RedCheng

孤獨的觀察者

關於公投:為什麼你至少應該支持“重啟核四”?

幾個不同意都沒關係...但至少請支持重啟核四。

照例如果嫌麻煩就不用看前言了


前言:

公投的日子越來越近了,之前看到Readr的報導,說這次對公投的討論度是前所未見的。所以我也想來談談我對公投的看法。

其實我對四項公投的議題理解很簡單:意識形態先行。

公投設立之初是要讓民眾參與公共議程,但是這四項很明顯的有許多意識形態參雜其中,已經不是單純地“議事”了,反而像是大選的延伸,或者說一次“黨派”的民調?

總之,我很不喜歡這樣,因為我覺得公共議程就是應該要讓民眾充分瞭解,而不是單純用口號來讓人民做抉擇,這樣完全“盲人”式的公投是不民主的,所以藍綠都很爛,尤其是國民黨,畢竟是先挑起這場“公投綁政治”的比賽。


1. 核四會投同意,這也是本文重點。

2. 萊豬這件事,我不想發表看法。

因為我覺得正反兩方的理解都有一定道理,要看每個人自己傾向如何。“萊豬”的通過,其實不是“健康”本身的問題,不然美國人吃那麼多年早就有問題了。更是經濟的問題——台灣在地豬農的經濟會影響,豬肉也不只是用來做魯肉飯,更是會做成7裏的肉鬆三明治。總之,因為豬農是台灣的底層畜牧業,所以肯定也會影響到台灣的整個經濟環境。

但反過來看,選擇“不同意”的人,可能更考慮的是台灣在美國的扶持下在國際上的影響力。所謂的“萊豬”議題的背後,更多的是“台灣是否要站得跟美國更近了?”,這個題目每個人從不同的角度出發有不同的答案,我不認為有對錯。

3. 三接天然氣。其實國民黨提這議案的邏輯是:如果有核四就不用三接了。民進黨反對的邏輯是:如果有三接就不用核四了。我的邏輯是:這兩個能源議案其實並不矛盾。

當然,這個能源議題背後的也是環境議題,看每個人自己的取捨了。我認為可以單獨看“三接”的。

4. 公投綁大選。我也保留立場。公投綁大選的好處:省錢,大家也會更積極主動參與公眾議程。事實證明,上一次綁大選的公投是關注度最高的公投,也是第一個有議案“通過”的公投(之前的公投因為設置不合理、門檻太高都沒多少人關注,更是沒通過。)

那有什麼壞處呢?就是會為了在大選期才開始“收斂公投”,很多四年間應該及時處理的公投議案可能要擱置、延時,而且我並不覺得公投綁大選會有更多人關注。你看這次沒綁大選也有很多人關注呀!所以我個人覺得還是每個人看自己的需求吧!


接下來開始說核四了。

其實之前在黃士修、綠色和平的幾個粉專都看了一下雙方的論據。蠻明顯擁核方的所有論據都已經回應了反核方的訴求和問題,我不明白這麼明顯毫無爭議的問題,為什麼還要有人反對呢?當然,就如我上文所說的一樣:所有的公投都是看個人的取捨,所以還是尊重每個人的意見,你要選什麼都是自由的。但我覺得“立牌坊”這種事毫無必要罷了。

我也覺得擁核方可能發現“善用民粹”進行科普的紅利,所以口氣和句式都咄咄逼人,我覺得還是沒有必要,這也是為什麼我“多此一舉再寫這篇文章”,我是希望給還在觀望,亦或是對“擁核”方有質疑的人,一個比較柔軟點的解答。

另外,本篇文章的許多信源(幾乎是90%了)都來自Dcard一群年輕人的時事版活動“核四公投科普”,大家可以自己去他們的帖子上看!進行支持。

之所以截取他們的內容,主要是我自己也不是理工科專業,再來是因為我在DCARD註冊用的是我真實的身份——有大陸學歷,我很怕被認為是網軍怕連累他們。所以就沒有跟他們交涉了。但我稍微做了一點整理。

原文來自 “核四公投科普”

原文來自 “核四公投科普”

原文來自 “核四公投科普”


接下來的內容可以根據目錄尋找自己想看的部分。

目錄

1.如果你反核能又反核四

1.1核能危險嗎?

1.1.1核電廠會核爆嗎?

1.1.2有核電技術其實就有核武技術

1.2福島的慘案會在台灣上演嗎?

1.2.1福島核事故就是爐心熔毀和氫爆

1.2.2福島核災怎麼發生的

1.2.3其他離震央更近的核電廠安全倖免

1.2.4福島核災是人禍而不是天災

1.2.5台電因此建立斷然處置措施嚴防災害發生

1.2.6我們可以從福島核災得到什麼訊息

1.2.7真的核爆了的話,怎麼辦?

1.3核廢料是怎麼處理的?

1.3.1核能發電與核燃料

1.3.2用過的核燃料開始產生放射性

1.3.3造成危害的來源

1.3.4有水就不用怕輻射!

1.3.5低階核廢料的來源

1.3.6核廢料要怎麼處理

1.3.7高階核廢料的處理流程

1.3.8為什麼兩者會有那麼大差別的處理方法?

2.如果你不反核只反核四

2.1核四當年為什麼封存?

2.2核四安全嗎?聽說建在斷層上?

2.2.1核電廠幾乎已是全台灣最耐震的建物

2.2.2核電廠的選址還是有將斷層納入考量

2.2.3台灣的斷層研究隨著核四封存也跟著停止

2.2.4斷層調查工作勢必得繼續執行

2.2.5核電廠的海嘯牆高度遠高於標準

2.2.6合理的風險評估有其科學 #無限上綱的風險討論沒有建設性

2.3核四安全吗? 听说很老不能用?

2.4核四安全吗? 听说自己人出来爆料了?

2.4.1許處長是否有善盡職責?

2.4.2所以試運轉到底跟安檢有什麼關係? #當時到底檢查得怎麼樣? 

2.4.3整體安檢流程是怎麼進行的呢? 

2.4.4報告還未審查完畢 #而不是未通過

2.5 台灣核廢料的處理

2.5.1蘭嶼貯存場

2.5.2蘭嶼貯存場本來就不民主

2.5.3蘭嶼的背景輻射值比北車還低

2.5.4蘭嶼核廢料十年前就決定要搬走,然後呢?

2.5.5反核人士說台灣沒有地方放核廢料 #其實是錯的

2.5.6高階核廢料的處理

2.5.7乾式貯存場都在核電廠裡面!

2.5.8大巨蛋劇情在核電廠重演

2.5.9乾式貯存場放滿40年後呢?

2.5.10反核人士說全世界都找不到最終處置場的建造地點

2.5.11最終處置場到底怎麼處置

2.5.12核廢料可以回收再利用!

2.5.12其實高階核廢料處理的技術已經非常可行

2.6台灣缺電嗎?真的需要核四?

2.6.1怎麼樣才叫做缺電

2.6.2為什麼需要重啟核四?核一核二呢?

2.6.3核一廠核二廠被迫提早停機

2.6.4非核家園政策導致現行機組無法延役

2.6.5核反應器延役在台灣並非沒有先例

2.6.6若要供電穩定 #需要地方與中央共同努力

2.7台灣電力使用現狀

2.7.1台灣的能源高度仰賴進口 #核能與再生能源便顯得重要

2.7.2核四每年能發多少電

2.7.3百分之三點三的供電有多重要!

2.7.4再生能源無法補足基載電力缺口

2.7.5若沒有核四南電北送會更嚴重

2.7.6新舊電力調度概念可以融合

3.反方意見哪裡有問題?


1如果你反核能又反核四

1.1核能危險嗎?

據世界能源協會(WEC)統計資料指出,在1970至1992的22年間,全球發生了2次重大核能事故,即美國三哩島事件與蘇聯車諾比爾事故,共有31人死於這些事故。然而同期,卻有超過6,400人、10,200人、3,500人與4,000人分別死於燃煤、燃油、燃氣與水力發電過程中的重大事故中,這些數字還不包括燃料開採、輸送過程中犧牲的人命。數據詳列如表2。如果把犧牲的人數,除以各種發電方式所佔的電力供應比重,就可以得到每提供全球1%的電力,可能需犧牲的人數。

我們赫然發現,核能是世界最人道的能源。因為在電力生產的過程中,如果使用其他化石燃料或水力,必須要付出比核能更慘重96到747倍不等的生命損失。

各種發電過程所需付出的平均生命損失 1

燃煤發電造成的輻射傷害,遠超過核能發電10倍以上。很驚訝,是吧?煤或天然氣都有相當成分的放射性鐳(Ra-226)、釷(Th-232)、鉀(K-40),甚至微量的鈾(U-238)。它們原本都安靜的存在地下,卻因為開採而重現江湖;因燃燒而濃縮。所有數據都顯示,煤灰中放射性強度可以濃縮10到20倍,根據計算,如果你照常呼吸,每年造成的輻射劑量,其實比住在核能電廠附近要多上1到10倍不等(視集塵器效率而定)。

美聯社引用三個全國空氣清潔促進團體組成的聯盟進行的調查結果《全國清潔空氣》指出,在紐約州,每年有超過1,800人的死亡,是因為發電廠所洩出的粉塵污染導致健康受損,使死亡率高居全國第三位,僅次於賓州與俄亥俄州。他們更點明,位於紐約州造成污染最嚴重的21個發電廠中,有11個是燃煤的火力發電廠,另外10個則是燃油或燃油與瓦斯的火力發電廠。

根據世界衛生組織(WHO)統計,因為燃燒發生的空氣污染,每年造成三百多萬人死亡,致病者不計其數。以我國為例,去年電力部門消費了全國43%左右的化石燃料,這個比例與世界各主要國家相當。以此推論,全球至少有1,300,000人死於火力發電的空浮微粒污染。

1.1.1核電廠會核爆嗎?

