比較。聚界潔能屬核融合路線，技術性質與傳統核分裂式 SMR 不同。）
上述比較可以看出，不同SMR路線在技術特性和市場定位上各有側重：美英等國的設計多採用水冷式壓水堆技術，強調與現有核技術的連續性以加快監管認可，其中NuScale注重多模組疊加的彈性，而Rolls-Royce SMR則追求單機較大輸出以降低度電成本。中國的ACP100作為示範項目，特色在於一體化小型壓水堆，強調施工週期短和供電穩定性，適合偏遠地區中等電網。在安全性上，這些 fission SMR 大多採用被動安全設計，例如反應爐安置地下、設計真空或小體積安全殼、水池冷卻等，可以在喪失電源時自體散熱避免堆芯熔毀。
相較之下，聚界潔能的「桌上核融合」走的是核融合能量路線，本質上與傳統核分裂反應爐不同：透過讓氫的同位素或質子與硼原子核結合釋放巨大能量，不產生長壽命放射性廢料，且反應不具臨界質量，一旦停止激發外力即天然停機，安全性更高。該技術目前仍在研發早期，聚界潔能率先開發出全球最小的核融合反應實驗裝置，展示了核融合反應的可行性，但離大規模穩定發電仍有重大技術門檻，需要突破等離子體約束、材料耐高溫等難題。值得注意的是，聚界潔能採取「先供熱、再發電」的商業路線：優先以小型融合爐提供工業用熱水/蒸汽，待技術成熟後再拓展發電應用。這種模式利用核融合設備體積小、熱輸出集中的特點，尋求較低門檻的應用切入點，有別於傳統SMR以接入電網發電為主要目標的商業模式。
聚界潔能介紹
創立背景與資金來源：聚界潔能股份有限公司（Alpha Ring）創立於2015年，由長年深耕矽谷創投的劉宇環博士從美國技術移轉回台創辦。公司早期研發經費主要來自美商中經合集團的投入，並獲得台灣國家發展基金透過中經合創投第八號基金參股支持。截至目前，聚界潔能在美國加州、台北內湖、台南沙崙設有研發基地共四處。2021年國發基金追加約4,000萬美元資金，成為公司規模最大的單筆投資，凸顯政府對核融合前景的重視。2024年公司並成功延攬有「台灣先生」之稱的谷月涵以及前工研院長蔡清彥先後出任董事長；劉宇環本人則身兼執行長，全職整合全球資源，讓美國研發團隊專注科學攻關、台灣團隊著力商業應用，並在歐洲摩納哥設立據點拓展國際合作。聚界潔能董事會和顧問團網羅了跨國產學界菁英：包括中研院暨美國國家工程院院士李羅權（聯合創辦人暨副董事長）及創投業資深人士朱永光（副董事長）等，以強大的人脈和經驗加持公司發展。財務方面，公司於2024年積極籌措3,000萬美元增資，尋求海內外戰略投資者加盟，以支應後續產品化與量產規劃。
核心技術與研發路線：聚界潔能專注於研發「微聚變」（Micro Fusion）技術，即桌上型核融合反應系統。其核心路線是利用質子–硼融合反應（p–¹¹B），透過外加高速帶電粒子束撞擊含硼燃料，在實驗室規模引發核融合釋放能量。選擇質子對硼的反應路徑，可直接產生帶電的氦原子核，幾乎不產生中子放射線，因此不會產生高放射性核廢料，被稱為「無輻射核融合」技術。然而質子–硼融合需要遠高於氘氚融合的溫度門檻（達數億℃以上），研製難度極高。聚界潔能聲稱透過創新的「電子催化」技術，大幅降低反應所需條件。公司已開發出Alpha-E 教育型核融合裝置，體積僅桌上電腦大小，是全球首台能實際觀測核融合反應的桌上設備。Alpha-E 可即時監測反應中釋放的中子和質子數量，甚至能讓肉眼觀看到微小核融合閃光，使抽象理論變成直觀實驗，具有重要教學意義。該裝置已於2023年在摩納哥等地公開展示，成功引起國際關注。