核四續建關係台灣未來40年的電力穩定供應

一、北台灣限電危機說明核能電廠的重要性

          報載核一廠一號機大修尚未起動前，核二廠一號機發生跳機，一度讓台灣北部陷入可能限電的危機，對於口中高喊要求停建核四卻又在享受吹冷氣的人而言，此時希望核能電廠趕快運轉，台電表示，核二廠經過努力搶修已經獲得原能會同意可以發電，星期一上班北部地區供電無問題。此一事件各界反應不一，當然有人感謝台電的努力免除了限電的痛苦，但是也有立委批判台電跳機太多 ，事實上台電核能電廠的績效在世界各國是名列前茅的，就以跳機次數而言，圖1是美國102座核電機組跳機總次數趨勢，近三年每年每部機平均跳機0.56次，圖2是台灣6座核電機組跳機總次數趨勢，近三年每年每部機平均跳機0.11次，遠低於美國。

     圖1.    美國102座核電機組跳機總次數趨勢(資料來源:NEI) 

   圖2.  台電公司6座核電機組跳機總次數趨勢(資料來源:台電)

二、從電價及供電穩定性說明核四的必要性

       民眾及產業都希望能用到便宜、穩定及安全的電力，由於台灣99%的能源均靠進口，因此價值近3000億，可穩定供電40年的核四廠不能輕言停建，各種發電方式都有其優缺點，理性的探討可得出最佳的選擇，由圖3得知目前運轉中的三座核能電廠發電成本最低，包括廢料處理費用在內，每度電的發電成本為0.7212元，火力發電的燃煤每度發電成本為1.64元，但會排放較多的二氧化碳溫室氣體，天然氣發電成本每度高達3.81元，購買民營的天然氣發電更貴，陸上的風力發電成本每度2.64元，太陽能視政府補貼情況，發電成本6.76~9.46元，核四廠雖然爭吵不斷，外力介入又發生停建風波增加了一些成本，但是經濟部估算每度發電成本約2元仍較天然氣便宜很多。事實上由於成本高的天然氣電廠裝置容量達三分之一，因此台電公司目前虧損嚴重，賣一度電賠一度電，要想改善這種情形一定要採用發電成本較低的電廠尤其是核能。圖4是國際上各種燃料成本價格變動的情形，在民國97年時所有燃料包括鈾燃料都高漲，形成價格曲線上的尖峰，由於台電80%的發電是靠火力發電，所以在圖3的台電總發電成本亦在相同時段出現發電成本的尖峰，但對於核能發電而言，由於核能發電燃料佔發電成本比例低(圖5)，可確保電價穩定不受國際燃料價格波動影響，圖3中藍線是核能發電成本價格趨勢，明顯穩定且無97年的受燃料大漲造成的尖峰。所以說核四廠非常重要，一飛機架次運來的鈾燃料可穩定提供一年半的大量電力，不但供電穩定同時發電成本價格亦很穩定。

                               圖3. 台電公的各種發電成本比較

      圖4.  國際各種燃料價格波動情形(資料來源:IEA)

    圖5.  核能發電燃料佔發電成本比例低可確保電價穩定

三、以天然氣發電廠替代核四廠產生的影響

         有人說核四廠停建有什麼關係?我們可以天然氣發電廠取代呀!但是由於台灣的天然氣均靠貨輪由國外進口，不但價格高且只能保有7天的安全存量是極不穩定的能源，只要來個大颱風造成海運中斷就斷氣了，更別說戰爭時期被敵人封鎖海上交通了!天然氣電廠須興建接收站及配置相關管線，估計要花費250億元及施工10~12年，不但緩不濟急且會引起施工抗爭，根據經濟部的初估，以天然氣取代核四將造成每年國庫損失逾2000億元的燃料替代費用，這將間接反應在電價上漲費用中。以日本為例，福島事故後，日本國內50座核電機組中僅剩2座在運轉，大幅升高進口液化天然氣(LNG)的需求量，日本去年全年貿易逆差更擴大到6.927兆日元(783億美元)的歷史新高。進口的液化天然氣達到創紀錄的8700萬公噸，換算成金額為創紀錄的6.001兆日圓，由於2011年日本火力發電燃料進口大幅成長，日本8家電力公司淨虧損達335億美元。東京電力公司已分別將家庭及企業電費一成和二成，其他公司亦將跟進。有人說美國大量開採頁岩氣後天然氣價格下降，實際上即使美國肯賣頁岩氣給台灣，但由於路途遙遠，運送上須先將天然氣液化，成本仍無法下降。綜上所述，無法以天然氣電廠替代核四廠。