「#核電廠跟核武到底有什麼不同」、「#有核電技術的國家也同樣有發展核武的能力嗎?」,如果要講這些,勢必要來簡單講解核分裂的原理了!

核分裂是指一個中子撞擊到一個原子序較大的重原子(鈾235或是鈽239)以後,會分裂成兩個比較輕的原子且放出數個中子,放出的中子再跟其他較大的重原子反應,這樣一個接一個的「連鎖反應」使得核分裂能夠製造巨大能量,因為每次原子分裂出中子,都會有熱量釋放。#核能發電與原子彈的基本原理都是從這個基本原理所延伸。

所以兩個到底有什麼不同?最大差別在於重原子的濃度以及有無控制,如果上述的連鎖反應我們不加以控制,空間中又剛好有很多可以參與反應的重原子,那所產生的能量就會非常非常巨大。

核電廠並不會核爆!

從大自然開採的天然鈾礦中,鈾235的濃度大概只佔了大概0.7%,其餘99.3%都是鈾238元素,為了在短時間內能夠達到最大能量,#原子彈會把鈾235的濃度提升到90%以上;相反來看,在核電廠中核燃料棒裡面鈾235的濃度卻只有3%左右就足夠發電,剩下的97%也都是不會發生核分裂反應的鈾238。所以,#濃度的差別也使得兩種用途不同;另外,我們有提到過水在核電場中是不可或缺的東西,他除了可以降溫以外,其實他還有一個功能,那就是 #能夠降低這些剛放出來本來能量很高的中子,以減緩核分裂的速度。燃料棒中剩餘97%的鈾238不僅不會發生核分裂反應,他也會幫忙吃掉被水降低能量過後的中子;不只這樣,為了讓連鎖反應真的能夠真的受到人為控制,科學家還發現了某些元素(例如硼)很會吃中子,所以就把這些元素做成 #控制棒,用以調整整個反應器的中子數量。總結來說,#原子彈的目的是要無止盡的核分裂連鎖反應,#但核反應器是要能好好控制連鎖反應,剛好相反。

1.1.2有核電技術其實就有核武技術

前面說到了,燃料棒中的鈾238會幫忙吃中子,在鈾238吃中子後會變身成鈽239,此種材料也可以拿來當作核分裂的原子,所以如果能從用過的核燃料中提煉出鈽239,那就可以用這些鈽239製造核子武器。#這也是為什麼台灣無法擁有再處理核廢料技術,因為有了再處理核廢料的技術,幾乎就等同於有製造核武的能力。事實上,在早期兩岸關係緊張時期,清大核工系也不僅僅只是要發展核能發電,當然是想要偷偷發展核武啦!所以那個年代的清大核工系可是全國前三志願!不過後來被美國發現,此祕密計畫也被迫取消了。時至今日,國際原子能總署(IAEA)為了防止核武在世界各國擴散,#嚴密的監視控管著各國的核廢料與核燃料數目,並且會定期追蹤清查,以確保有心國家想要偷偷發展核子武器。

(這個我以前查過,因為我很好奇台灣是否曾試圖發展核武技術,結果發現蔣經國有試過 哈哈)




1.2福島的慘案會在台灣上演嗎?

1.2.1福島核事故就是爐心熔毀和氫爆

在講述福島核事故之前,先解釋一下「爐心熔毀」和「氫爆」的成因。前幾天有說到,使用中和使用後的燃料棒都會不斷放熱,需要持續用水降溫。燃料棒外層有鋯合金材質的護套,如果燃料棒沒有持續降溫,便會使降溫用水汽化成水蒸氣,並與鋯合金反應產生大量的氫氣與熱,稱作「鋯-水反應」。大量的熱會升高整個反應爐的溫度,最後使得爐心熔毀,氫氣的過量累積會造成氫爆,炸開圍阻體。所以, #核電廠內不間斷的供水非常重要! #也需要持續為幫浦送電,才能夠運轉打水。

1.2.2福島核災怎麼發生的

2011年3月11日,日本東北方太平洋發生大地震,震度超過了機組的「安全停機設定值」,反應爐偵測後便自動停機,同時停止機組發電。大地震震倒了電廠中的幾個電塔,整個電廠喪失了外部供電,如果持續缺電,幫浦無法打水降溫,就可能導致爐心熔毀。但廠內備有緊急柴油發電機,電源短時間內便迅速補上,暫時解除了供電危機;不過,福島第一核電廠卻沒有躲掉緊接而來的海嘯,高達13.1公尺的海嘯席捲而來,把位於地下室的緊急柴油發電機給沖壞了。福島第一核電廠從此損失了外部電源,#電廠全黑。

接下來,就是我在前兩段所提到的,爐心溫度持續升高,降溫用水被汽化成水蒸氣,水位降低,造成燃料棒裸露,溫度居高不下,產生氫氣、爐心熔毀、氫爆,最後放射性物種外釋,核災發生。2

1.2.3其他離震央更近的核電廠安全倖免

值得一提的是,當時有另一個離震央更近的電廠:「女川電廠」,因為海拔較高的關係,躲過海嘯威脅,順利度過了這次的危險。所以可以從女川電廠的例子知道, #斷層之於核災不是必然,離斷層越近的地方也不一定容易發生核災。

1.2.4福島核災是人禍而不是天災

其實從電廠全黑到爐心熔毀, #中間有好幾個小時的時間可以應變,日本當局政府經過一系列調查,最後把此次事故歸類為「人禍」。在缺電當下, #其實可以直接將海水灌進廠房達成降溫,就能避免熔毀和氫爆,但一旦選擇將海水灌入, #該電廠就等於作廢,不能再發電使用。當時因為日本政府與東京電力公司都未及時採取決策,遲遲沒有下令將海水灌入廠房, #也有些明顯缺失的設計,例如為什麼緊急柴油發電機不是放在高處而是放在地下室;另外,早在大地震發生之前,日本也早就知道「海嘯高度可能超過海嘯牆」,但也沒有任何增高措施。 #多重人為疏失才釀成災害。

1.2.5台電因此建立斷然處置措施嚴防災害發生

其實在事故發生之前, #台灣的核電廠本身就已經比福島核電廠多出七項防護措施,事故發生之後,台電也隨即檢討應變,建立了機組的 #斷然處置措施,意思是「就算灌海水導致整個反應器從此不能再發電使用,也寧可犧牲電廠, #絕不讓輻射洩漏」。此措施也在2012年美國Nuclear Engineering and Design期刊及第九屆國際反應爐熱水流運轉及安全會議發表,獲得國際同業熱烈迴響。

1.2.6我們可以從福島核災得到什麼訊息

從福島核災可以得知,斷層引發的地震 #只是整個連鎖反應的起點,如果有完善核安系統,並在需要緊急決策時能更加果決,就能有效將危害降到最低。雖說如今也只能事後諸葛,但事實也就是如此,如果福島核災沒有發生,說不定現在台灣對核能的觀感也不一樣了。

1.2.7真的核爆了的話,怎麼辦?

100侖目(也就是1,000毫西弗)以下的輻射不會對人體產生直接的影響,唯一的可能就是長期看來得癌症的機率增加了4個百分點。所以「侖目」和「西弗」都不是衡量輻射劑量的好單位,「癌症增加機率」才是好單位。

據報導,地震發生十天後,日本距離福島最近的三個縣中輻射劑量最高的是茨城縣,為每小時0.169微西弗。在這個劑量下要想使一個人死於癌症的機率增加1個百分點,他必須在茨城縣生活250000/0.169/24/365=168年。注意這還不算輻射劑量會隨時間下降這一要素。如果有人認為自己所在城市的空氣污染導致增加的癌症機率高於一個百分點,而茨城縣又想吸引移民的話,他立即就可以搬過去了。

以上計算的一個缺陷是我們沒有考慮到核洩漏初期的輻射。那個時候的輻射劑量要強得多,如果核電站是建在人口比較密集的地方,那麼可能會有很多人因為重大事故而一次性地「被增加」不少癌症機率。同時,核輻射的確有可能漂洋過海影響鄰國。也許鄰國受到的輻射劑量非常微小,但微小的劑量也有可能增加癌症率啊。所以更有意義的數字,是一次核電站事故總共可以增加多少癌症患者。這個數字很難算,但我們有三個歷史上的例子。

