文/綠色公民行動聯盟
《2022世界核能產業現況報告》(The World Nuclear Industry Status Report 2022)報告摘要的中文版發布,由綠色公民行動聯盟取得授權翻譯,並邀請學者針對報告提出觀察評析。這份國際報告藉由分析全球核能產業長期發展的實際數據,指出全球核電已過高峰,發電佔比逐年下降,再生能源大幅成長已超越核電。而在烏俄戰爭爆發後,更以專章報告呈現戰爭之於核電的具體挑戰與危害。
《世界核能產業現況報告》自1992年起至今每年針對世界各國核電廠的運轉狀況與全球核能產業趨勢進行分析,以完整客觀、具有公信力的資料分析著稱,報告由來自世界各國的學者共同撰寫,包括擔任全球多國政府能源政策顧問、來自法國的國際能源與核電產業專家-麥可施耐德(Mycle Schneider)、英國倫敦獨立顧問-安東尼·弗羅格加特(Antony Froggatt)、日本原子能委員會前副主席-鈴木達治郎(Tatsujiro Suzuki)等人,去年10月於柏林發佈英文版,綠盟取得報告團隊正式授權發布繁體中文版摘要,並從核電在全球電力佔比數據、小型模組化反應爐現況、戰爭對於核電的危害、核電對比再生能源發展趨勢等資訊,提供給關心能源議題的社會各界參考。
全球核電佔比逐年下降
綠色公民行動聯盟林正原研究員說明,報告指出核電全球總發電量的比例在1996年達到高峰17.5%後便一路持續下降,至2021年僅有9.8%。是核電佔比40年的新低點,也是首次低於10%。2021年核電發電量雖然增加3.9%,不過仍然略低於2019年的水平,在扣除中國核電成長後的全球核電發電量僅增加2.8%,約當於2017年的水平。
截至2022年7月1日止,有33個國家或地區運轉共411座反應爐,較《2021世界核能產業現況報告》的統計減少4座,與1989年相比減少7座。和2002年高峰的438座,更下降27座。在2022年中,全球共有53座反應爐正在興建中,遠低於1979年的興建高峰234座、也與近十年內的高峰2013年少了16座,其中甚至有5座機組興建計畫後續遭到放棄。
除此之外,全球運轉中的反應爐,至2021年中平均機齡已達31年。其中有270座反應爐運轉已達31年以上,另有105座反應爐已運作超過41年,數量佔五分之一。報告更預測,從2024年開始全球反應爐數量加速下降,這主要的原因是過去十年興建中的反應爐多有延遲。
報告也指出在過去的20年,全球共關閉105座機組和啟用98座機組,關閉的反應爐越來越多,但新增的部份主要都是在中國,近20年中國是核電成長的主因,但世界趨勢還是以減少核電為主流,所以全球核反應爐裝置容量在2018年達到高峰396.5GW後,在2021年只剩364GW,相比減少32GW。
另外,對於正在興建的53座反應爐,自動工起計算的平均時程為6.8年,15個國家中至少有10 個國家,興建中的所有反應爐都經歷為期一年的延宕。正在興建中的反應爐至少有一半(26座)遭遇延宕,其中14座的延誤次數增加,另有2座則於過去1年中首次出現延誤。
針對日本也核能復興的說法,報告出示真實數據顯示駁斥。自發佈《2021世界核能產業現況報告》以來,有一座反應爐自長期停機後重啟。核電的發電量增加了42.2%,卻只提供日本7.2%的電力。在10座獲得重啟許可的機組中,到2022年7月只有7座在發電。報告還指出,北海道的地方法院基於擔憂用過燃料棒的儲存安全和海嘯防護的水準,做出一項史無前例的判決,禁止該島上僅有的3座反應爐重啟。