圖6.    天然氣電廠需蓋接收站及管線

四、以燃煤發電廠替代核四廠產生的影響

      煤的價格雖相對便宜，但若以燃煤電廠替代核四廠將每年增加1619萬噸的二氧化碳排放，這將使地球帶來溫室效應的夢魘(圖7)，溫室效應會產生異常的水旱災、沙漠化、土石流及海平面上升，對人類生命財產造成重大損失，台灣彰化以南地層下陷及水患問題將更形嚴重(圖8)，由於北極冰山的消失(圖9)，地球將逐漸失去調節氣象的功能，霧霾及乾旱也造成生活困擾(圖10)。所以用燃煤發電廠替代核四廠會對地球環保產生非常不利的影響。台灣在2010年總碳排放量3.05億公噸，為全球第20名，人均排放量為13.3噸，南韓人均排放量為11.9噸反而較台灣低，但南韓有世界級的鋼鐵、汽車、造船產業，並能製造潛艦、飛機及軍艦甚至核電廠，理論上重工業發達的南韓產生的二氧化碳應較台灣多，但由於南韓有23部核電機組運轉但台灣才6部核能機組運轉，所以重工業興盛的南韓反而二氧化碳排放較少，因此核四的運轉對溫室氣體排放的抑減格外重要。 

  圖7. 溫室效應產生的氣候亂像              圖8. 溫室效應對台灣地層下陷的影響

 圖9. 北極冰山的消失                              圖10.  霧霾與乾旱

五、以太陽能或風力電廠替代核四廠產生的可行性

           若要用風力發電取代核四廠，須在地狹人稠的台灣興建4000座風機，西海岸200公里海岸線已裝設了314座，但僅能提供全台所需0.3%的發電量，其他3000多座無地可設，風力發電在台灣最大的缺點是夏季缺電但無風，冬季不缺電但有風(圖11)，這和北歐的丹麥是不同的，大型風機對環境會有一些影響例如噪音，最近苑裡民眾對英華威公司設置的風力機太近民宅產生了劇烈抗爭，所以要用風力發電取代核四廠是不可能，同樣的太陽能發電除了價高外也需要廣大的土地鋪設太陽能板而且夜晚雨天都無法使用，將高速公路鋪滿太陽能後一年的發電量也不過是核四廠1小時的發電量(圖13)，所以太陽能發電吃不飽無法取代核四廠。

       圖11.   台灣夏季缺電但無風是風力發電致命傷

     圖12.  民眾對風力發電的抗爭                       圖13.    太陽能吃不飽 

六、芬蘭及德國電價給我們的啟示  

         根據國際核能消息(WNN)報導，經濟合作組織國際能源署(IEA)出版的兩個獨立研究報告，檢討了芬蘭及德國的能源政策，國際能源署的結論，認為多虧芬蘭政府決定採用核能及再生能源兩種清潔能源混合使用， 因此芬蘭能同時達成溫室氣體限量排放目標又能確保穩定能源供應及經濟成長，芬蘭有四座核電機組在運轉及一座興建中，同時又核准再興建兩座新核電機組,完工後核電比率將達 60%。歐盟統計局所作的研究發現 2012年，當考慮購電標準後, 雖然芬蘭政府未來威脅要徵核電稅，芬蘭的電價仍是全歐盟中最低的。國際能源署將芬蘭的能源政策成功歸功於政府的有效及全面計畫，及民眾對政府的信賴。國際能源署建議芬蘭繼續以持續包容方式宣導對能源安全的關注。     

七、安全及廢料處理的考量

(一) 台灣與日本地形多處不同不易產生大海嘯

      如圖14所示，日本位於歐亞板塊、菲律濱板塊、太平洋板塊和北美洲四個板塊交界處，擠壓使得地震頻繁，全世界五分之一的6級以上地震發生在此。台灣雖位於菲律賓板塊與歐亞版二個版塊塊交界處，較日本所受壓力小，地震較少。台灣東部海岸地形成峭壁，容易使波浪受到折射而遠離，不利海嘯成形，從太平洋傳來的波浪受到阻擋易折射出海，同時台灣的西部及北部屬大陸棚之延伸之淺海不會發生海嘯。日本東岸港灣多地勢平緩易生海嘯。

  圖14. 日本與台灣擠壓板塊不同

(二)台灣有島鏈保護而日本沒有

         沿日本向西南方，琉球群島、台灣、菲律濱群島及加里曼丹島與歐亞大陸隔海相望，仿彿海上的一層籬笆俗稱第一島鍊(圖15)，沿日本本州向南，經伊豆群島、小笠原諸島、北馬里亞納群島、帕勞群島等延至塞班島，這條島鏈的島嶼面積較小，彷彿陸地綴向大海的細碎項鏈稱為第二島鏈。中國大陸海岸線很長但很少有海嘯就是受到島鏈的保護，而台灣與日本相比受到第二島鏈及硫球島煉的保護。1960年南美智利外海大地震引起的海嘯，越過太平洋造成日本122人死亡，而台灣無損傷就是島鏈保護明証。

                 圖15    第1及第2島鏈

 (三)台灣與日本海溝方向不同

          台灣海溝與本島垂直不易產生海嘯，日本海溝則與本州平行易產生大海嘯。

(四)廢料處理      

          核廢料的處理，技術上是可行的，並非無解。我國已具備低階核廢處理的技術能力，並與

國際同步發展高階核廢料的最終處置技術能力。放射性廢棄物的基本處理原則是(1)提煉分離

有用的原料物質(2)減少廢料的容積並安定化(3)封入堅固的容器(4)隔離後貯存在適當的場所，

以上任何一步驟均可以科技方法及工程解決，故沒有所謂放射性廢料無法妥善處理的問題。