聽新聞

二大一廣場/《國際零時差》死抱核能的碳排將高於發展綠能

  • A-
  • A
  • A+

文/挪威科技大學暨智慧配電中心研究計畫博士生 Tony Yen  

全球各國代表甫在蘇格蘭通過《Glasgow 氣候盟約》,誓言階段性降低燃煤使用;而我國亦已將2050年淨零碳排納入國策。為了達成此目標,加速發展綠能--風能、太陽能、地熱能等再生能源可說是全球共識。然而同時,亦有少數核能擁護者,欲論證核能亦為氣候解方,甚至減碳過程非核不可。然而實情是否如此?

根據德國之聲日前進行事實查核,查證多方資料證實核能和綠能相比,不僅單位發電量碳排較高,單位發電量的成本、工程耗時也更高,並非應對氣候危機的解方。本文從機會成本碳排的觀點,詳細說明為何會有這樣的結論。

▲根據德國之聲的事實查核,核能發電生命週期碳排為每度電117克二氧化碳當量,雖低於化石能源,仍明顯高於每度電33克二氧化碳當量的太陽能和每度電9至11克的風能。(資料來源:德國之聲)(圖/德國之聲提供)

單位資源的減碳效益,綠能遠大於核能

根據德國之聲的事實查核,做為減煤選項,新建太陽能每度電可減少831克二氧化碳當量的碳排、新建風能每度電可減少855克二氧化碳當量的碳排、新建核能則每度電可減少747克二氧化碳當量的碳排(燃煤發電碳排以硬煤電廠為基準);同時核能生命週期均化發電成本比風能貴2.75倍、比太陽能貴4.125倍(此為不考慮外部成本之數值,否則只會更高)。假設新建綠能電廠施工需一年時間、新建核能電廠則需要10年時間,則單位資源投入在新建綠能電廠或新建核能電廠身上的減碳效益曲線大致如圖一。

▲圖一、單位資源投入在新建綠能或新建核能所具有的減碳效益。(圖/Tony Yen提供)

如圖一所示,由於一座綠能電廠很快就能完工,因此可以更迅速地達成減煤。而且由於綠能電廠的設置比核能更便宜,單位資源投注在新建綠能的減碳效益(綠色矩形的面積),會是投注在新建核能的減碳效益(紅色矩形的面積)的3.15倍(風能)~4.59倍(太陽能)。在當下選擇將資源投注在新建核能而非新建綠能上,所造成的額外碳排增量,即是所謂的機會成本碳排。

考慮短期投資量能限制,綠核差異更加明顯

上述的比較已經可以做為應投資在新建綠能而非新建核能的鐵證,但如果我們再考慮現實社會中對於低碳能源投資量能的限制,以及新電廠建設的持續進行,則每年固定投資量能持續投入在綠能或核能建設所具有的減碳效益,會大致如圖二。

▲圖二、每年固定投資量能持續投入在綠能或核能建設所具有的減碳效益。(圖/Tony Yen提供)

如圖二所示,當裝置容量達到穩定態(新增量等於除役量)時,單位資源投注在綠能建設的減碳效益如前一節所討論,為3.15倍(風能)~4.59倍(太陽能)。然而對於未來30年要達到淨零碳排比較重要的,其實是圖二左側、尚未達到穩定態的情況。此時新建核能仍無法有效減碳,新建綠能卻因為模組化、分散化的優勢,可以邊投資邊併網發電,對電力系統的碳排減量做出貢獻。以最初的20年為例,如果資源完全投入在風能,減碳效益將會是投入新建核能的12.60倍;完全投入在太陽能,減碳效益將會是投入新建核能的18.36倍(假設綠能電廠的壽命為20年、核能則為40年;兩者若欲延役則各需再考量其延役成本)。

因此,只有在新建核能興建計畫能夠毫不間斷地持續進行,長期來看核能才有足夠的減碳效益,但這樣的賭注如果失敗,代價就是浪費掉本可用在新建綠能建設的寶貴時間跟資源。我們甚至還沒有考慮到綠能越蓋越便宜、核能越蓋越貴的趨勢,也沒有考慮新建核能所具有的額外核安、核廢、核武擴散的風險!