第一個例子是長崎和廣島的兩顆原子彈。據估計,在10萬倖存者中,平均每人受到的輻射劑量大約是20侖目,也就是說每人被增加的癌症機率是0.8%。這相當於10萬人中有800個本來不應該死於癌症的人最後死於癌症。這10萬人中本來應該有至少20,000人死於癌症,現在變成了20,800人。

第二個例子是車諾比。車諾比核電廠的設計非常之差,甚至沒有一個有效建築把反應爐隔離一下。這導致被事故直接影響的3萬人平均受到的輻射劑量是45侖目(高於原子彈),他們被增加的癌症機率是1.8%。這意味著3萬人中有500人得了不該得的癌症。

車諾比事故總共導致了多少癌症?2006年,國際原子能機構估計它的總影響是使4,000人得了不該得的癌症,但這個估計是建立在嚴格的輻射—癌症正比關係上的,也就是說哪怕你受到的輻射再小也會增加一定的癌症機率。很多科學家對這個關係有爭議,認為如果輻射劑量小於6侖目(相當於6萬微西弗),那麼根本就不會增加癌症機率。也就是說國際原子能機構的估計是上限。

第三個例子是1979年的美國三哩島事故。這個核電廠按今天標準也不行,如果設計得更合理一點,事故是可以避免的。那麼這個事故增加了多少癌症呢?計算表明是,一個。實際上,2002年的一個研究表明三哩島居民的癌症率根本就沒有顯著增加。更有意思的是三哩島核電廠所在地因為土壤裡存在天然鈾,其輻射本底本來就高。三哩島附近居住的5萬居民,就算沒有核電廠,也會有60人死於天然核輻射導致的癌症。




1.3核廢料是怎麼處理的?

1.3.1核能發電與核燃料

目前全世界不管什麼國家用什麼型號的核反應器,都是採用「核分裂」的原理在產生能量。燃氣發電的燃料是天然氣,太陽能發電的燃料是太陽,核能發電的燃料我們叫他「核燃料」,裡面的組成與元素我們不多做探討,只要知道台灣使用的核燃料是棒狀的,且核燃料在使用之前是沒有放射性危害的,也就是如同一般物品手拿著也不會有問題。

1.3.2用過的核燃料開始產生放射性

但是核燃料的問題是什麼,核燃料就像煤一樣,用來發電一陣子以後就沒辦法再使用了,但不同的是,核燃料因為長時間使用的關係,他會一直產生熱與產生一些放射性的物種,熱的話還好處理,就是我們把他從核反應器退出以後移到一個大游泳池(燃料池)用水降溫就可以了,這個降溫的過程是好幾年,等待溫度降到一個可接受的程度,再從水中移動到超大型不銹鋼桶進行阻隔與保存。此時核燃料就已經改名叫作高階放射性廢棄物了。(也就是大家常說的 #高階核廢料)

(對了!整個核能發電的過程核燃料從頭到尾都是泡在水裡游泳的喔!)

(另外,正常來說,核燃料外面有一層護套使得放射性物種會待在護套裡面,所以不用擔心水是不是被放射性物種污染喔!這些水正常來說都是沒有放射性的)

1.3.3造成危害的來源

另外,我們要先有一個基本概念,核廢料所產生的放射性物種可怕的並不是核種本身;而是這些核種本身很不穩定,他會透過衰變的方式讓自己穩定下來,衰變的過程又會產生具有能量的粒子。這些粒子數量一多,如果又打進人體內便會對身體器官產生危害,所以要害怕的是「放射性物種所產生的能量粒子」。

1.3.4有水就不用怕輻射!

水在核電廠中又扮演了一個至關重要的腳色,除了移除衰變熱以外,水還是一個很好屏蔽能量粒子的物質,所以如果核燃料一直被水淹沒著,那就不會有輻射的危害。

1.3.5低階核廢料的來源

台灣低放射性廢棄物是由核能電廠、農業、工業、與學術研究機構所產生,例如核電廠運轉過程中所進行的維護及除汙作業會產生受放射性物質汙染的衣物、組件、設備都是低階核廢料的來源。相較之下來自農業、工業與學術研究機構的低階核廢料來源,但不表示沒有喔!像是去醫院照X光,所需的器材、衣物都會是低階核廢料的來源。

1.3.6核廢料要怎麼處理

講完核廢料的分類以後,我們就要開始了解這些核廢料要怎麼處理比較安全。但是在講處理之前,我認為我們必須先對「處理」這個詞有個共同的概念和共識。每種廢棄物的處理方式都不同,像一般垃圾在台灣可能就是以焚化掩埋方式進行,那用過的紙張經過回收可以變成再生紙,從這兩個例子都可以叫做處理,因此「處理」這個詞並不是單指一個行為。

所以!「處理」核廢料的標準又是什麼呢?國際原子能總署(IAEA)就對核廢料管理列出了九大原則,如下兩張圖。簡單來說就是 #希望核廢料不要對環境與人體有危害啦!因應了這樣的九大原則,台電把高階和低階核廢料用以下的流程處理:

1.3.7高階核廢料的處理流程

1. 從反應爐中取出 2. 送至燃料池降溫數年 3. 放進乾貯桶中封裝暫存 4. 移至高階核廢料最終處置場放置

#低階核廢料的處理流程:

1. 裝桶 2. 移至低階核廢料最終處置場

那高低階核廢料的貯存桶個別的材質又不太一樣:

高階-由內到外的組成:燃料棒-密封鋼桶-混凝土屏蔽護箱

低階放射性廢棄物的桶子早期是由碳鋼製作,但後面有發現破損,所以後來是有換過材料的,現已更換成熱浸鍍鋅的鋼桶。

1.3.8為什麼兩者會有那麼大差別的處理方法?

因為低階核廢料所含的放射核種半衰期都較短,大約放置三百年即可使輻射劑量達到環境背景輻射值,且本身並沒有需要降溫的問題,因此相較起來較為容易。

我們常常在看媒體報導談論核廢料時總會提到核廢料萬年無解,高階核廢料中有些放射性物種是達到萬年甚至百萬年沒錯,但 #半衰期往往不是我們所考量的重點,#重點是劑量 #重點是劑量 #重點是劑量,我們應該關注的點在這些 #放射性物種釋放的能量粒子到達人體或是環境的數量多寡而非只針對核種半衰期長短。




2.如果你不反核能只反核四

2.1核四當年為什麼封存?

早在1960年代,台灣的經濟發展起飛,台灣電力主要來源從水利轉為火力,當時台灣雖有煤炭但產量不多,又缺乏石油資源,前經濟部長孫運璿在1970年決定興建核能發電廠來因應需要。

核一廠在1971年底動工,興建期間遇上第一次石油危機,火力發電成本爆增,影響能源的供應,在能源價格高漲下,行政院列入後續十二大建設計畫,核四案則在1980年代提出,不過遭到當地居民否決,且1986年發生車諾比事件,讓核四計畫直接喊卡。

不過到了1992年,核四計畫再度被提出,計畫經費也解凍,1996年立法院通過核四預算1126億元,讓核四在1999年3月17月正式動工。

zh.wikipedia.org/zh-tw/龍門核能發電廠

核四雖開始動工 但已無完工之日

核四廠1999年開始動工後,2000年政黨輪替,當年政治因素干擾下,核四預算全數凍結,讓核四廠在2000年下半年第一次喊停工,經過政黨協商之後,2001年2月核四計畫才又恢復執行。不過停工帶來的代價,就是讓外國承包商跳腳,政府花錢解約,最終核四停建總損失金額高達1350億元,若再加計工程費追加848億元,合計約2200億元。

不過就在興建到快完成 福島核災中斷核四完工之日

2011年日本福島縣海濱的福島第一核電廠,受到海嘯波及摧毀了緊急發電機室,讓電廠陷入全黑狀態,冷卻系統陷入停擺,最後發生氫爆事件,引發全球震撼。受到福島核災影響下,2014年國內社會運動達到巔峰,反核聲浪達到最高點,當年4月政府宣布核四進入為期三年的「封存期」,在安檢完成後,不放置燃料棒、不運轉,留給後代公投決定,確保能源供應。

2017年封存期滿後,立法院不再編列封存費用,台電也無法承受核四保持隨時可啟動的狀態,因此減少人員配置及計畫運出核四燃料棒,2018年7月4日,第一批80支核四燃料裝載進貨櫃,運到美國拆解,尋求國際買家,活化資產。

核四員工吐心聲 核四一號機已可啟動

過去記者實際走訪核四廠,詢問核四廠興建進度,核四廠員工低調表示,核四1號機在封存之前,其實已經完成各項準備工作,連國際單位都有多次來檢驗確保安全無虞,整體就只差在裝填燃料棒的最後一步。

據了解,當時經濟部提交到立法院經濟委員會的核四建設報告,1號機工程進度已經超越98%,就只差最後裝填燃料棒,進行相關測試,核四1號機就可進行商轉營運。不過隨燃料棒送出海外拆解,象徵核四無啟動之日。

冷知識時間:日本在311福島災後終於在2015年不堪電費負擔重啟了核電站。甚至在今年重啟了機齡超過40年的美濱核電廠




2.2核四安全嗎?聽說建在斷層之上?

