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核能是解決氣候變遷的必要之惡嗎?

環境資訊中心
由於減碳需求和2011年福島核災等因素,核能的相對成本與效益已是近年多方激辯的焦點。反核者認為,治理氣候變遷不必依靠危險的核能。擁核者則稱核能風險低,且廢核將得花更多錢解決更艱難的氣候挑戰。

姑且不論孰是孰非,可以確定的是,「去碳」的電力將是解決氣候變遷的關鍵。就算我們成功大幅提升能源效率,全球還是必須面對2050年時高出現在1倍的電力需求。而現在電力的主要來源仍依靠化石燃料。

新增發電量仍以煤炭為大宗

2011年底數據估算,燃煤發電佔40%,天然氣佔20%,而佔16%的水力發電與13%的核能部分佔低碳能源的最大宗。能源消耗世界第一的中國是風力和核能的最大投資國,但其大部分的新增容量卻來自煤炭。世界各地的新增發電容量也仍以煤炭和天然氣為主,只有歐洲目前大部份的新設發電容量來自低碳風力。

我們須快速扭轉以石化燃料為主力的發電現況,並以低碳能源供應絕大部份電力,才可能達成2009年哥本哈根氣候會議所訂平均升溫在攝氏2度內的目標。在英國等已開發國家,低碳能源的比例更需達到百分之百。雖然乍聽之下還很久遠,但我們必須記得,今日新建的燃煤或核能發電廠到了2050年可能還在運轉,不會就此消失或停用。

低碳能源需混合使用

未來數十年內,主要的低碳能源選項有水力、風力、核能、生質能、太陽能,以及具有碳捕捉及封存技術(carbon capture and storage,簡稱CCS)的燃煤和天然氣發電廠。

水力、風力和太陽能的可用性隨著各地條件不同有很大的差異。其中,只能間歇性發電的風力和太陽能無法提供基載電力(baseload power),用串聯電網和大規模儲存能源等改善方式又會增加成本。至於生質能潛力,則視植物作為燃料的供應情形而定。因此,將需要推出混合型的能源方案以穩定電力供應。

除了核能外,只有CCS能在缺乏水力或大規模生質能發電的地區提供基載電力。英國擁有良好的天然碳貯存條件,如果能成功地應用CCS,將可望取代核能。

核能成本不確定性高

核能的成本和其他非核的低碳替代方案相較之下,有許多不確定性。根據英國2011年一項研究估算,核能的成本高於陸域風能、小型水力發電和部分生質能等「低成本」的能源。但核能成本比離岸風能和CCS等「高成本」的能源便宜,而像波浪能這樣還在研發早期階段的能源,成本則更高。

這份報告認為,英國核能發電成本估算的不確定性相當高,並且未來預計會更高。相比之下,今日看來昂貴的太陽能成本近幾年來已大幅下降,有機會成為具有高度競爭力的發電選項,特別是在日照充足的地區。CCS雖然在技術上可行,但成本則要視實際執行而定。

儘管福島核災之後,一些新核能電廠計畫因安全檢查而被延宕,但大部分發展中國家與許多已開發國家仍預計繼續推動核能。然而,核能佔發電量23%的德國,已決定在2022 年前逐步淘汰所有核能電廠,並同時要達成較1990年溫室氣體排放標準降低40%的目標。目前成果如何尚待觀察。雖然德國預期將成為大量使用再生能源的先驅國家,但有些分析家擔心這將導致能源成本增加,甚至可能需新建天然氣或燃煤電廠。

低碳能源應選何者? 學界仍無共識

毫無意外地,建立能源模型的研究人員對於2050年最重要的低碳能源選項為何,仍然沒有共識。知名的評論機構國際能源總署(International Energy Agency)預估核能將佔20%之多。而在國際應用系統分析研究所(International Institute for Applied Systems Analysis)建立的3個不同效率的能源情境預測中,核能在其中兩個情境佔有舉足輕重的比例。但研究也指出,完全不用核能是可能達到的,核能的未來尤其不明確,如福島核災與核武擴散的風險,說明了至今人們尚未解決核能的挑戰。

究竟核能是不是解決氣候變遷的必要之惡?整體來說,沒有簡單的答案。如果我們堅信必須逐步廢核,且全球提供夠明確的政治承諾,那麼廢核與氣候變遷治理是可以並肩而行的。

然而,現實中我們仍遠遠落後於限制升溫攝氏2度內的減碳目標,排除目前任何一個主要的低碳能源選項,都會增加減碳的困難度和面對氣候變遷的風險。如何在核能的諸多問題與對氣候變遷及其他能源政策目標的貢獻之間權衡,將是無可迴避的兩難。

本文由倫敦帝國理工學院葛拉瑟姆氣候變遷研究所資深政策研究員 Neil Hirst 英國衛報共同撰寫。

【參考資料】

引用來源:環境資訊中心