奔腾思潮》务实能源工作者的建言(李敏)
首场「国家气候变迁对策委员会」讨论能源议题,委员会对台湾企业购买无碳电力无门的苦难,视而不见。(总统府提供)
不久前首场「国家气候变迁对策委员会」讨论能源议题,执政者口口声声的说核电不是「反核」或「拥核」的是非题,而是能源选项的「多选题」。但委员会对台湾企业购买无碳电力无门的苦难,视而不见,还是以回答是非题的态度,将核电排除在台湾的能源选项之外。有媒体说委员会的讨论是「反核」与「拥核」的论战,更明确来说应该是「理想主义者」与「务实工作者」间的对垒。
AI即将在世界经济舞台崛起,台湾有护国神山的加持,很有机会成为这波浪潮的领头羊。但AI的运算与AI晶片的制造都是吃电怪兽,「没电力就没算力,没有算力就没有国力!」台湾的电力政策可以确保AI发展所需的电力吗?能不能确保不是台湾政府说了算,是国外的AI产业与投资者信不信。我们来看看最近媒体报章杂志相关报导的标题,不难体会到世界的趋势。
「AI成吃电怪兽核能复兴浪潮来袭」、「AI就是吃电!美科技巨头直接找核电厂,巩固电力稳定」、「核电是AI耗能救星吗?比尔盖兹支持的新世代核电厂动工」、「李强拍板!沿海五核电厂到位中国AI算力奠基领先10年」、「AI资料中心拥抱核电,亚马逊带头开第一枪!科技巨头为何都疯核能?」、「AI开启美国核电新纪元」、「美科技巨头抢电瞄准核能确保满足AI爆发需求」、「科技巨头抢购核电!AI热潮掀电力争夺战」、「核电会是AI缺电隐忧的解方吗?」、「吃电怪兽!AI用电五年增八倍超过核三厂两部机组容量」。最后一个标题是台湾的状况。还有一条,「减碳难、AI用电凶,核电挡不住了?」
挡不住,谁说的!有螳臂当车气魄的台湾政府,就是要试试看。
新世代普遍赞同必须要重新考虑核电,核能复苏是选择,但更重要的是步骤必须务实。被视为完美能源的核融合发电,截至目前为止,连电厂的概念设计图都还画不出来。小型模组化反应器的发展被寄以厚望,但要成为成熟市场化的技术,尚需要一段时间,也许10年后市场上可以有数种不同的设计可供选择采购。有非核能专业的环保团体说,我们要使用的核能不可以产生核废料!这种毫无科学常识的期待,只是反映出理想主义者的无知。如果因为对核废料处置技术没有信心,主张不使用核能,得要使用排放大量二氧化碳与污染物的化石燃料,也要容忍过度发展再生能源发电的生态浩劫。气候变迁已是现在进行式,「非核」与「减碳」的轻重缓急须务实面对。
世界各国核能发展计划的主轴还是放在传统的大型核电厂。根据国际核能运转组职的资料,目前全世界有59部机组在16个国家兴建,在这张清单中有53部为第三代或三代加大型高功率压水式反应器机组,兴建中的机组包括中国华龙1号(13部)、中国CAP1000或CAP1400(10部)、法国EPR(3部)、韩国APR1400(2部)、苏俄VVER(23部);印度有两部自行设计,功率为70万瓩的重水式反应器。功率最大的是英国的EPR,172万瓩。这些机组预定商转的时间都在2030年以前。另外规划在2039年以前商转的机组有60部,已初步决定厂址,但未确认商转时间的机组超过300部。这些机组大部分还是发电成本较低的大型机组。
企业面对立即的减碳压力与AI电力需求,积极争取的是延长现有电厂的使用年限,全世界415运转中机组,有163座超过40年,38座使用年限超过50年。美国政府提供15亿美元的经费补助电力公司启动已经正式停役的密西根州Palisades核电厂,位于宾州以停役的三浬岛电厂也有相同规划。全世界都同意最有效的减碳策略,就是让可以运转的核电厂继续发电,避免兴建替代电力时的碳排。
有人对目前广泛使用兴建的第三代或三代加核反应器的安全有疑虑,1979年三浬岛事故与2011年福岛事故就是实例。这里不提车诺比尔灾变,因为车诺比尔电厂采用的反应器与目前广泛使用与兴建的反应器是完全不同的设计,车诺比尔灾变不可能发生在我们使用的反应器。三浬岛事故与福岛事故都没有任何民众与电厂工作同仁,受到的辐射剂量达足以确认辐射伤害的程度,事故造成的冲击是经济面。三浬岛是故发生至今已45年,全世界没有任何一座反应器因同样的肇因再发生事故。
福岛事故肇因是地震引发海啸,摧毁重要的安全设备,造成炉心的熔毁。核能界原已预见此类型的事故的发生,备有处理指引,了解与遵循指引是运转人员训练的重要部分。但福岛电厂运转人员临事不断,为保留电厂的经济价值,等待公司甚至政府高层的指令,错失了避免大量放射性物质外释的时机。日本福岛事件发生后,台电、原能会(现核安会)、清华大学合作发展「断然处置措施(Ultimate Measure Guidelines)」程序,提供第一线运转人员分析方法与判断准则,以及更明确的授权,因应类似福岛事故的再发生。该构想获美国GE BWR Owners’ Group的推崇,被世界各电力公司采用。过去数年大数据分析、深度机器学习、以及AI人工智慧的技术发展,也被应用于核电厂事故的因应。学术界应用最先进的电脑与模拟技术,整合核电厂反应器、围阻体、与发电系统的模拟程式,分析各类型可能发生的事故,规划应变措施,经过测试与验证,累积事故案例,利用各种最新的AI演算法,协助用转人员预知任何事故的状况和后果,判断应采取的因应措施,目前已达一定的精确度,近日AI技术的发展,让人类往无灾核电的理想跨了一步。分析程式与演算法的发展,台湾的学术界没有缺席。
台湾地狭人稠,没有自产的化石燃料。台湾的孤岛电网,在没有巨量的储能设施辅助下,再生能源发电无法支撑经济发展所需的电力。核能发电燃料体积小,运输储存方便,电厂核燃料安全储存量至少可达18个月;核能发电成本中,采购燃料的成本占比低,核能发电成本不受国际化石燃料价格的影响,发电成本稳定,过去两年台电公司核能发电的成本几乎没有改变。核能发电时不产生二氧化碳,核电为无碳电力是无庸置疑的。大家都同意能源是「选择题」;但在做选择时,是否要刻意排除某一能原选项,还是「是非题」。但是非题的答案,是基于「理想」,还是「务实」?
台湾「返核」之路最务实与及时的措施,即为核一、二、三厂的延长使用年限,与核四厂的商转。这些电厂是台湾全民的资产,充分的利用为台湾带来兆元实质收益,过去同类型核电厂的使用经验显示,这些电厂的安全运转是可以期待的;核废料处置是台湾已经存在的问题,「返核」与否都必须面对。目前台湾核废料处置相关政策与措施与国际同步。
「务实的台独工作者」一定深切了解,台湾独立的过程需要各方面的韧性,「务实的能源工作者」代表,提醒您核能可以确保能源供应与价格稳定的韧性。
(作者为国立清华大学工程与系统科学系特聘教授)
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