2.2.1核電廠幾乎已是全台灣最耐震的建物

核電廠在建造初期所訂定的安全規範都遠比一般建築物嚴格,台灣四座核電廠的耐震值都遠高於全台灣各地的各個建築物。根據核電廠耐震安全的設計理念,核電廠的耐震度是要建立在 #倘若真的發生超級強震達到電廠的耐震設計值, #反應爐的相關安全設備都還是可以正常使用的,以確保強震過後,反應爐可以安全停機。換句話說,地震要想震倒核電廠,要先大到足以震垮台灣大部分的建築,才有機會。所以 #地震本身造成核事故的風險並不高,後續的海嘯或是人為操作決策才是更加關鍵的因素。

2.2.2核電廠的選址還是有將斷層納入考量

另外,高中的地科課也有教到:「距離震央越近,震度感受越大」,所以 #電廠的選址應盡量遠離斷層,也是大家的共識之一。台灣是一個斷層非常多的國家,蓋核電廠之前,充分的地質調查絕對是必要的;但事實上,美國核管會也沒有明確規定「核電廠應該和斷層相差多少距離」,也沒有禁止核電廠建置於斷層周邊,而是要求 #特定距離的核電廠設施必須做地質危害評估與耐震分析。而這,也是這次核四正反方一直爭論的問題。

2.2.3台灣的斷層研究隨著核四封存也跟著停止

那麼核四周邊的斷層研究與探勘,目前進度到哪了呢?

1. 2013年經濟部地調所曾公布核四地質調查安全的評估報告,內容指出在核電廠下方發現了S斷層,但以當時調查結果認為S斷層已經超過四萬年沒活動,因此歸類為非活動斷層。(這裡的S只是這個斷層的名字,不是代表這個斷層的形狀是S型喔!)

2. 2014年台電委外調查,結果指出核四外海發現海域斷層(有數條),但無法確定是不是活動斷層。

3. 2016年原能會安全評估報告指出,上述所提到的斷層(S斷層、外海的海域斷層)都需要進一步開挖調查,才能確認是否為活動斷層。

4. 2019年中央地調所公布9月2日的會議紀錄,其內容認為海域斷層(總共有五條)「應該」是活動斷層,另外有一條海域斷層不排除為活動斷層。

大家注意到了嗎? #一直以來都還沒有一個明確定調,究竟這些斷層是否活動、又是否相連?以及最重要的S斷層,相關調查也在核四封存後隨之停止了。

2.2.4斷層調查工作勢必得繼續執行

斷層長度、活動與否,其實也不只影響了核四的去留, #更關係到周邊居民的生活安全。我認為,明明只要完成調查就能精準判斷, #卻只是喊著斷層不安全的口號, #完全沒有任何實際作為,遲遲不完成斷層探勘,是非常不專業也不適當的作法。 #政府應該盡快重啟斷層調查,除了確保當地居民的人身安全,更可以確認核四周邊有沒有活動斷層,撥雲見日。

2.2.5核電廠的海嘯牆高度遠高於標準

經過模擬與過往歷史紀錄的推算,核一到核四「可能的最大海嘯高度」分別是10.73、10.28、12.03以及8.07公尺,四個核電廠廠房的設計高度分別為11.2、12、15以及12公尺,海嘯牆可防禦高度又各別為17.0、17.0、19.0以及14.5公尺, #顯示海嘯侵襲導致核災的機率可說是微乎其微。

2.2.6合理的風險評估有其科學 #無限上綱的風險討論沒有建設性

各行各業都應有其「風險管理」的專業,核電工程也有「事故風險分析」。在進行風險推估時,我們不會無限上綱風險程度,必需要使用適當合理的數字推算風險,才合乎科學,也才能平衡核子事故與正常維運的天秤。所以如果有人跟你說「電廠不安全,因為說不定台灣哪天會發生震度10的大地震」這種話,就已經失去建設性,不是一個合理的風險分析了。

補一句:我在日常跟人談到核四議題時,常常會面對這樣的回答——“不怕一萬,只怕萬一。萬一哪天核電發生問題呢?”這種論調聽起來很靠譜,實際很離譜,因為可以套用在各個句式上——“不怕一萬,只怕萬一,萬一普悠瑪再翻車/吃飯噎死/出門被車撞/下雨天被雷打到。”這種討論,其實失去討論意義了。




2.3核四安全嗎?聽說很老不能用?

除了核四是否處於斷層之上、試運轉與安檢結果是否安全,我想大家可能還很好奇,#核四本身所使用的機組到底堪不堪用,是否如有些傳言所說機組老舊不適合使用,畢竟從1999年建造到現在也是二十年前的事情了,20年前的設計到今天是否過時絕對是一個可以拿出來討論的事情;那既然要講這個,可能要稍微講講核能機組的演變進化史了。


到今日為止,核能電廠可以依時代劃分為四個時期:

第一代的核反應器是指1950-1970年代所建造的商業反應器,#這些反應器也是商用發電的反應器的起點(在此之前都是研究用的反應器),目前世界上也已經沒有這類的反應器在商轉。

第二代的反應器算是現在世界各國最廣泛使用的,發展時間大概從1960-1990這三十年間。型號有PWR(核三廠使用的反應器類型)、BWR(核一廠與核二廠使用的反應器類型),#上述這兩款是目前世界上最為常見的核反應器,美國也主要都是用這兩款型號的反應器;另外還有CANDU(加拿大研發)、AGR(英國研發)、RBMK(蘇聯研發,是最老也用最久的第二代核反應器,當年車諾比爾事故就是使用此款反應器!)。我在這裡沒有要特別介紹各個反應器的設計跟原理,雖然各有不同,但一般大眾也不太需要去知道。

第二代核反應器與第一代最大的差別就是,第二代的核反應器開始大量增設安全系統(但大部分都還是 #主動安全系統)。而第二代核反應器的運轉執照各國均為40年,#但並不代表40年以後核電廠就不能用,#這只是當初在算攤提成本的時後認為40年剛好是可以回收成本的時間,因此,大部分第二代核電廠都展延了使用期限,節至2013年,美國100部機組中有74部已經獲得50年以上的運轉執照。

第二代核反應器在之後西元2000年之後有再繼續增加整體的安全與經濟性,核工產業就把他稱作二代+反應器,相比第三代核反應器也較為便宜。

第三代核反應器在大概1990中期出現,有更高的發電效率、更佳的燃料設計以及被動安全系統。現在世界上研發產出的第三代核反應器並不多,有ABWR(核四廠所使用的機型,設計概念與核一與核二類似,日本美國共同研發,#因此現有世界上已經啟用的ABWR除了核四以外其他都蓋在日本)、APR-1400(韓國研發)、VVER(俄羅斯研發)、HPR-1000、ACPR-1000(後兩者由中國研發)。

與第二代相同,後來也陸陸續續推出了一些安全性與經濟性都更加完備的三代+反應器。

而第四代核反應器目前都在研發階段。相比前面三代核反應器,第四代核反應器使用了更創新與不同的設計理念在設計核反應器,朝著兼具安全、永續、效率與節流的方向繼續努力;但就是因為與前三代核反應器有明顯不同,歷時研究時間也較久,至今還未商轉。研發機型有HTGR、VHTR、MSR、SCWR、GFR、SFR、LFR等等。(我自己的碩士論文研究題目就是在做SCWR的材料組件相關研究)。


核四其實很新

從上述的介紹可以發現,就算核四從1999年開始建造到現在,但他在整個核工產業中的機型還是非常新的,並沒有什麼太老舊導致無法運轉之說。另外,有些人也會提到世界上已經沒有類似的ABWR反應器類型在做運轉因為其機型本身有安全疑慮。#這句話是不正確的。前面有提到ABWR除了核四廠以外,其他商轉的機組都在日本,但由於日本在2011福島核災過後,暫停了全部核電機組的運轉,又因為受到核災的關係日本當局大幅拉高了核電廠的安全標準,因此陸續重啟核電機組的速度較為緩慢(由於廢核後的電價持續上漲,日本在近年又重回核電的懷抱),ABWR目前還都在停機檢修與安全測試階段,跟原本的抗地震防海嘯能力並無直接關係,事實上,#ABWR機組是世界上第一個拿到美國核管會認證的第三代機組。

前面也有提到,ABWR是BWR的進化版,在整個架構上並無差別太大,只更改了整體反應器的安全性設計,因此,#如果你覺得核一核二廠是安全的,#那也請給核四一點信心。


小知識補充 #主動安全與被動安全的差別

所謂的主動安全,是指反應器在面臨風險時期,需靠人為操作啟動的安全系統;相較來說,被動安全就是緊急情況發生時不需要操作員手動就能自動開啟的安全系統。#也就是在建造電廠的時候利用大自然的基本現象設計出來的安全設施,例如將生水池置於高處,可靠重力直接注水;透過設計自然對流散熱圍阻體。用白話一點的說,開車的時候主動安全可能就是煞車防鎖死系統,被動安全就是安全帶或是安全氣囊。



2.4核四安全嗎?聽說自己人出來爆料了?

