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資料時間:2019/5/28     提供者 : 劉家豪  
 

國際能源總署(IEA)發布「潔淨能源系統中的核電」報告,近二十年內首次針對核能發電進行專題性研究


摘要

2018年全球潔淨能源發電占比為36%,其中核能發電占比為10%。雖然太陽光電與風力發電等再生能源發電量持續增加,但由於核電占比下降,使潔淨能源發電占比與20年前狀況相同。[1]

 

全球潔淨能源需依靠技術研發演進,各國要實現國際氣候目標(全球氣溫升幅不超過攝氏2度),潔淨電力的擴展速度需要比目前提升三倍,2040年全球85%的電力供給需來自潔淨能源,而目前僅為36%。

 

核電可幫助減緩再生能源季節性波動對於發電量的影響,並藉由減少對進口燃料的依賴來提升能源安全。

 

已開發國家運轉中的核電廠數量大,但平均運轉年期長,美國核電廠平均已運轉39年,歐洲則是35年;減少核電的政策導致已開發國家約有1/4核電機組將於2025年前停止運轉。國家核能政策和相關法規是影響核電機組是否持續運轉之重要因素。以美國為例,目前約90個反應爐擁有60年的運營許可證,但有部分已提前除役,在歐洲、日本和其他先進國家,核電廠是否延役仍面臨不確定性因素。

 

即便核電延役需要大量投資來更換和翻新零件使其能持續安全運作,核電延役仍比新建核電廠便宜。以美國為例,核電廠延役之均化成本為43美元/MWh,比新建核電廠(100美元/MWh)便宜。新建核電廠最大的障礙是投資成本高且準備期漫長,歐美國家如芬蘭、美國與法國的新建核電廠,尚未運轉即面臨成本超支問題。

 

新設核電廠成本增加且面臨超支問題(詳如上文所述)

圖1、新設核電廠成本增加且面臨超支問題[1]

 

倘若沒有核電機組延役或新建機組,已開發國家的核能發電將急遽下降,意味對其他形式的發電需求和電網投資將大幅增加;2018-2040年間,預期先進國家的電力部門將額外增加約1.6兆美元投資於其他發電形式及電網,相當於平均每年增加近800億美元。

 

儘管近期太陽能和風能成本下降,但新增加的再生能源發電設備需要擴展輸配電網,並升級現有基礎設施,預期將大幅增加電網相關設備的投資。

 

持續使用核電的國家需要改革其能源政策,以確保核電可於競爭市場中生存,亦須解決核電機組延役和新建核電廠的投資障礙。

 

本報告建議選擇持續使用核電的國家,未來政策改革重點應著重以低碳技術(包括核電)的潔淨能源方式設計之電力市場為主。加速新一代核電技術的創新研發,以因應再生能源高占比趨勢。更新核電安全法規,以確保核電廠的安全運轉。投資政策亦需要建立風險管理和融資框架,通過長期合約以價格保證制度和國家直接投資來克服融資障礙。

 


評析

依據國際能源總署(IEA)的世界能源展望報告(World Energy Outlook 2018)的新政策情境(New Policy Scenario, NPS),至2040年全球核能發電量預估雖增加,但核電占比將由2017年的10.3%降低至9.2%。[2]

 

由IEA的WEO 2018報告可知,永續發展情境(Sustainable Development Scenario, SDS) 以2040年達到巴黎協定的目標下,預估2040年全球85%發電量將來自潔淨能源,包括風能、太陽能和水力佔發電量近66%,碳捕集、利用及封存(CCUS)則有6%、核電占比13%,其中以再生能源發展速度最快。[2]

 

WEO永續發展情境之發電量趨勢(詳如上文所述)

圖2、WEO永續發展情境之發電量趨勢[2]

 

IEA在此份報告未提及核廢料處理的技術問題,以及最終處置場選址的社會問題等。忽略了全球目前尚未有任何最終處置場開始運作,即便如核能大國的法國,其核廢料最終處置場面臨訴訟與多次抗爭的困境。

 

美國前核能管制局主席曾投書媒體,認為火力與水力電廠雖對環境也有其他形式的風險,但並不會發生像日本福島核災如此嚴重核能事故,也不會產生輻射這種持久性的污染。雖然日本關閉核能電廠曾經導致溫室氣體排放量增加,但日本境內目前僅有不到10座核電機組恢復營運,碳排放量卻也已經降低至事故發生前的水準之下,表示日本的能源效率提升及再生能源有重大進展。事實證明,日本仰賴核電而遭遇重大災難,反而使用再生能源與推行節能措施,才能使日本回到減碳路徑。[3]

 

美國核能管制局雖批准四座位於喬治亞州和南加州的新核電廠建設許可,然而由於核安標準的加嚴與重視,大幅度增加核電廠的建設困難與成本,導致其中二座已花費90億美元投資興建中的新電廠決定在2017年終止興建。另外二座電廠的建設進度亦落後,投資成本從140億美元激增至280億美元並繼續增長。[3]

 

我國核一、二面臨超過延役申請期限,反應爐也無法更換新燃料棒再發電;核三面臨地方政府反對等,延役機組有困難;核四則是處於封存後資產維護階段;另外,台電於2018年底預估核後端成本(含除役及核廢料處理成本)將由新台幣3,353億元(2008年核定)大幅增加至4728億元,且除役方式未定,成本恐再增加。[4]

 

我國於福島核災後完成修正「核子事故中央災害應變中心作業要點」及「境外核災處理作業要點」,於2016年由行政院提報「核子損害賠償法修訂草案」供立法院審議,並於2018年7月行政院會通過「核子事故緊急應變法修訂草案」。

 


參考資料

  1. IEA, Nuclear Power in a Clean Energy System, May, 2019.
    https://www.iea.org/publications/nuclear/
  2. IEA, World Energy Outlook, 2018.
    https://www.iea.org/weo2018/
  3. I oversaw the U.S. nuclear power industry. Now I think it should be banned.
    https://www.washingtonpost.com/outlook/i-oversaw-the-us-nuclear-power-industry-now-i-think-it-should-be-banned/2019/05/16/a3b8be52-71db-11e9-9eb4-0828f5389013_story.html?noredirect=on&utm_term=.67cb8a1e0d95
  4. 核後端基金重估 經費暴增1375億,自由時報,2018/12/6。
    https://news.ltn.com.tw/news/focus/paper/1252006

 


關鍵字標籤 核能 碳捕獲與封存 CCS



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