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我們共同的亞洲—低碳無核的未來

報章雜誌上一個個斗大『亞洲核電大躍進!』、『世界核電發展:增長點將集中於亞洲!』,核電復興彷彿蔚為風潮。而台灣的核電複合體更慣於在補上個『日本宣佈將於2030年前增進14座機組,以因應減碳需求』、『南韓大幅投資核電,並將推動技術輸出』的訊息,試圖以亞鄰的『官方』舉動,作為說服台灣民眾揚棄『非核家園』的理想。而此次的非核亞洲論壇,分別從核電與地質條件、核電與氣候變遷以及核廢料等為題,共同思索如何突破核電迷思,迎向真正的永續能源。而本文既欲先簡要梳理亞洲各國目前遇到的核電威脅,進而分析核電與溫室氣體減量之間的四大矛盾,並思考何謂亞洲以及台灣的永續能源情境。

趙家緯,本文發表於「2010年非核亞洲論壇」

亞洲的核能產業鏈

根據統計,目前在東亞以及南亞兩區域,共有台、中、日、韓、印度、巴基斯坦七國擁有總計112座商業規模的核能發電機組,而光日本一國,既有54座機組。而興建中的核電廠則有37座,其中22座位於中國,其更規劃在未來還要再新增35座機組。1而日本政府也於六月宣佈,為達到減碳目標,將於2030年前增建14座核電機組。2連原本未具擁有核電廠的越南與泰國,也分別規劃各興建兩座機組。而依據國際能源總署推估,若要達到2050年時,將二氧化碳減半的目標,則全世界的核能發電數量,在未來四十年內,應增加至今日的3.2倍,絕大多數的成長均在亞洲。3

以上這些數據,均是各國的核電複合體,朗朗上口的宣傳詞,亦欲藉此架構起核電復興的浪潮。卻無視IPCC與國際科學院理事會(InterAcademy Council)4,指出『安全』、『核廢』、『大眾接受度』、『核武擴散』等因素,是核電作為低碳能源選項的最大限制。上述四點均是著重於核電的副作用,但實際上,發展核電跟削減溫室氣體排放,有以下四大根本上的矛盾:『核能並非無碳能源』、『減碳成本太高、成效太少』、『鈾礦的稀少性與高污染性』、『排擠真正的能源革命』。

核能並非無碳能源

核電擁護者均強調:『核能發電因其於發電過程中,不直接排放出溫室氣體以及空氣污染物,被視為若與火力電廠相較,其環境外部性較低。』但整個核電的能源鏈,從鈾礦提煉、硬體建設到廢棄物處理,均會排放出溫室氣體。新加坡大學的Sovacool教授(2008)彙整了國際上103項關於核能生命週期的溫室氣體排放量之研究,其依據研究時間、方法以及資料透明度篩選出19項可信度較高的研究,統計分析後顯示其核電的整體生命週期溫室氣體排放量為1.4 g CO2e/kWh至 288 g CO2e/kWh,平均值為66 g CO2e/kWh,核燃料提電端既佔了38%。若僅保守以平均值與其他再生能源相比較,其顯著屬於高碳能源。5

此外,史丹佛大學Jacobsen教授(2009)亦指出,除考量整個生命週期的溫室氣體排放量外,若將興建核能的機會成本以及恐怖份子所造成的安全風險納入考量時,則其碳排放量攤分後,核電的溫室氣體排放量將達到68g CO2e/kWh至180g CO2e/kWh,排放量為其他再生能源三倍以上。6

減碳成本太高、成效太少

依據美國著名能源專家羅文斯(Amory Lovins)的估算,核電的成本已達每度電14美分(近五塊台幣),高於其他電力型態。而若以減碳的經濟性來評估,若以燃煤發電廠為基準,以核電取代燃煤發電機組時,一塊錢僅能減少約8公斤的二氧化碳排放,而其他再生能源、汽電共生以及能源效率提升的效果,多達其1.5至11倍。7

以台灣為例,核四的興建預算既需高達2700億以上,提供2700MW的裝置容量,若以其替代傳統火力,溫室氣體削減量約為1700萬公噸。但另一方面,依再生能源發展條例估算,約需花1700億的補助,既可達成6500MW的裝置容量,若以其替代傳統火力,溫室氣體削減量則可達1900萬公噸。若計算單位成本的減碳量,再生能源可高達為核四的1.8倍。

若就全球尺度進行分析,依照IEA的減量情境,若要於2050年時,達成穩定大氣中二氧化碳濃度的濃度在450ppm時,核能預估能貢獻的減碳量僅為6%,還低於發電效率的提昇(7%)。此外,若要達成IEA所指稱的核能減碳貢獻量達6%,其核能機組的發電量,需於2030年時達到5.200 TWh(兆瓦-小時),亦既全球每個月需有一部新的核能機組加入營運。8