11月18日,核四公投案進行了第二輪的意見發表會,正方黃士修先生與反方許永輝處長吵得不可開交,我認為這些爭執內容含有大量的誤導資訊,勢必儘早提出討論。

發表會中,正方黃士修先生提到:2014年經濟部公告, #核四1號機已經完成安檢,符合法規要求,只是還沒通過審查。且當時試運轉中心主任就是反方「許永輝處長」, #甚至當時代表上台向經濟部呈報的也是他, #參與過整個安檢過程的許處長今天居然站在反方說核四不安全? 

2.4.1許處長是否有善盡職責?

另一方面,許處長堅稱自己簽名的報告是「試運轉測試報告」,而非安檢報告,所以他不負責整體核電廠的安全。請先記住「許處長簽署了試運轉測試報告」這件事情,下面會解釋清楚,這份報告如何扮演至關重要的角色。

2.4.2所以試運轉到底跟安檢有什麼關係? #當時到底檢查得怎麼樣?

我們把時間推回到2013年,當時核四的1號機完成興建後,經濟部長張家祝先生認為,核四的爭議滿天飛,為了消除民眾對核四的安全疑慮,除了原本的「試運轉模擬小組」,還特別組成「安檢小組」與「專家監督小組」,參與核四廠1號機的測試。總共三組人馬: 

A. 試運轉小組:由當時的組長許永輝帶領所有核四廠同仁,主導核四1號機的試運轉,工作完成後要提出一份 #試運轉測試報告。 #此報告具有法律效力,送至原能會核可後,核四1號機就可以進入下一步驟:燃料裝填,此階段幾乎就是商轉前幾個步驟而已! 

B. 安檢小組:由核一廠到核三廠各15位、總共45位資深工程師,以及GE(奇異)、HITACHI(日立)兩大核能公司派出的12位國內外專家組成。 

C. 專家監督小組:國內8位相關學者,以及2位經濟部資深顧問,共10位成員組成。(近期頻繁出現於螢光幕的核工專家、同時也是我指導老師的 葉宗洸教授,便是其中一員) 

2.4.3整體安檢流程是怎麼進行的呢?

當A組進行測試時,B組會針對試運轉的測試項目進行「平行驗證」,C組則是在B組平行驗證時加以嚴格監督。當三組人馬都成功完成測試以後,必須要報告送到總公司的「聯合試運轉小組」審查,審查完畢後再將上述所提到的「 #試運轉測試報告」送至原能會。 

B組安檢小組也會寫一份安檢報告,但這份報告 #不具有法律效力。原能會在審查一部核能機組是否夠安全、能否進行下一步測試時,也是依照這份最終的「 #試運轉測試報告」做決定。也就是說,一個核電廠最終有沒有通過安檢審查、能不能商轉,「 #試運轉報告才是最為關鍵的環節」。

看到這裡,我想大家都發現了, #試運轉測試報告等於核電機組安全與否的判決書。如果你是一個負責測試運轉的主任,又對測試運轉的結果簽核認可,是否就表示這些測試足以證明核電機組的安全?許處長在意見發表會上說:自己只有簽署試運轉報告,而非安檢報告,無法為安全責任背書, #此言論將嚴重誤導一般民眾,許處長身為專家不可能不明白其中意涵, #是否意圖誤導民眾?居心叵測。

2.4.4報告還未審查完畢 #而不是未通過

「試運轉測試報告」總共有187項程序書需要審查。但由於核四封存,有32項程序書 #因此停止審查, #尚未審查不等於審查未通過,反核方扭曲訊息為審查未通過、核四不安全,有相當程度的誤導嫌疑。




2.5 台灣核廢料的處理

2.5.1蘭嶼貯存場

說到核廢料,就勢必提到風風雨雨的 #蘭嶼貯存場。其實蘭嶼貯存場裡存放的都是低階核廢料,上一篇也有和大家說明,#低階核廢料就是一些使用過的防護衣物、零件器材,這些低階核廢料大概經過300年輻射值就會降低到背景值的程度,所以並不是大家想像中的萬年無解核廢料。

蘭嶼是台灣第一座也是唯一一座的低階核廢料貯存場。1982年啟用,到1996年貯存場滿載,滿載後就不再收置核廢料,改由各個生產地區自行保存管理。那麼,一開始為什麼要把核廢料運往蘭嶼呢?

因為原本要海拋啦!

蘭嶼貯存場原本興建的目的,是為了要成為 #核廢料海拋的中繼站,結果1991年時,國際開始禁止這樣的處理手段,也在1996年正式訂定「倫敦公約」,明文禁止 #核廢料不得海拋。

2.5.2蘭嶼貯存場本來就不民主

蘭嶼的耆老都說:「當時台電說是要興建罐頭工廠」,這也成了蘭嶼貯存場最著名的爭議。你可能會生氣,怎麼可以發生這種事? #不過當時的台灣處於戒嚴時期,所以選址、興建的決策都是在威權結構下被定案的。

2.5.3蘭嶼的背景輻射值比北車還低

說到這裡,我想說的是,因為當時的時空背景、國際公約的交互影響,才造就了蘭嶼貯存場的爭議。在興建上的過程中有不正義的質疑存在,但「土地正義」問題與「不安全」與否無關,不該被操弄甚至劃上等號。在蘭嶼乾貯存場的安全上,是不需要質疑的。 #生活在台北的你受到的輻射比蘭嶼人還多!根據行政院原能會的全國環境輻射監測,台北達到每時0.061毫西弗,蘭嶼貯存場大門口則每時只有0.022毫西弗。由此可知,雖然地理位置的決策不是那麼理想,但經過完善地處理, #蘭嶼的低階核廢料也不足以對居民造成危害!

2.5.4蘭嶼核廢料十年前就決定要搬走,然後呢?

隨著解嚴,這些決策的適當性當然開始受到公評,台電也著手想把存放在蘭嶼的核廢料運回本島。經過一系列的場址調查,經濟部於101年公告「金門縣烏坵鄉」與「台東縣達仁鄉」為建議候選場址,但根據法規,必須要在 #地方公投同意過後,才能對該地進行探勘與環評。不過一直到今天,十年過去了, #兩個地方政府都還未舉辦相關公投,這就是蘭嶼的核廢料十年過後仍未遷出的原因。

2.5.5反核人士說台灣沒有地方放核廢料 #其實是錯的

總結來說,因為興建過程並不民主,我支持把過去存放在蘭嶼的核廢料遷回本島,台電也早就採取相關作為,完成選址的評估,並不如反核人士所說的「沒地方放」, #台灣確實有足夠的候選場址可以存放核廢料。

臺灣環境輻射地圖 https://radmap.aec.gov.tw/EBRM2/ 點進去可以看實時的

以及,放置了這些核廢料的蘭嶼, #輻射背景值比台北市還低,可知 #安全性沒有任何問題。如果你仍然認為低階核廢料的存放很危險, #蘭嶼已經是全台環境輻射最低的地方。

2.5.6高階核廢料的處理

前文有提到,發電完成後,核燃料的處理分成兩個階段。第一階段是「濕式貯存」,會放到燃料池冷卻數年以後,第二階段則運到「乾式貯存場」做存放。那乾式貯存場在哪裡呢?

2.5.7乾式貯存場都在核電廠裡面!

其實都放在核電廠裡面囉!不需要拿到廠外!核一到核四的廠區內都已有規劃乾式貯存場,使用時間大約40年左右。

2.5.8大巨蛋劇情在核電廠重演

核一廠的乾式貯存場早在 2013年6月28日 就已完工,和所有反應器一樣,乾式貯存場也需要進行「試運轉」,但在第一階段試運轉成功之後, #新北市認為台電沒有按圖施工,不願意核發「水土保持設施完工證明」,也因次無法進行下個階段的測試, #導致核一廠設施完工至今都無法啟用。簡單來說就是核能版的大巨蛋。

核二廠的乾式貯存場還在進行申請,核可之後就會開始施工。核三廠則還在規劃階段。

我們可以由此得知,乾式貯存場目前都還沒開始啟用,也就是說,台灣高階核廢料的處理進度只到第一階段:濕式貯存(放進燃料池)的步驟。換句話說,從1978年核一廠開始商轉以後, #40年來所有用完的燃料棒都還在水裡游泳!未來乾式貯存場啟用以後,也會在貯存場中存放40年左右,因此,我們至少還有40年的緩衝時間, #至少未來40年內都還不用擔心核廢料要放哪裡。

2.5.9乾式貯存場放滿40年後呢?

乾式貯存場40年放置期滿後,下一步就是會從乾式貯存場運至最終處置場。至於政客在吵的「核廢料放誰家」,吵的就是 #最終處置場的選址。

附圖是目前台電規劃「高階核廢料最終處置場的興建時程」,依規定,台電要在2038年以前選定最終處置場的位置,目前進度只進行到第二階段,因此離蓋好還有非常久的時間(預估是2055年)。

2.5.10反核人士說全世界都找不到最終處置場的建造地點

#這是假消息!世界各國的進度都和台灣差不多,也都還在處理乾式貯存的環節。最終處置場的進度,國際上大多數國家也都還在「選址階段」, 而不是「找不到地方」。

2.5.11最終處置場到底怎麼處置

最終處置場的目的是要把核廢料丟到「離地表約一公里深的穩定地層中」,此種建設概念是要做到最大化的降低風險,就算封裝容器出現難以發生的洩漏狀況,也會因為距離夠遠的關係,核種到達地表時已衰變至可接受的程度,最大化的確保安全!