當然,在氣候緊急狀態的當下,我們有必要大規模地提升社會投資在低碳能源的投資量能上限。然而不論如何增加,此上限永遠存在,而我們在這裡提出的論證也永遠有效:將所有低碳電廠建設資源投注在新建綠能上,永遠會比投注部分資源在工程耗時、成本具高度不確定性的新建核能上,來得更有效益。

(注:延伸這部分的討論,傳統燃氣設施的建設在能源轉型過程是否具有合理性,也是值得衡量的。但筆者認為以綠能為主的能源系統裡,真正能取代燃氣機組的是電池、綠能發電導向需量管理、部門耦合等新式彈性選項,而且燃氣機組在長遠未來的綠氫價值鏈中可能也有一定角色,因此考量上會較複雜。詳可參見《燃氣在台灣能源轉型的角色》一文。)

核四欲重啟等同興建新核電廠  非可行減碳選項

由於核四工程弊端連連,業主(台電)和核安主管機關(原能會)對於既有建案順利續建完成甚至商轉的可行性,皆持否定態度,核四若欲重啟,很有可能必須現地重建(假設重做環評後,地質條件仍允許的話)。因此,核四一案,應該視為如同核五、核六等等荒誕不經的新核電廠興建案。

日前,有國民黨籍立委羅明才自以為天才,詢問蘇貞昌能否請法國人來台協助興建核五。然而撇開法國地震活動強度和頻率遠小於台灣的地質條件,法國人自己正在興建的Flameville核電廠3號機,當初2007年開始興建時也是號稱5年內完工,結果一拖就拖了10年,現在還沒完成。法國電力公司宣稱此機組能在明年完工,但考慮其過往不斷拖延工程的不良紀錄,此種宣示實難以令人信服。

而法國也非唯一在新建核能上踢到鐵板的國家,美國唯一興建中的商用核電廠Vogtle核電廠3號機與4號機機組,原定2016年就可以發出第一度電,結果筆者2017-2019年在德國唸再生能源碩士時,已經把時程拖延至2021年年底,當年卻還有許多擁核者將其吹噓成美國核能復興的榜樣,現在工程花費倍增、3號機的完工時程拖到明年秋天,是否還繼續延宕仍不可知。歷史不斷證明,所謂的核能復興,不過就是核能產業在簡報上的精美宣傳罷了。

繼續盲目抱擁核能  才是台灣供電與減碳最大的風險

在核四公投的第一次辯論會當中,政府方代表曾文生表明「期待核四才是缺電主因」;筆者深感贊同。大家不要忘記,一直到馬政府執政末期,其2030年的太陽能政策目標仍是6.2GW,而此數字在今年年初早已被超越。試想,如果馬政府在2011年福島核災後,痛定思痛,放棄當時業已無法完工的核四建案,轉而大力發展綠能和新式彈性資源,今年5月因調頻備轉不足以及抽蓄水力發電量不足而造成的兩次限電事件,還會發生嗎?而今當年擋綠能不遺餘力的同一批人反過頭來批評當前綠能政策過於躁進、減碳非核不可,真是厚顏無恥至極。

▲馬政府執政末期太陽能2030年的目標僅6.2GW,此數字在今年年初已經被超越(表/相關單位提供)

歷史沒有如果,但我們能源轉型的支持者和學者的責任就是在此時此刻,堅定地告訴這些擋綠10年的傳統能源勢力:台灣不能再繼續被你們過去帶來的路徑依賴給綁架了!核四重建的提案,荒謬而毫無可行性,加速發展綠能,才是台灣應走的正途。

大數據推薦
熱門人物
熱銷商品
讀者留言
直播✦活動
三立新聞網為了提供更好的閱讀內容,我們使用相關網站技術來改善使用者體驗,也尊重用戶的隱私權,特別提出聲明。
了解最新隱私權聲明 知道了