奔腾思潮》核能是洁净能源是无庸置疑的(李敏)

行政院原子能委员会之核能研究所。(本报系资料照片)

能源人类文明的基石,但将人类的文明推向高峰是电能。电能使用方便、干净、安全,可以让人类更广泛的利用各种初级能源。电能系透过其他的能源转换而来,发电设施能量转换过程都会消耗地球资源、都会对生态环境造成冲击、也会对人类生命与健康带来冲击。能源使用的经验显示,没有任何一种能源是百分百的洁净,是百分百的绿,某一能源是否洁净或绿,可以是主观的认知,但总该有客观的依据吧!

美国麻省理工学院核工系Jacopo Buongiorno 教授,,于3月10日在国立清华大学香港城市大学、东京工业大学、与首尔国立大学共同举办的 Forum on Clean Energy and Nuclear Safety–10 years after Fukushima中,以「低碳世界中的核能:重要工具或是历史遗迹」( Nuclear Energy in a Low-Carbon World: Essential Tool or Relic of the Past)为题发表演说,演讲中比较各种发电发法所耗费的资源与对环境及人类健康的冲击。在此摘录其演讲内容如下。

Buongiorno 教授演讲:低碳世界中的核能

目前国际共识咸认「气候变迁」是人类最严峻的挑战,当务之急为如何降低使用能源所导致的温室效应气体,而最有效的策略就是能源使用的电力化。例如以电力驱动的轨道车辆作为大众运输工具、以及发展电动车等,但前提是发电时不能排放二氧化碳。图一所示为类型发电方法生命周期每度电的平均碳排。如图所示,燃煤发电的碳排量是所有发电方法最高的,每度电820克;燃气发电排名第三,每度490克,燃煤的6成。再生能源发电不使用燃料,发电时不会排放二氧化碳,但建构发电设施时,仍会排放二氧化碳。

图一

而依图一的资料显示,太阳能发电每度电的二氧化碳排放为48克,是水力发电的2倍,离岸风力发电的4倍。核能发电的碳排放量与离岸风力发电相当。根据中央社3月29日的报导:「欧盟请旗下的科学专家机构「联合研究中心」(Joint Research Centre,JRC)就相关议题提出报告,JRC订本周发布。根据路透社取得的JRC报告草稿,专家小组认定核能符合绿能」。认可发展核能是因应气候变迁的重要途径。

图二

任何发电设施的建构都需要材料,而这些取自地球的资源不见得是可以「再生」的。图二所示为各种发电方法所需要的材料,单位是每10亿度的总吨数。如图所示,再生能源的能源密度较低,且发电量天候有关,无法全时使用,故单位发电量所需要的材料较多。每10亿度电,太阳能发电发电需要16,000吨的材料,风力发电需10,000顿,核能发电仅需要930吨,仅为太阳能发电的6%,风力发电的9%。从地球资源有效利用的角度来看,核能是较佳的选择。

图三

图三所示为核能、风能、与太阳能发电预估到2050年的全球累计总废弃物量(百万吨)。如图所示,核能发电产生之高阶核废料与风能及太阳能相比可说是微不足道。高阶核废料是指用过核燃料经过再处理,回收尚可用的物质后,所剩下来真正不可用的废弃物。这些核废料经适当的包封后,采深层地质处置,与生物圈与食物链隔绝,芬兰与瑞典已在建构处置设施。太阳能与风能的废弃物中,亦有部分是高毒性的,最终的处置方法仍是掩埋。

图四

图四所示为核能、风能、与太阳能发所使用的面积。如图所示,以装置容量来看,核能发电所需的土地面积仅为风力发电的4%,太阳能发电的1%。以年发电量来看,核能发电每平方公里可发电200亿度,是风力发电的87倍,太阳能发电的300倍。

任何发电法都会对环境带来冲击,也会对人类的健康造成影响。

图五

图五所示为「每万亿度电力所造成的死亡人数」,致死原因包括采矿与运输事故、材料制造的环境污染、水坝溃堤空污、与核电厂事故等。如图所示,燃煤电厂每万亿度电全球平均的死亡人数是170,000人,燃气是4,000人,核能仅为90人。这是公共卫生的科学数据。

评 论:核能是最适合台湾的洁净能源

赖清德说过,「如果以空污作为标准,最好的能源就是核能」。陈仲吉3月30日在学界发动的藻礁沟通平台座谈会中,因友人罹患肺腺癌而哽咽。如果他真的在乎,他应该支持完全不会有空污的核能发电。而台湾地狭人稠,土地该如何使用是一个严肃与必须审慎规画的议题。核能与其他发电方式的比较,也可以给我们很大的启发。

Buongiorno 教授演讲中亦提到,在安全无虞状况下,延长现有的核能电厂的年限,是降低能源使用之二氧化碳排放最有效也最节省资源的途径。台湾三座核能电厂正值「壮年」,运转状况与纪录良好,世界其他国家类似核电机组都延长使用年限超过40年,美国还核定类似机组使用执照到80年电厂,台湾却急着关闭电厂,能用的东西不用,还在浪费地球资源兴建替代设施,这符合节约原则与友善地球的普世价值吗?

民进党政府全面执政后,「非核家园」神主牌成为即定政策,信誓旦旦的说「没有核电,也不会缺电」,他们没有说非核要付出的经济、环境生态、与生命的代价。即使2025年民进党能源转型能够达标,再生能源20%、燃煤30%、燃气50%,化石燃料总占比高达80%,先不论将如何面对碳中和或零碳排放的国际趋势,在短期间内大规模兴建液态天然气运储设施就是一项大挑战。第一个兴建计划,邻近大潭燃气电厂的中油第三液态天然气接收站,就踢到铁板。面对破70万的藻礁公投连署,蔡政府近来很明显地改变战略,将焦点转移到反核,不与环团正面冲突,企图将能量移转到反核四,来削弱藻礁公投的气势,他们也许忘了,2018年以核养绿公投案获得近600万选民的支持,2025年以后继续使用核能才是主流民意。

行政院院会不关心早已过期的年度「全国电力资源供需报告」能否公布,让民众确实了解台湾未来电力供应的实际状况,却急着找来台电公司核能发电处处长说明核四厂的状况,为院长的不当认知背书苏贞昌对该报告的解读是核四重启不可行;但仔细阅读,未尝不能说处长在提醒院长,核四商转前须完成的程序。核四厂「能不能」重启的症结是执政者「要不要」重启,所谓「为长者折枝,不为也,非不能也」。如果8月28日通过「核四商转」政策公投,依法政府必须执行,如果核四不能安全的商转,只能说执政者无能。(作者为国立清华大学原子科学院院长)