2.5.12核廢料可以回收再利用!

「高階核廢料」的前身是「燃料棒」,在反應器中使用一段時間以後,因為發電效率變低,才被淘汰成為核廢料。但事實上,這些核廢料裡面內涵約96.5%可回收資源,經過再處理程序就能回收使用,處理過後的核廢料體積也會縮減到十分之一(雖然放射性與半衰期並不會因此縮短或減弱)。

#國際間對核廢料回收再利用的技術已行之有年,雖然礙於台灣特殊的國際地位,這類可能與核武相關的技術不被允許,不過還是可以委外由其他國家再處理。值得一提的是,即便委外再處理,再處理後無利用價值的核廢料還是需要運回台灣存放。因此,#無論如何都還是有建造最終處置場的必要。

2.5.12其實高階核廢料處理的技術已經非常可行

目前「核廢料處理」的趨勢是「妥善地和生物圈隔絕」即可,意即 #無論如何都不會對生物造成影響。核廢料不只經過層層屏障,還有24小時狀態監控, #其實已經到達非常安全可控的水準。




2.6台灣缺電嗎?真的需要核四?

所謂的「缺電」指的到底是什麼呢?是要全國把發出來的所有電用到一點也不剩,才叫做缺電嗎?其實所謂「缺電」並沒有公定標準。以法規來說,需要限電的時候就等於缺電;以未雨綢繆的標準來說,供電無法長遠穩定,也可以稱做缺電。而我的看法是, #在非計畫時間內使用了非計畫之中的機組支援發電,就可以稱做缺電了!例如最近幾年其實可以看到, #核一核二的緊急柴油發電機有時都在偷偷發電…,核電廠緊急柴油發電機的用途是當核電廠有可能發生事故才需要用到的備用電源,拿來當作一般供電的發電機組是非常危險的事情。

2.6.1怎麼樣才叫做缺電

在深入了解台灣的缺電情況是,我們先來了解一些簡單的專有名詞:

1. 備轉容量:當天供電的寬裕程度。公式上來說,備轉容量 = 系統運轉淨尖峰能力–系統瞬時尖峰負載;白話文就是 #當天最高的發電功率 扣掉 #當天最高的瞬間用電功率,所剩餘的功率就可以表現 #當天供電的寬裕程度,稱作備轉容量。

2. 備轉容量率:上述的備轉容量 除以 系統瞬時尖峰負載(當天最高的瞬間用電功率)。

備轉容量率如何被應用

每天早上七點前,台電都會公布當天預估的備轉容量率,以預先判斷當天的供電狀況,如果發現可能會有短缺,就會進一步規畫「降壓供電」或「分區限電」以緩解供電不足的問題。(上述兩種方式對人民來說都不好)

備轉容量率套用到再生能源有其盲點

這個機制其實存在一個問題:備轉容量的計算並不限定任何發電方式,不管是核電、再生能源、燃煤燃氣,都會計入「當天最高的發電功率」。不過!前天EP9的文章也有解釋過, #再生能源的發電量並不可控,等於看天吃飯,可能會造成我們高估了當日的供電能力。

舉例來說,今天早上七點,台電公佈了備轉容量率為10%,這個10%包含了所有可發電的設備,等於包含太陽能、風能等再生能源都在發電的時候,所貢獻的最大發電量。但太陽能只在白天作用,到了晚上太陽下山,太陽能無法發電的時候,這個10%可能會瞬間剩下6%或是5%。

總結來說, #台電公布的備轉容量率並不能準確判斷所有瞬間的電力寬裕程度,還是可能發生無法預知的缺電。以及, #如果再生能源的比例升高, #我們更可能高估了系統運轉淨尖峰能力, #也降低了我們對供電情況的掌握度,尤其在極端情況下更是。

什麼是極端情況呢,我們可以利用 #鴨子曲線 圖來表示

世界各國的傳統電力系統,都可以用鴨子曲線圖來 #表示電力的調度分配狀況。以下文字說明建議搭配圖片觀看:

「橫軸」:表示一天24小時。

「縱軸」:表示發電量。

「灰線」:指「再生能源所發的電」 (尤其指太陽能,所以只在8點到17點發電)。

「黃線」:指「再生能源以外,所有其他發電方式的供電量」。

「藍線」:指「一整天不同時間所需要的用電量」。(可以看到在傍晚下班時間是用電需求最大的時候,大家習慣回家開冷氣,且公司可能也都還有人)。

鴨子曲線https://greenimpact.cc/zh-TW/article/5e0wk/%E9%B4%A8%E5%AD%90%E6%9B%B2%E7%B7%9A

在前文中有說到,天然氣是相對彈性的能源,可隨著再生能源的發電多寡調整調度。可是像燃煤或是核能這種「屬於24小時都維持相同功率的基載發電」,短時間內是無法任意調整發電量多寡的。因此,當太陽準備下山,大家的用電需求又緩慢增高的時候, #如何調度電力系統去補足太陽能的供電缺口就變得非常重要!

#發生極端情況 #備轉容量率出現誤差

5月13日的早上,台電公布備轉容量率是 10.03%,通常高於10%就不太需要擔心當天的供電問題了。不過不幸的事還是發生了。經濟部的513、517停電事故檢討報告中說明:「路北超高變電所於110年5月13日14時36分15秒發生接地事故。為維持電網穩定,電力系統自動啟動低頻電驛卸載,總共兩次的低頻卸載共造成82萬戶停電,此低頻卸載同時造成了興達電廠四部機組跳機,經評估後續電源不足,必須執行緊急分區輪流停電方能確保電力系統正常運轉,導致全台約415戶、工商業用戶約6300戶分區輪流供電。」

當天的備轉容量率有10%啊!少了興達電廠的5.3%,也還有至少4.7%的餘裕,可以說是非常充足,怎麼還會發生「後續電源不足」需要分區限電的狀況呢?原因就是前面所述:在那段時間裡, #當下的備轉容量率是被高估的,實際的備轉容量率可能遠小於10%;此外,太陽光電在下午兩點以後開始下降,根據鴨子曲線,太陽能下降的同時應需要其他電能適時補充,卻剛好發生跳機事件!

長期缺電導致天然氣調度不當

「天然氣是相對彈性的能源,可隨著再生能源的發電多寡調整調度」。因此正常來說, #燃氣機組不會在大白天、 #太陽能還有供電的時候就滿載發電,但因為長期的供電吃緊, #導致這些燃氣機組隨時都在滿載發電,根本沒有剩餘的機組能在危急時刻補充支援。最後就不得不造成此次的大停電事件。

輸配電網問題不足以造成停電 #真相就是缺電

如果依經濟部所說,單純只是小規模的電力系統故障,那麼在有足夠的供電能力下, #分區限電應該是不可能發生的,卻還是造成了相當規模的限電狀況,更凸顯了台灣整體供電能力的不穩定性;此外,興達電廠在高雄,但這次大停電受災戶都是在北台灣, #也更加顯現了南電北送的問題。

2.6.2為什麼需要重啟核四?核一核二呢?

今天就進一步來探討, #在這波缺電窘境中如果未來執政黨改變政策想法要延役核電廠,那又面臨了什麼困境?

2.6.3核一廠核二廠被迫提早停機

在EP3和EP4(前文)中說過,核一到核三的乾貯設施目前都尚未正式運轉, #導致燃料棒全都還在燃料池及爐心之中,核一廠也因此無法進行下一階段的除役;事實上,核一廠的兩部機組和核二廠的一號機,都是因為燃料池爆滿, #發生機組提早停機的情形(例如核二廠的一號機,運轉年限至2021年12月27日才到期,卻在今年6月底就已停止運轉)。

2.6.4非核家園政策導致現行機組無法延役

除此之外,現行「核子反應器設施運轉執照申請辦法」規定:「 #經營者應於執照有效期間屆滿前5年至15年,填具運轉執照換照申請書及檢附相關文件,報請主管機關審核。」意思是說,如果核一到核三要延役,最晚要在到期日的五年前提出申請。核一廠兩部機組分別在2018和2019年就已經停止運轉了,核二廠一號機在今年停止運轉,二號機將在2023年停止運轉,核三廠則分別是在2024及2025停止運轉。(這也是為什麼當初非核家園的政策是訂在2025 年起)

此外,由於非核家園政策的關係,台電遲遲都沒有送出延役計畫申請, #因此目前台灣能用的六部機組其實都已經超過了申請期限。

2.6.5核反應器延役在台灣並非沒有先例

事實上,台灣除了用來發電的六部核子反應器以外,還有一台坐落在清華大學的開放式水池研究用反應器,雖然不能拿來發電使用,但也從民國50年運轉至今,經歷過兩次延役,即將邁入70年的運轉年齡。

