核能發電的必要性(1)

一、由化石燃料的枯竭看核能發電的必要性 

    廣義的化石燃料包括煤炭、石油、天然氣及美國近來大力開採的頁岩氣及深海開採的可燃冰，這些都是古代動植物埋藏地下轉化生成，化石燃料是人類現代文明的基礎，舉凡工業革命的機器動力及汽車、飛機交通工具的燃料基本上都是化石燃料。化石燃料的貯藏量有限(圖1)，煤炭約可使用200年，天然氣約可使用60年，石油約可使用50年。化石燃料的耗竭是21世紀人類文明最大的的危機，沒有了石油，大部分交通工具將停擺，石化工業也沒有原料，沒有了天然氣人們廚房燒飯也不方便，人類文明將大幅倒退。現代農業相當倚重合成化學肥料，這些肥料需要相當多的能源來合成。如果沒有了豐富而廉價的能源，我們勢必無法提供足夠的肥料維持目前農場的高效率糧食生產。雖然可再生能源及新能源佔能源配比愈來愈多，但石化燃料主導的人類經濟是能源大樹的主幹，仍將主導人類文明很長一段時間。使用核能可延長石油及天然氣的使用壽命，利用這段時間，人類可發展替代新能源，雖然地球上的鈾礦也有限，只能使用約150年，但是核能科技一直在進步，利用快滋生反應堆可邊燒燃料邊產生新燃料，使核能使用壽命延長至千年，在利用這段時間研發人造太陽，即核融合反應器，若核融合技術成功則人類文明可永續綿延。 

    事實上化石燃料在人類能源使用上扮演極重要的腳色，好像一棵大樹的樹幹，這是人類文明的基礎，由樹幹生成的兩大枝幹是讓樹成長或人類文明繼續繁衍必要的能量來源，核能及再生能源是兩個枝幹,缺一不可，這就是所謂的核綠共生，氫經濟是以氫氣為能源，如氫燃料電池將取代石油的內燃機成為動力的來源，未來石油經濟的樹幹將由氫能取代成為氫經濟(圖2)。 

二、核能發電可抑減溫室效應 

(一)溫室效應影響

    世界能源會(WEC)發布能源與氣候變遷報告，其結論為所有政府必須正視核能發電對抑減溫室氣體的潛力，並認為核能是緩和溫室效應科技中最具信心及可大規模改善溫室效應的技術。地球擁有大氣層，白天吸收太陽輻射晚上阻擋地球散熱使地球日夜溫差不會太大，這些氣體我們稱之為『溫室氣體 』。由於工業及汽車廢氣污染，大氣層中二氧化碳逐年增多，二氧化碳不能吸收或反射陽光中的紫外線等短波長光線，而只吸收及反射地面來的長波長紅外光，因此，陽光中的紫外線等短波長光線能自由的進入大氣層，使氣溫逐年上升，稱之為溫室效應。溫室效應對人類的影響如下:

1.經濟的影響

   溫室效應會造成北極冰山熔解，氣候失去調節功能，海平面上升，淹沒低地國及多數國家沿海精華區。台灣作為一海島國家，更可能因為海平面的上升而淪為水上難民，已經被IPCC報告中列為氣候變遷的高危險群。

2.農業的影響

    實驗證明在CO2高濃度的環境下，植物會生長得更快速和高大，但糧食蛋白質含量反而減少一成，50年後糧食成“空心”，按照目前的增長速度，50年後地球大氣層中的二氧化碳濃度將增加50%，農作物好似被施了“氣體肥料”，水稻、小麥產量比現在高出約15%，生長周期縮短5－7天。如果人類不盡其所能減緩温室氣體排放，“吃不飽”的尴尬隨時可能到來。

3.氣候異常

   據推測，到2050年，地球平均溫度將上升攝氏二度（過去一萬年中地球平均溫度也只不過上升攝氏兩度）。溫室效應的直接影響是使全球氣象變異，產生乾旱、豪雨和南北極冰山融化，全球氣候變遷造成旱災、水災及地球沙漠化如圖4所示，沙漠化現象擴大，生態體系改變，衝擊農林漁牧、社經活動及全球生存環境等，如果無法有效控制溫室效應，將使我們付出極大的代價，氣溫上升會傷害人體的抗病能力，若再加上全球氣候變遷引發動物大遷徙，屆時極有可能促使腦炎、狂犬病、登革熱、黃熱病的大規模蔓延，後果相當可怕。可見溫室效應的影響絕不只限於氣溫而已。

4.海洋生態的影響

沿岸沼澤地區消失，令魚類尤其是貝殼類的數量減少。河口水質變鹹可會減少淡水魚的品種數目，相反地該地區海洋魚類的品種也可能相對增多。至於整體海洋生態所受的影響仍未能清楚知道。

5.水循環的影響

全球降雨量可能會增加，某些地區有更多雨量，但有些地區的雨量可能會減少。此外，溫度的提高會增加水份的蒸發。每年的颱風、梅雨帶來豪雨，雨量不斷攀升，加上山林過度開發，水土保持失衡，致使一有豪大雨便成災，且災情日廣。氣候變遷已逐漸影響到全球經濟。開發中國家因天災的經濟損失約為已開發國家的兩倍，其中位於熱帶地區的國家未來可能較位於高緯度國家受到更嚴重的衝擊，尤其是小島國家。 