這與核災前日本有54座反應爐在運轉,發電佔比高達30%的情況呈現天壤之別,且至今日本決定廢爐除役的反應爐數量高達27座,遠多於通過重啟申請的10座,顯示日本的核電在短期內都難以回到核災前的榮景。
綜上所述,核電在全球逐漸被淘汰,核電廠也面臨高齡化,將會陸續除役。同時在新建核電廠速度比不上的情況下,全球將在2024年後,核電廠數量更會繼續減少。
小型模組化反應爐專章 戳破SMR不切實際
地球公民基金會蔡中岳執行長指出,近期台灣從工商大老、名嘴、政治人物都吹起了一股「小型模組化反應爐」(Small Modular Reactor, SMR)討論潮流,卻從未針對這項核工業的產品,務實探討市場、技術可行性以及要付出的成本,在未經檢驗下更成為擁核陣營刻意漂綠的說詞。世界核能產業現況報告從2015年起,開始追蹤小型模組化反應爐發展,指出過去數年SMR並沒有取得重大進展,且有證據表明SMR可能面臨重大的經濟挑戰。
報告評估各國小型模組化反應爐的發展狀況與前景,這並非是新的技術,事實上長期面臨進度延宕及高額成本追加,例如阿根廷、中國,歷經多次延誤,至今仍未發出一度電,而有些國家是只聞樓梯響,如加拿大是遲遲沒有獲得足夠的資金,目前尚未有任何設計呈送安全機關審查,更遑論獲得認證。法國雖宣稱要投入研發,但只有10到15名工程師正在投入初期設計,法國電力公司EDF明言該計畫並非當務之急。印度從1990年代開始就說要做,但施工卻幾經延宕,於2022年初宣布「業已完成反應爐核發許可前的設計安全評估」。韓國聲稱設計於2012年獲得安全機關的批准,不過卻一直未能獲得訂單。據報導,其他多項設計仍處於很早期的發展階段。
俄羅斯有2座在駁船上的SMR,但2021年的負載因數僅為44.7%和18%,營運不佳難以作為商業應用。英國也是最近熱門討論的焦點,因為其設計公司是勞斯萊斯,但他們設計的尺寸是470MW的反應爐(超出一般小型模組化反應爐所定義的300MW的尺寸限制),資金始終募集不足原定目標金額。
美國則是另一個焦點,過去曾有許多公司想投入SMR的產業卻失敗收場,能源部已於SMR耗費超過12億美元,並宣佈未來10年內再進一步撥款,金額可能達到額外的55億美元。然而,尚未有任何一座開始施工興建,西屋公司的總裁曾在宣布其SMR計畫失敗的時候說過:「SMR的問題不是技術,也不是建設,而是沒有客戶」。如今看來,技術跟建設也是大問題。美國目前進度最快的,僅有NuScale的一款設計取得最終的安全評估報告,不過因成本過高而導致電力收購不順利,成本估算(包括融資)已驟增至53億美元。
與此同時,SMR的發電成本仍高於再生能源,根據NextEra Energy(能源公司)的預估,SMR的成本是105-135美元/MWh,相比下來,風力發電和太陽光電的成本分別為25-32美元
/MWh和32-37美元/MWh。若使用SMR來作為平衡再生能源的間歇性,每單位發電成本可能會變得更高,而且由於SMR已經像大型核電廠一樣受到工程延誤和成本超支的影響,即使在最理想的情況下,SMR也無法符合經濟效益。
最後,2022年《美國國家科學院院刊》發表的研究期刊,指出:「大多數SMR的設計會增加核廢料的體積,產生的核廢料會是傳統核電廠的2到30倍」綜上所述,SMR的技術可行性仍在發展中,有許多國家持續延宕中,經濟效益也不佳,在電力市場上更沒有競爭力。
核電與戰爭專章 核安的多重間接威脅
今年度報告首次以專章呈現核電在面對戰爭下的威脅,核安在戰時所遭遇的多重間接威脅及核電廠的特殊弱點。俄羅斯入侵烏克蘭帶來數起前所未有的事件,包含在大規模戰爭期間運作商業核電廠、商業反應爐的所在地遭受砲擊、敵軍佔領核子設施,乃至於反應爐在物理威脅下運作。再次印證,全世界沒有一座核電廠考慮過如何在戰爭中運作。