2.6.6若要供電穩定 #需要地方與中央共同努力

新北市政府遲遲不肯發放核一核二廠的乾貯設施執照,此舉著實令人費解。不過,2018年的「以核養綠公投」已經廢除了2025年非核家園的法律規定,也提供了中央政府更彈性的能源選擇。(雖然執政黨還是持續提倡2025非核家園的理念)

能源轉型固然重要,但如何調配成最適合這片土地的發電比例,需要長時間的各界努力。但過度急切、缺乏深思熟慮的能源政策,不只過於衝動,也容易淪為缺乏建設性的口號,反而對能源組織單位和人民都造成莫大壓力。我認為,要緩解台灣當前的供電吃緊,延役核電廠是需要做的事情,但延役核電廠必須要有以下的政策改變:

1. 因為已超過合法的延役時間,且依台灣目前供電狀況,仍沒有能力填補核一核二核三的能源缺口,法律應順應國情合理調整,原能會可修改「運轉執照辦法」,寬限延役申請時間(「核子反應器設施運轉執照申請審核辦法」屬於法律位階的命令層級,原能會可自行進行修改,且花費時間也更短、流程更簡單),使核電機組得以順利延役,才能避免嚴重的供電缺口。

2. 與此同時,新北市政府也應盡快發放乾貯設施相關執照,以利乾貯設施早日啟用,移出燃料池與爐心的核燃料,核反應器才有空間可以繼續運轉發電。




2.7台灣電力使用現狀

1. 燃煤發電:2020年佔台灣發購電量的占比為36.4%,計畫在2025降低比例到30%。

2. 燃氣發電:2020年佔台灣發購電量的佔比為40.8%,計畫在2025提高比例到50%。

3. 燃油發電:燃料為重油。

4. 輕油發電:燃料為柴油。燃油以及輕油發電在2020年佔台灣發購電量的佔比為1.9%。

上述四種統稱「火力發電」,都是利用蒸氣循環(Steam Cycle)的方式,將化石、化學燃料的化學能透過燃燒反應產生熱能,使鍋爐內的水受到高溫以後沸騰汽化,這些蒸氣便能推動汽渦輪機產生機械能,再利用發電機把機械能轉成電能輸送至電網。

5. 核能發電:2020年佔台灣發購電量的佔比為12.7%,執政黨計畫在2025降低比例到0%。

核能發電是運用核分裂原理製造能量,製造出的熱能也跟火力發電一樣透過加熱水使水汽化成水蒸汽進而推動汽渦輪機,再使用發電機把機械能轉成動能。

6. 太陽能發電:目前我國主要分兩種太陽能發電方式- #屋頂型以及地面型架設。

7. 風力發電:主要分為兩種, #離岸風力發電以及陸域風力發電。字面上就可以知道一個是插在地面一個是插在海裡。大家可能會以為颱風來的時候風力發電是發電最多的時候,其實不是喔!風力發電機組都有一個最大能承受的風力值, #所以風太大的時候反而是需要鎖住沒辦法發電的,否則會造成發電機以及葉片的折損。另一個小秘密, #世界蓋最多風力發電機組的是中國。

8. 水力發電:此部分所講的水力發電為「慣常水力發電」,利用河川天然流量進行發電。台灣主要是使用水庫式的慣常水力發電方式。

太陽能、風力、水力發電在台電官網合稱再生能源,在2020年佔台灣發購電量約5.8%,執政黨計畫在2025年提升到20%。

9. 抽蓄水力發電:抽蓄水力發電式另一種水力發電方式,是利用晚上離峰時間的電力,把水抽到高處的蓄水池,再於隔天尖峰時間放水發電,所以廣義來說,抽蓄發電算是一種儲能系統。(利用動能轉位能的方式儲能)

10. 汽電共生:此種發電方式應該大家比較陌生,汽電共生發電是 #一種工業製程中的能源再利用技術,主要概念就是廢熱的回收再利用,達成熱電共同使用的最大利益。而汽電共生也分為兩種,「後發電式」與「先發電式」。後發電式是指工廠在生產過程中產生廢熱以後,將廢熱回收進行發電;先發電式則相反,先進行發電再將發電過程中發熱機的餘熱進行生產。

11. 地熱發電:利用源源不絕的地熱加熱地下水,使其成為過熱蒸汽推動氣渦輪機發電(與火力發電與核能發電相同)。

12. 海洋能發電:目前分為三種,海洋溫差、波浪以及海流,但目前三項在國內都還未有商轉成功的案例。

2.7.1台灣的能源高度仰賴進口 #核能與再生能源便顯得重要

台灣目前的發電大部分為火力發電(80%),但這些化石燃料多仰賴進口,因此價格容易受到國際情勢浮動,存量也需定期進口補充(燃煤大概每個月要進口一次,天然氣則大概每七天就要進口一次)。此外,因為跟中國關係緊張,發展能夠自產能源也相對重要,以便在危急時刻能夠自助。在這個立足點上,再生能源就是很好的發電方式,核能也是一個相對可靠的能源,因為爐心一次所裝填的燃料棒就可以使用18個月,所以就算燃料棒是進口,但由於一次燃料循環很久的緣故,核能也被稱為「準自產能源」。

2.7.2核四每年能發多少電

可能要來上一下數學課,會有點無聊,但我認為數字能最好地呈現真實現況。其中會有比較多的名詞解釋,我會一項一項來說清楚:

1. 裝置容量:是指一座發電機組在建造時,所被容許的最大發電量。

2. 容量因子:發電機組的平均發電量,除以裝置容量。(平均發電量一定比裝置容量小,所以容量因子是一個介於0到1之間的數字)舉例來說,核能發電的容量因子大約是0.9,風力是0.3,太陽能則大約是0.45左右。

3. 實際發電量:等於「裝置容量 * 容量因子」。


根據能源局發布的「能源供需報告」,2020年全國用電量約是 2,711億度電,且預估到2027為止平均每年用電增長為2.5%,因此預估2027的用電量為 2711*(1.025)^7 = 3222億度電。

2.7.3百分之三點三的供電有多重要!

這可能要從電力系統開始說起。目前各國主要都是使用較傳統的「電力調度」進行配電,也就是把所有發電方式分為三大類: #基載電力、 #中載電力,以及 #尖載電力。「基載電力」指的是 #24小時運轉不間斷的發電方式,也就是說只要沒有停機,機組就會平穩輸出一定的電量,例如核能、燃煤;「中載電力」是指 #可依照電力需要去調整發電量的發電方式,例如燃氣發電;「尖載電力」則是指在用電需求升高至基載與中載都無法負荷的時候, #急需填補用電缺口的發電方式,例如水力發電、燃油發電。而沒提到的風力與太陽光,因為這兩種發電方式必須看天吃飯,並不可控,我們稱作 #補充電力,當有風有光的時候就可以減輕中載和尖載的負擔。

2.7.4再生能源無法補足基載電力缺口

看出來了嗎?#以目前的調度觀念來看 #若少了百分之三點三的基載電力,是無法用彈性電力取補足的

那為什麼我在上一段說到基中載的電力調度方式是一種比較傳統的方式呢?因為近幾年全世界的再生能源發電量大幅提升,各國都在致力於減碳目標之中,在大幅提升再生能源發電量以後,補充電力變得不再只有補充,而是可以負擔好一部分的用電量。所以新的電力調度概念在再生能源大國中轉為 #彈性的電力系統,其核心概念在於,先了解當天看天吃飯的發電方式大約能發多少電,再搭配可以隨時開啟關閉的發電方式(如燃氣、抽蓄水力)去做電力調度。

這也是為什麼 #非核家園政策打算把天然氣的比例拉到百分之五十的原因。

但在這樣新的電力調度概念之下,儲能、智慧電網、以及需量管理,就變得非常重要!

儲能:把他想成是一個超級大電池,可以把再生能源發的電都儲存進去,尖峰用電時再拿出來備援,不需要隨發隨用。(可惜現在儲能系統技術尚未成熟,也非常貴)如果沒有儲能系統,再生能源又在不需要的時候發出電力 (例如晚上用電量很少的時候風力發電突然大發電一波), #這些多出來的電是要丟棄的,否額會對電網造成負擔損害。

智慧電網:就想像成是比較聰明的電線啦!他可以知道當天大概的用電需求與電力使用狀況,用這些資訊調整電力的生產與輸送。(台電很努力在做,但目前來看進度比較慢,金門是做比較完善的縣市)

需量管理:就是在監控你一個人或一間公司要用多少電啦!利用價格優惠等誘因去改變用電戶本身的用電習慣。(這部分台電大概40年前就在做了,但高科技立國的台灣是真的很難控制科技大廠的用電量啊~)

由上述的解釋也可以發現,其實台灣要走到新一代的電力調度觀念中,還有很長的一段路要走,短期內(10年)應該是達不到的。那在這十年中,我們還是需要倚賴傳統的電力調度(基中尖載)的概念,繼續運行,所以若能多1%的核電佔比,我們就能少1%的燃煤發電。此外,北部電網的壓力也能隨之減少!