(二)台灣廢核不只缺電還將遭溫室氣體排放制裁

    核四廠廢棄不僅浪費公帑也讓台灣缺電陰影揮之不去，事實上中國大陸已有51座核電機組在運轉，對岸的福建電力規劃有四座核電廠共24座核電機組，電多到用不完台灣因廢核而缺電，因缺電而經濟萎縮。核一、二、三廠不延役必用火力發電彌補缺口。由於離岸風電高價訂約，電價勢必非漲不可，目前政府進行的是「躁進」的能源轉型，不考量現實情況、不務實面對問題，才造成現在的困境。電費暴增是政府的責任及民眾的痛苦，將來民眾不僅要面對缺電危機，按照新政府的能源規劃，未來的電價應該非漲不可。台灣及全球對核電發展應持開放的態度，讓現有核電機組延役且安全運行。支持第四代反應堆設計，利用小型模組化反應堆，降低成本，縮短建造週期，研究提高核電機組運行靈活性的技術，以配合快速發展的風電和光電並網。 

(三)避免溫室效應帶來劫難必須使用核能

    由於氣候變遷，本世紀末以前，全球半數人口恐將面臨糧食匱乏危機。華盛頓大學大氣科學教授David Battisti指出：「氣溫因素對全球糧食生產將造成可觀的衝擊。」，聯合國「氣候變化跨國委員會」(IPCC)指出，如果地球暖化繼續，全球將面臨糧荒、水災、旱災、物種滅絕等「末世」巨災，製造數十億「氣候難 民」。由於燃燒化石燃料的火力發電是二氧化碳主要排放源之一，而核能發電的穩定性及便利性又非再生能源所可取代，因此為避免溫室效應帶給人類的災難，核能發電的必要性是無庸置疑的。核能發電每年為我國減少3,000萬噸排放，幾乎減少的13 %的CO2的排放，相當於每年替社會節省3,940億的碳稅。更重要的是，若不大力發展核能，不知如何在2050年達到碳中和? 

(四)中日韓具體碳中和計畫

   席習近平已承諾爭取 2060 年前實現碳中和，而所謂碳中和是指企業、團體或個人測算在一定時間內直接或間接產生的溫室氣體排放總量，通過植樹造林、節能減排等形式，以抵消自身產生的二氧化碳排放量，實現二氧化碳“零排放”。繼中國後，日本和韓國相繼承諾將實現碳中和，中日韓這三個亞洲大型經濟體均已公開各自的碳中和目標。日本前首相菅義偉宣布，日本將在2050年實現碳中和，現任首相岸田文雄堅持要重啟核電。韓國目前有24座核電廠在運轉，而且還在蓋新核電廠，反觀台灣對於抑減溫室氣體毫無具體策略，可再生能源中，水力發電已無開發空間，太陽能發電受限於台灣地狹人稠不可能有突破性發展，風力發電由於陸上地點很難開拓，離岸風力發電投資大且有颱風風險，加上廢核電將已有無碳能源消滅，在2025年前根本達不到綠色能源20%支配比也無法達到碳中和目標。 

(五)想徵碳稅卻廢核似乎有些智障

   環保署提出溫室氣體減量及管理法修法草案，其中以「碳費」費率及開徵對象最受關注。環保署表示預計每噸碳約新台幣一百元費率，其次將以每年排碳二點五萬公噸以上的二九○家製造業「排碳大戶」作為開徵對象。事實上排碳大戶是火力電廠，若能源政策錯誤，增加的碳排放量是以幾百萬噸計，其實溫減法明訂2050年碳排要較2005年降低50%。蔡政府真正擔心的是2015年巴黎協定時的INDC減碳承諾。當時馬政府承諾2030年碳排要較2005年降低30%，馬政府當年承諾減碳目標最重要的一個條件就是核四商轉。但蔡政府不但廢核四，連同核一、二、三場一併除掉，台灣受限於天然環境，太陽能及風力發電根本不能滿足減碳需求，事實上，台灣最重要的減碳手段就是核能發電。世界各國推動綠電其實不是為了取代核電而是為了取代煤電，台灣地理條件不佳，綠電單價遠高於國際水準。十年前馬政府規劃推能源稅時，工總曾警告至少造成20萬人失業。反核人士根本沒資格談減碳，一面廢核一面妄圖以碳稅來減碳更是不知所云。在世界1000萬人口以上國家中，台灣人均排碳量居全球第8名，屬於高碳排放國家，若不積極減碳將來在國際上有被抵制的風險。 

三、核能發電如何改善氣候變化 

    為了改善溫室效應對氣候的影響，世界各國都必須減少對化石燃料的依賴。核能幾乎無碳排放，可有效提供清潔電力。2015年《巴黎協定》的主要目標是將全球氣溫的上升幅度控制在低於工業化前水平的2°C以下，並將上升幅度限制在1.5°C以內。這是科學共識，即將溫度限制在1.5°C以內會大大降低氣候變化帶來的風險。在過去的20年中，國際社會的共同努力增加了風能，太陽能和其他可再生能源的發電量，但仍未能取代化石燃料，全球很可能最早在2030年突破上升1.5°C的門檻。核電廠在運行過程中不會產生溫室氣體排放，並且在其生命週期內，核能每單位電力產生的二氧化碳當量排放量與風力發電大致相同。由於核電是可靠的並且可以大規模發電，因此它可以直接替代化石燃料工廠，避免燃燒化石燃料發電。要實現碳中和，台灣需要大幅度減少交通運輸和發電中使用的化石燃料，高鐵建設已減少了交通運輸的碳排放量，但電動車的使用仍不普及。台灣在抑減碳排放壓力下最大的敗筆是自廢武功廢除核電實為不智。