中研院社會所彭保羅副研究員表示,面臨戰爭威脅的台灣,最近有人說如果中國以封鎖來逼迫台灣投降,台灣會面臨能源短缺,所以要延役核二和核三,關心台灣的國防問題值得尊敬,也可以討論,但是這個說法忽略了一個重要問題:基本上核電廠是最危險的發電技術,戰爭時風險會更大。
今年的《2022世界核能產業現況報告》給台灣很重要的提醒,報告中提供了「烏克蘭戰爭時間軸」細節分析去年2月24日俄羅斯侵略烏克蘭以來,對烏克蘭核電廠帶來的威脅。世界上從未有核電廠的設計是用於在戰時條件下運轉。除了飛彈和炮火破壞核電廠的危險之外,也讓國際原子能機構(IAEA)非常擔憂的是燃料池的脆弱,報告指出「關鍵挑戰是使反應爐心和用過的燃料棒在燃料池持續冷卻,即使在反應爐關閉後亦能維持。無法排出殘留的衰變熱可能導致爐心在數小時內熔燬,或在數日或數週內導致用過燃料棒的冷卻池著火,並可能洩漏大量輻射。冷卻需要環環相扣的因素相輔而成,方可提供可靠的電力與水。在戰爭期間,場內和場外既有的問題,乃至於潛在的蓄意和意外影響,皆可能導致電力和供水中斷」。
彭保羅表示希望台灣趕快處理風險最大、輻射量最大的用過核燃料冷卻池,特別是已經容量爆滿的核一、核二廠。燃料池的外洩風險不只是在戰時,如日本福島核災一樣,大地震也會面臨高度風險。乾式貯存相較安全,但未來仍需找出核廢料最終處置場,但這不能隨便決定。必須跟全民進行討論後立法處理,希望可以盡快處理這個在我們身邊的核風險。
再生能源使核電式微 不應以核電迷思排擠綠能
報告指出,全球的再生能源有持續的突破性發展。2021年,風能新增裝置容量為92GW,太陽光電裝置容量則增加138GW,此事在達成257GW非水力再生能源併網的全球新紀錄上厥功甚偉。相較於這些數字,核電發電量則淨減少0.4GW。
臺灣氣候行動網絡研究中心趙家緯總監指出,在2021年時,全球進入風力與光電發電量超過核能的黃金交叉時刻,且2022年時,由於法國核電機組故障以及歐洲老舊核能機組除役,因此2022年全球核能發電量減少4.5%,再生能源則是增加5.7%,進一步擴大再生能源與核能的差距。且2009年以來,風力與光電成本分別削減72%與90%,核電卻是變貴36%。且依據國際能源總署分析,2050年時核電成本將是風力與光電更將達2.5倍以上。
若要邁向淨零,各項淨零路徑研究均顯示風力與光電才是主要的貢獻者,在2050年時合計占比均要達到70%以上,相較之下核電僅佔8%。且國際能源總署亦提出在先進經濟體將不會有核電機組延役或興建新機組的情形、且新興市場與開發中經濟體中亦建置速度延緩,導致2050年核電占比僅達3%時,仍可藉由加速風力與光電裝設,擴大儲能發展,同樣可讓電力系統去碳化。
結語
綠色公民行動聯盟崔愫欣秘書長表示,近期擁核陣營不斷宣傳「核能復活」的言論,企圖延長老舊核電,甚至有「工商大老」談及在台灣引進「小型模組化反應爐」(SMR),從各國發展情形來看,小型模組化反應爐是否能順利商業化,仍然是未知數,把希望投注在這個未來仍高度不確定的反應爐上,只會拖慢台灣能源轉型的腳步。
再生能源在全球發展越來越好,減碳仍需靠再生能源,核電發展則是日漸衰退,即使仍有國家保留核電做為選項,但也難以達到過去高峰,而對台灣而言,戰爭時期可能存在種種意想不到但足以影響核安的原因,無論是由事故或戰爭衝擊所引發,系統失靈所造成的災難後果卻是殊途同歸,這份報告的核電與戰爭章節於去年落筆時的許多假設,已於幾個月後在烏克蘭戰爭中成為事實,目前札波羅熱核電廠的局勢仍然緊張,因為周圍地區正在軍事化,值得台灣各界注意。