更重要的是，聚界實驗室在2021年8月首次達成淨能量增益率（Q值）超過100%的里程碑，意味著核融合反應輸出能量首次超過輸入，朝實用能源踏出關鍵一步。為克服材料耐熱挑戰，公司與清華大學合作研發高熵合金材料，以耐受攝氏1,680度以上的高溫等離子體環境。此外，公司首席科學家由美國加州大學柏克萊分校物理教授Roger Falcone擔任，帶領電漿診斷與反應機理研究；國內也匯集中央大學等離子體科研團隊力量，共同攻關燃燒等離子體的穩定控制技術。整體技術策略上，聚界潔能走「小而先進」路線：與其追求如國際大型計畫ITER那樣動輒Gigawatt級的巨大裝置，不如專注於開發可量產的小型融合模組，未來透過多機併聯同樣可以滿足高用電需求，並易於分散佈署降低單點失效風險。
商業模式與合作進展：聚界潔能的商業化策略分階段推進：短期聚焦研製供熱型融合反應爐，目標推出可提供工業熱能的產品。公司已與國內多家石化、科技廠商接洽測試，討論將小型融合爐用於生產製程中提供穩定熱源或部分綠電。例如海水淡化設備若進水加熱10℃，產能即可大增，顯示核融合熱源在工業流程中大有可為。中長期而言，聚界潔能計畫待技術成熟後，將融合模組擴展至發電用途，成為分散式電力來源。劉宇環強調台灣製造業的完整供應鏈是公司優勢，一旦技術突破，台灣有機會成為小型核融合反應器的生產基地。為此，公司正積極招募電機、材料、熱傳等各領域人才，在台打造研發生態園區，布局未來量產能力。政府方面，也開始與聚界對話：國科會2022年起將核融合列為重點研發領域之一，每年編列預算支持關鍵技術研發；國發會則將核融合創新納入國家重點產業巡迴展，彰顯其戰略意涵。2024年10月，在核三廠正式除役之際，台灣永續能源研究基金會聯合聚界潔能等單位舉辦「核融合論壇」，產官學共同討論如何加速融合技術發展，以期在2027年前後實現示範應用。目前聚界潔能正全力朝全球第一家實現營收的核融合公司目標邁進。雖然商轉之路上仍有如反應穩定性、設備壽命等難題待解，但隨著頂尖人才和資金持續匯入，公司有望在這場新興能源競賽中占得一席之地。
產業前景分析
淨零趨勢下的應用潛力：在2050淨零排放目標驅動下，SMR 被視為補足再生能源間歇性的一項關鍵低碳能源。SMR 具備基載穩定發電能力，又可彈性調度出力與風電、太陽能互補。因此各國能源規劃中，SMR 常被用來替換燃煤燃氣機組，或部署於偏遠地區、自備電廠等場域，以降低整體電力部門碳強度。例如美國國防部即計畫在偏遠軍事基地率先示範微型 SMR，以確保關鍵設施電力不間斷供應並減少後勤燃料依賴。在工業部門，SMR 提供高品位熱能的能力也受到製造業與石化業青睞，可用於鋼鐵、化工生產過程以及大型數據中心供冷/供熱等，開創核能非電應用的新市場。核融合能源則被視為終極解方：一旦技術成熟，其安全、零碳、無廢的特性將徹底改變能源版圖。短期內，聚界潔能等核融合新創若能在工業熱供應領域落地，將為高耗能產業提供減碳新路徑，也可逐步證明核融合的商業可行性，為爭取更大投資鋪路。
投資吸引力與政策支援：SMR 和核融合技術正成為資本市場的新寵。據統計，2020–2024年間全球民間對核融合新創的投資額高達約56億美元，湧現如美國Helion Energy、Commonwealth Fusion、ZAP Energy等估值數十億美元的明星公司。SMR 領域亦有NuScale通過SPAC上市募資、美國TerraPower獲比爾蓋茲等人支持等案例，顯示私人資本對先進核能的前景日趨重視。同時，各國政府提供的補貼與政策紅利也提升了產業吸引力：美國透過《基礎設施法案》、《降低通膨法案》為先進反應爐研發提供稅收抵減和經費補助；英國則設定每台SMR電價的合約差價保障(CfD)，降低投資風險。日本、韓國等國政府研擬中的氫能戰略亦把高溫氣冷式SMR產氫納入補助範圍。