此外根據普林斯頓大學Pacala與Socolow教授的研究(2004),其指出若欲在二○五○年時將大氣中的CO2濃度維持在工業革命前的兩倍時,則全球在未來五十年內,需減少250億噸的二氧化碳排放量。然而根據其估算,既使全世界的核能發電量增加三倍,將能貢獻10億噸二氧化碳的削減量,但在此同時運輸系統的改善的削減量為核能的四倍,能源效率的提昇為核能的三倍,而種樹造林等的減量效果也為其兩倍。9因此若寄望核電作為溫室氣體減量的壓箱法寶,無疑是個不切實際的想像。

鈾礦的稀少性與高污染性

『核電是能源匱乏的解藥』,這是句核電的擁護者常掛口上的宣傳詞語,然而其卻不願正式核能發電所需的鈾礦,同樣也面臨匱乏的危機。瑞士蘇黎世理工學院的Dittmar博士去年在arXiv線上期刊上發表的<<核能的未來:事實與虛構>> (The Future of Nuclear Energy: Facts and Fiction)一文中,既指出『最快在2013年時,全球既會面臨鈾礦枯竭的危機。』10而德國的能源監察小組於2006年的報告中,也同樣指出2020年後鈾礦供給亦會出現匱乏的情形。11既使是推廣核能不遺餘力的國際原子能總署,根據其2007年出版的鈾礦紅皮書12,全球確知鈾礦蘊藏量為330萬公噸,而當前全球每年核能發電所需的鈾礦量為6萬5千公噸。因此在總裝置容量不增加下,既有的鈾礦蘊藏量,也將在50年使用耗竭。在鈾礦將比石油更早面臨耗竭的狀況下,擴張核電因應能源匱乏,毋寧是自掘墳墓。

然而鈾礦除了面臨資源稀少的問題以外,其開採過程,更衍生極為龐大的環境代價。如今年一月時,法國的核電公司AREVA既坦承其於尼日的鈾礦開採過程中,造成了當地的輻射污染。13而在巴西的Bahia省的鈾礦產地附近,其發現其居民的飲用水的鈾濃度,超過WHO標準的七倍。14鑑於鈾礦開採過程中的種種問題,曾於1985年獲得諾貝爾和平獎的國際防止核戰爭醫生組織(International Physicians for the Prevention of Nuclear War,IPPNW)於今年八月舉辦的大會上,更通過呼籲全球停止鈾礦開採的決議文。15

相較於國際社群,台灣於爭辯核電是否可作為減碳選項時,卻未能關注焦點延伸至前端核燃料提煉與鈾礦開採過程的衝擊。若依據國際相關資料庫推估,台灣目前運作中的六座核電機組,每年所需要的核燃料量為116公噸16,相當於原料鈾需求量為984公噸。而為了供應此116公噸的核燃料,從鈾礦開採、濃縮、轉化等過程中,共排放出約120萬公噸的溫室氣體,而此過程直接與間接排放的污染物質,包括重金屬、粒狀污染物以及輻射物質等,約使1000人損失一年的壽命。在資源方面,則消耗944萬立方公尺的水,金屬礦物的額外開採成本為920萬美金,化石燃料的額外開採成本為更高達44億美金。

在上述一整串的數字之外,從以下兩件事情更可看出台灣核能發電在他國所衍生的環境代價。根據澳洲獨立週刊今年五月的報導,全球最大礦商必和必拓(BHP Billiton)任憑其旗下於奧林匹克壩鈾礦區的礦工,暴露於極高的輻射風險之下。且根據調查,該公司在接獲內部通報後,還涉嫌竄改監測資料。17而去年七月時,澳洲政府委託學者進行的調查則發現鄰近知名的卡卡度(Kakadu)國家公園的朗奇鈾礦區(Ranger uranium mine),每天非法滲漏高達10萬公升的廢水至園區之中。18

而位於亞太地區的澳洲、哈薩克以及烏茲別克三國的鈾礦產量,佔全球的45%以上。3而各跨國礦業亦虎視眈眈看著蒙古的鈾礦蘊藏。因此,若能落實非核亞洲的理念,不僅只是確保免於核災的威脅,更是協助上述各國坐落於潛在礦脈周遭的民眾,保住其賴以維生的家園以及珍貴生態。

排擠真正的能源革命

諸多支持核電作為減碳工具的人士,均持『核電可以作為火力發電與再生能源之間過渡選項』的看法,但此論點顯然與核電業者的見解不同。法國核能公司EDF的執行長Carlo de Riva受訪時曾表示:『若提供再生能源誘因,將會替代碳交易市場的所提供的減碳誘因,因此使碳變得便宜,導致核能無法發展。』19顯見核電與再生能源發展有其互斥性。

根據荷蘭的社會與經濟諮詢委員會的『核能與永續能源願景』(Nuclear Energy and Sustainable Energy Provision)報告,其指出核能對其他再生能源的排擠效應20。而綠色和平亦指出,依據芬蘭的經驗,其2000年時,開始進行新的核電廠的設置計畫後,小型汽電共生設備的發展,相較於2000年前的急速增加,反而在此之後,呈現持平與負成長情形。21由此上資料可知,核電廠與分散式電力系統均有高度排擠作用。