2.7.5若沒有核四南電北送會更嚴重

從附圖中我們可以得知, #北台灣較大的電廠在未來核二除役以後可能只剩下林口、協和與大潭三個電廠, #絕對不夠北台灣居民的用電需求;所以如果核四最後也沒辦法順利起封, #南電北送的情形只會越來越嚴重。

2.7.6新舊電力調度概念可以融合

如果我們的智慧電網、儲能系統都還未完善,再生能源也還未達到原本設定的目標,那是不是可以把兩者概念融合起來呢?假設今天全台灣所需要的用電量是100度,讓原本核能與燃煤的部分先吃掉保險的50度,剩下的50度再由再生能源與天然氣互相調整補充,那我認為整體的電網與電力調度是會比較健康與安全的!




3.反方意見哪裡有問題?

當然,對於一個公投議題,我肯定不可能只看正方的理由,所以我GOOGLE了“反對核四的理由”。

理所應當的,第一篇是綠色和平的文章,我點進去看了,有很多錯誤,也有很多質疑,在上文中都有了有理有據的回應。

這篇文章叫做“為什麼台灣不需要核四?除了核能還能用什麼發電?”

為什麼台灣不需要核四?除了核能還能用什麼發電?

這個類比本身有問題,這個屬於非常“理想”的計劃。舉個例子好了:我是一名業務,我跟老闆說:“老闆,你看我一個上午就接到2個Case了,如果你把其他員工都辭退了,把他們的工資都給我,我每個上午都能接到2個Case,是不是很划算!也不用租更大的辦公室了。”節電項目不是你想有那麼多就有那麼多誒...而且肯定不如核電那麼穩定呀~

明顯的因噎廢食...前面文章說到經濟學“最高價值選項”,轉頭就忽略“沉沒成本”這件事...

但沒有說實際佔發電需求佔比誒...還有投入產出比。

這個黃士修已經說過了,我也覺得很扯。

這個偷換概念得太離譜了。政府是代表人民向電廠/公司買電,不是因為電廠不是自己蓋就便宜誒,電廠也會把成本算在電費裡啊...難道說,自己做菜有做難吃的風險,所以去餐廳吃反而比較便宜?

接下來文章就是車諾比+核廢料的老生常談,前文都有論據了,就不放了。

還有很多人可能會提德國已經率先宣佈進入“非核家園”了,但是取代自己核能發電的方式是——找土耳其、法國等鄰國買電。我真的覺得這件事有點魔幻了——社會主義德國踐行社會主義的方式是使用資本主義壓榨鄰國人民這樣嗎...有點好笑了。

當然,肯定還有很多我沒看到的反方意見,歡迎大家提出來!只是我覺得我看得到的反方意見,好像正方都有正面回應了...就沒接著放了。


參考資料:

1. 108-109年度全國電力供需報告

https://www.moeaboe.gov.tw/ECW/populace/content/ContentLink2.aspx?menu_id=48&sub_menu_id=8749

2. 台電智慧電網網站

https://smartgrid.taipower.com.tw/

3. 台電須量管理狀況

https://www.taipower.com.tw/tc/page.aspx?mid=135&cid=45&cchk=e5347d64-870f-4693-a8c3-3050bb37816a

4. 核能學會今年三月所辦的碳中和講座錄影與剪報

http://www.chns.org/index.php/events-news/275-20210317

5. 基中尖載介紹

http://blog.udn.com/AMPERP/25930864

6. 新一代電力系統調度介紹

https://www.enbw.com.tw/tw/blog_content.aspx?serno=56¬=1639543821434

7.核能電廠的風險與安全性

http://archived.chns.org/[email protected]=5&id2=34.html

8.核子事故的發生原理https://www.taiwanwatch.org.tw/issue/nuclear/SAVE/save019.htm

 9.斷然處置措施http://www.cie.org.tw/Nuclear/NuclearIssueDetail/9?ceic_id=4

10.福島事故後台灣核電廠的安全強化https://www.taipower.com.tw/tc/page.aspx?mid=203&cid=149&cchk=c82d84d3-0b1f-4f92-b543-769ddd2d38cc

11.經濟部「核四地質調查安全評估報告」之 原能會安全評估報告 

https://www.aec.gov.tw/share/file/regulation/~ysLOiuv27USi06tePecYw__.pdf

12.2014年台電委外調查,結果指出核四外海發現海域斷層(有數條)https://lungmen-info.taipower.com.tw/upload/_userfilesfiles/43b486c095404bbf895a5e107eb1d861.pdf

13.各核電廠周邊海嘯預估高度

 http://www.cie.org.tw/Nuclear/NuclearIssueDetail/48?ceic_id=5

14.各代核電廠介紹

https://iopscience.iop.org/0029-5515/57/9/092010/media/NF092010_supplementarydata.pdf

15.美國核電廠延役狀況

https://www.nrc.gov/reactors/operating/list-power-reactor-units.html

16.HITACHI公司自己對ABWR的介紹

https://nuclear.gepower.com/build-a-plant/products/nuclear-power-plants-overview/abwr

17.BWR和ABWR的差別https://www.dcard.tw/f/trending/p/237626214

18.台電封存新聞稿(內容明確指出一號機完成試運轉測試)

https://www.taipower.com.tw/tc/news_info.aspx?id=39&chk=fd67233b-f4ef-47a9-83dd-f3f72b057559&mid=17¶m=pn%3D2%26mid%3D17%26key%3D核四&fbclid=IwAR1xwAJThfNCsnWYjBnw-LLaUJ5Soh9F0kawQJDDdrgTFvtA3rKRG3igZmY

19.核四一號機進度說明(裡面提到155項審查通過,32項停止審查)

https://www.aec.gov.tw/share/file/regulation/Yzyxt5KHU4iJ6GQmC-z~~g__.pdf

20.台電備轉容量資訊https://www.taipower.com.tw/tc/page.aspx?mid=206&cid=405&cchk=e1726094-d08c-431e-abee-05665ab1c974

21.鴨子曲線https://greenimpact.cc/zh-TW/article/5e0wk/鴨子曲線

22.經濟部「513及517停電事故檢討報告」https://www.moea.gov.tw/MNS/populace/news/News.aspx?kind=1&menu_id=40&news_id=96815

23.大停電戳破供電充裕假象https://www.chinatimes.com/opinion/20210513005950-262104?fbclid=IwAR0REhXElndhFmeRLiJgMTPfRPDF3bUWIJRM1Lr1nyIZz9VxWMSBMHOtQf0&chdtv

24.核子反應器設施管制法https://law.moj.gov.tw/LawClass/LawAll.aspx?pcode=J0160019

 25.核子反應器設施運轉執照申請審核辦法https://law.moj.gov.tw/LawClass/LawAll.aspx?pcode=J0160058

 26.清大水池研究用反應器https://www.aec.gov.tw/核能管制/研究用反應器換照管制--3_4565.html

27.台電訴願成功但新北市仍未核准相關執照https://nbmi.taipower.com.tw/107年核一乾貯水保遲未送審-台電:已歷經5次訴願成/

28.台灣發電廠列表https://zh.wikipedia.org/zh-tw/臺灣發電廠列表#燃煤發電廠

 29.各機組發電量https://www.taipower.com.tw/d006/loadGraph/loadGraph/genshx_.html

30.台電 再生能源概況https://www.taipower.com.tw/tc/page.aspx?mid=204&cid=154&cchk=0a47a6ed-e663-447b-8c27-092472d6dc73

31.日本美濱核電廠重啟逾40年3號機 311核災後首例

https://www.cna.com.tw/news/aopl/202106230135.aspx

32.福島事故後日本重啟川內核電站https://www.bbc.com/zhongwen/trad/world/2015/08/150811_japan_restarts_nuclear_power_plant

33.臺灣環境輻射地圖https://radmap.aec.gov.tw/EBRM2/

34.一次看懂核四興建史 峰迴路轉終失敗https://finance.ettoday.net/news/1206522

35.核能電廠的風險與安全性http://archived.chns.org/[email protected]=5&id2=34.html

36.為什麼臺灣不需要核四?除了核能還能用什麼發電?https://www.greenpeace.org/taiwan/update/27068/%E7%82%BA%E4%BB%80%E9%BA%BC%E8%87%BA%E7%81%A3%E4%B8%8D%E9%9C%80%E8%A6%81%E6%A0%B8%E5%9B%9B%EF%BC%9F%E9%99%A4%E4%BA%86%E6%A0%B8%E8%83%BD%E9%82%84%E8%83%BD%E7%94%A8%E4%BB%80%E9%BA%BC%E7%99%BC%E9%9B%BB/?gclid=Cj0KCQiAnuGNBhCPARIsACbnLzqeNilKhnexGP1akRk9h94nbFt4j5p-cRvoHuyGBVq0R0w_9K0FUCUaAqJdEALw_wcB

37.核能發電很危險所以該反對?他用科學數據道出真相:怕核電廠殺人?你早就在殺了https://www.storm.mg/lifestyle/275955?page=1

38. N. Rasmussen (1975), Reactor Safety Study: An Assessment of Accident Risk in US Commercial uclear Power Plants.

39. B. Cohen (1991), A Catalog of risks extended and updated, Health Physics 61(3), 317-35.

40. U.S. Nuclear Regulatory Commission (1986), Policy Statement on Safety Goals for the Operations of Nuclear Power Plants.

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