台灣方面，雖然能源政策仍以再生能源為主軸，但隨著產業界對供電可靠性的要求提高，SMR 有望重新納入政策討論選項。特別是2025年以後若出現再生能源成長不如預期或電力備轉不足的情形，決策單位可能考慮啟動小型核能示範計畫。政府現階段已經透過國發基金對聚界潔能下注，未來不排除針對 SMR 試點專案提供土地、法規的彈性措施，甚至直接參與投資。可以預見，一旦台灣在法規上鬆綁，允許SMR/核融合裝置進行實證運轉，將吸引國際技術供應商與本土產業攜手投入，形成從研發、製造到運營的創新生態。
中長期發展潛力觀察：展望未來10–20年，SMR 產業能否大規模展開仍取決於幾大因素：首先是經濟性，即造價能否隨規模生產而顯著下降。若首批示範SMR順利運轉且成本可控，後續訂單將大增並帶動量產效應，進一步壓低造價。反之，若初期項目超支延宕，投資者信心可能受挫。其次是監管社會接受度，核能議題在各國皆敏感，新技術需取得公眾信任和國際核安認證方能推廣。再者，競爭技術發展也是變數——儲能技術的突破、第四代反應爐的崛起，都可能影響SMR定位。核融合方面，中長期最大的未知在於技術路徑成敗：目前全球有數十種核融合實現途徑在競逐，包含磁約束、慣性約束及聚界潔能採用的非典型小型靶向融合。如果在2030年前後出現關鍵性突破，例如實現長時間穩定點火或商業輸出功率，核融合產業將吸引指數級的資本與人才湧入，商業化時間表有望大幅提前。以聚界潔能為例，該公司擬定2027年推出桌上核融合產品的目標頗為進取，一旦如期實現，不僅奠定台灣在核融合領域的領先地位，更將帶動相關供應鏈和產學研的全面發展。但即便未能如期達成，聚界潔能累積的人才與技術也為台灣預先卡位核融合賽道。總體而言，SMR 與核融合技術承載著人類追求安全潔淨能源的期待：前者在逐步商業化中為電力轉型提供即戰力，後者則有潛力在更長遠未來顛覆整個能源產業。對台灣而言，積極參與這波小型核能創新浪潮，將有助於開拓能源轉型的新路徑，同時培養高階核能工程人才。在全球競相奔向淨零的進程中，小型模組化反應爐與聚界潔能所代表的核融合探索，或許能讓台灣在下一代能源革命中搶占一席之地。
參考資料：
- IAEA et al., “Adopting SMRs to Meet Climate Goals,” 2024.
- OECD/NEA, “Small Modular Reactors: Global Trends and Tech,” 2024.
- 原能會委託研究, 「我國原子能科技決策支援體系建構」報告, 2024.
- 財訊雙週刊, 「聚界潔能搶當台灣核融合領頭羊」, 2024/10/31.
- 北美智權報, 「小反應爐，大戰略—台灣能源新選擇？」, 2025/06/01.
- 經濟日報, 「台灣先生任聚界潔能董座」, 2023/12/05.
- 遠見雜誌, 「用潔淨能源打造台灣之光」, 2023/07.
- Alpha Ring官方新聞稿, 「聚界潔能張立荃上任」, 2024/04/19.
- World Nuclear News, “First main pump installed in Chinese SMR”, 2025/04/17.