而由美國佛蒙特法學院的資深研究員Mark Cooper於今年九月所發表<<核電的政策挑戰:成本高漲與替代方案排擠>>(Policy Challenges of Nuclear Reactor Construction: Cost Escalation and Crowding Out),該分析結果指出法國在能源效率提昇以及再生能源發展上的成效,遠不及其他條件類似的歐洲國家。而在美國境內,未尋求新增核電廠的州,在再生能源佔比上是對照組的十倍,而在能源節約成效上,亦達到三倍之多。22

此外,在氣候危機與金融危機夾擊之時,如何推動綠色新政(Green New Deal),建構綠色經濟,被視為一重要國家發展方向。但根據WWF委託著名顧問公司Ecofys所進行的綠色新政評分卡23,其指出最佳的綠色新政,應是推動建築物效率提昇、再生能源收購價格等。而會妨礙綠色新政推展的政策則包括對煤礦開採的補貼、對能源密集產業的優惠待遇、核電的補貼、私人運具以及航空公司的補貼、缺乏整合性的水資源管理政策。而該報告中指出對核電的補貼,將排擠其他再生能源投資,更強調核電的獲益,多是集中於少數大公司之手,無助達成綠色新政中同時處理環境問題以及貧富差距的理想。

上述各項研究成果,均再次印證所擁抱核電,將會扭曲與阻礙真正能源革命的達成。

推動非核低碳社會,落實世界公民責任

國際能源總署(IEA)以及APEC均以亞洲將是用電量成長最快的地區,故在兼顧用電增長與減碳下,需將大幅增加核電機組。但實際上,根據綠色和平(Greenpeace)委託德國太空中心系統分析與技術評估室所提出的<<能源革命:世界永續能源展望>>(Energy [R]evolution – a sustainable world energy outlook)此報告。不論是日、韓,或是中、印以及其他發展中的亞洲地區,均可藉由每年提昇能源效率1.7%以及再生能源的發展,達到非核且可控制全球增溫在兩度以下的永續能源結構。24

而反觀台灣,在強調願意肩負世界公民責任,削減溫室氣體排放量之時,卻選擇推動核電機組的延役與新增,不僅將衍生其他國家更龐大的環境代價,更阻礙能源效率提昇與再生能源發展。而實際上,台灣目前的用電量中,有高達近五成的用電,都是為了生產耗能產品出口所需。因此,若台灣能推動產業轉型以及能源效率提昇,使2025年時,全台總用電量維持2009年相同。則只需落實當前保守的再生能源推展目標(於2025年時達到9000MW)以及選擇以天然氣發電替代傳統火力。則無須借重核能發電,台灣既有達到2025年時,將溫室氣體排放量削減至2000年的可能性,達到真正的非核低碳社會。但倘若整個社會,決定受縛於核電複合體以及耗能產業的GDP魔咒,捨棄系統性的改變,則永無邁向綠色經濟的契機。

參考文獻:
1. Asia’s Nuclear Energy Growth.
2. Japan Can Seek Deeper Cuts In CO2 By 2030.
3. IEA, 2010, Technology Roadmaps-Nuclear Energy.
4. InterAcademy Council, 2007, Lighting the Way: Toward a Sustainable Energy Future.
5. Sovacool, B., 2008. Valuing the Greenhouse Gas Emissions from Nuclear Power: A Critical Survey, Energy Policy 36 (8) , 2940-2953.
6. Jacobson, M., 2009, Review of solutions to global warming, air pollution, and energy security, Energy Environ. Sci., 2, 148–173
7. Lovins, A., and Sheikh, I. 2008. The Nuclear Illusion. White Paper, Rocky Mountain Institute.
8. IEA, 2008, World Energy Outlook 2008. OECD
9.Pacala, S. and Socolow, R.,2004. Stabilization Wedges: Solving the Climate Problem for the Next 50 Years with Current Technologies, Science 305, 968-972
10. Dittmar M., 2009, The Future of Nuclear Energy: Facts and Fiction, arXiv:0908.0627
11. Energy Watch Group, 2006.Uranium Resources and Nuclear Energy , EWG-Paper No 1/06
12. Nuclear Energy Agency, 2008. Uranium 2007 :Resources, Production and Demand. OECD publishing.
13. Greenpeace,2010. Left in the dust :AREVA’s radioactive legacy in the desert towns of Niger.
14. Drinking water contaminated around Brazil’s Caetité uranium mine.
15. International physicians group calls for ban on uranium mining.
16. 台灣電力公司, 2009台灣電力公司永續報告書
17. Roxby’s radioactive risk.
18. Australian uranium mine leaking.
19. EEA Executive Director, Professor Jacqueline McGlade’s speech at the Copenhagen University. [1 April 2008]
20. Social and Economic Council, 2008, Nuclear Energy and Sustainable Energy Provision.
21. Greenpeace, 2008, Nuclear power – Undermining climate protection.
22. Cooper, M., 2010, Policy Challenges of Nuclear Reactor Construction: Cost Escalation and Crowding Out. Institute for Energy and the Environment. Vermont Law Center.
23. Höhne et al, 2009, Scorecards on best and worst policies for a green new deal, commissioned by WWF and E3G.
24. Teske et al, 2010. Energy [R]evolution: A Sustainable World Energy Outlook, Published by Greenpeace International and EREC. GPI reference number JN 330.

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