張國龍

台灣大學物理系

一、核能工業的再掙扎

1974、1979及1985全球的三次石油危機，給核能工業界帶來很大的鼓舞，他們利用石油供需失調時刻，大事宣傳核能發電的可靠性和經濟效益。但是隨著核能電廠事故不斷，特別是1979美國三哩島的核子事故以及1986蘇聯烏克蘭的車諾堡核子大災變，讓一般民眾對核電廠安全性的信心完全崩潰。核能電廠的管理規範和安全設施也因核子災害一次比一次嚴重的情況下而愈趨嚴格。過去為了想與傳統的火力電廠競爭，在降低造價的壓力下，也只有降低核安標準。當核能電廠安全規範的要求提昇後，其經濟優勢也跟著喪失。一度熱衷於發展核電的如美國、英國、法國和德國，一夕之間改弦更張，核能工業從此就註定走下坡。很多電廠在嚴格新規範的要求下，不願增加投資改善而提早關廠除役。以美國為例，自1979年以降不但沒有一個新的核電訂單，反而取消117座核電計畫，其中47座為完工或部份完工。已營運過的核電廠也一一提前除役，原本設計可以運轉三、四十年，結果已除役的86座機組平均只有17年壽命。英國在1980年代末期推動電業民營化，結果傳統火力、水力電廠順利轉移，唯獨核電廠無人接手。法國的核子工業，風光了二十幾年後，到1990年代初也受挫連連。1991年初法國國家電力公司（EDF）因核電而累積債務高達2300億法郎，該公司還要面臨廢廠除役和核廢處理的負擔，並於1990年宣佈將一座核電廠改換成天然氣發電。1998年初，更將已投資100億美元，只運轉六個月的「超級鳳凰」快速滋生反應爐關廠，再撥17億美元予以拆除善後。德國在鄰邦的車諾堡核子災變後，徹底檢討能源政策，並立法終結核能發電。瑞典1980年公投，決定在2010年關閉12座核電機組。義大利在車諾堡事件後第三年就關閉全國的所有核電廠。過去與美國共同致力於核能發電的加拿大，從1997年底，陸陸續續地關了九座核能電廠。

反觀一些開發中國家，在國際核電財團的慫恿和誘惑下，反而變成西方核子工業國的新客戶。替他們處理、解決滯銷的核電機組。開發中國家，往往資訊較為封閉，國家政策的形成也偏向專制、獨裁。能源政策很少客觀而公開地由公民參與意見。1996年全球興建的9座核電全落在亞洲。韓國四座，中國兩座，台灣兩座，日本一座。

核電工業寂靜了一段時間後，最近幾年又開始以全球溫室效應日趨嚴重的理由，努力推銷核能電廠。提出以無碳的核能發電來替代化石的火力發電，可以減少CO₂的排放，並緩和目前大氣中CO₂濃度的增加。核電工業界振振有詞，台灣的能源界，特別是過去負責推動核能電廠的科技官僚與一部份的核工界人士，也替核電工業國家傳播信息，甚至於企圖影響台灣能源政策的決策階層。核電工業界為了繼續生存和發展而到處推銷是必然的。但是台灣在產業轉型的關鍵時刻，能源問題必須全方位公開的讓關心台灣環境生態的人士共同參與討論，而不應該由官方主導，把今後管制CO₂做為推動核電的藉口。

二、CO₂與發電配比

去年十二月一日在日本京都舉行第三屆氣候變化綱要公約（Framework Convention on Climate Change; FCCC）169個締約國的會議（COP-3），會議目的是訂定溫室氣體管制議定書（Kyoto Protocol），做為今後有效規範全球溫室氣體的排放。該議定書的主要內容：（1）將六種溫室氣體CO₂、CH₄、N₂O、HFC_S、PFC_S及SF₆列為管制對象。前三種氣體的排放基準年為1990，後三種氣體之排放基準年為1995；（2）第一組成員的37個工業國家，於2008至2012之間，平均削減5.2% 排放量為目標，其中歐盟、美國及日本，分別削減目標為8%，7% 及6%。台灣雖然不是全球氣候變化綱要公約的締約國，但以其經濟實力，可以預期將和很多新興工業國家，如韓國、新加坡、墨西哥、巴西、印度等國家，在下一次締約國會議中，討論非第一組成員國所應負的減量責任。台灣為地球村的一員，配合國際環保的規範是責任也是義務，能及早擬定因應對策，未雨綢繆，以達到永續經營的最終目標。

然而經濟部在京都會議之後，藉口台灣必須善盡國際環保之責而積極為核電的發展繼續鋪路。其所持的理由是依過去台電公司所做的台灣電力長期負載的預測，如以5.1% 的年經濟成長率，則在2010年，台灣CO₂的排放量將達135 MT為1990的3.75倍。所以若干學者及官員，就用這種數據強調發展無碳發電或低碳發電的必要性。因此繼續興建核能發電就成為最佳的解決方案。在諸多的討論中，甚至出現要維持核能占發電20% 的配比之具體建議^（1），核四除了原有的兩座機組外，在2010年前，還要再加二個機組。一向附合經濟部政策的台灣綜合研究院，更以韓國和日本為例子而主張再增加六部機組，核能發電量由12.3% 提升為27.5%^（2）。

以核能發電來降低CO₂排放的策略，是一種誤導的手段。1980中期，當台電尚擁有50% 之備載容量率時，以八折的電價優待鋼鐵業等高污染業者，從此之後台灣環境就步入結構性的污染根基。避開傳統的水、空氣、土壤及熱污染不談，僅就CO₂的排放，1990工業部門佔61 MT，其中鋼鐵工業、石化業、水泥業及造紙業分別各佔23.5%、16.9%、12.5% 及5.5% 共達58.4%，但到了1995年，這四種高污染性的工業CO₂的排放比率，則分別增為33%、23%、17% 及7% 共高達工業部門排放量的80%，1995比1990台灣CO₂總排放增加了45.5 MT，其中工業部份就佔了25.3 MT，是核四廠的5倍。如果對高耗能源、高污染性的工業放任發展，而一昧地以發展核能發電提供能源，台灣地區CO₂的問題不但無法解決，反而更陷入惡性循環。

核能發電並非零CO₂的排放。核燃料循環中，鈾礦的開採、提煉、濃縮等過程，都必須使用能源，根據FoE9^（3）的報告，單位能量來計算核燃料循環，目前壓水式核電廠所排出的CO₂當量，為再生能源，如水力、風力及潮汐發電平均的3.7倍。如以高光度照明和隔熱材料的改善來提高能源使用效率，則核電的CO₂排放更高出平均能源效率提升的12倍。

核能發電CO₂的排放是時間的單調漸增函數（monotonic increasing function of time）。隨著鈾礦品級的下降，核燃料循環的CO₂排出也相對增加，理論上終將達到平衡；即提煉低品級的鈾所排出的CO₂，與直接使用化石燃料排放的CO₂相同。再加上興建核電廠的單位發電量排放的CO₂遠比興建傳統火力電廠要高。處理核廢和關廠後除役等也同樣的都會增加CO₂的排放。相關問題的定量分析是件刻不容緩的工作。

三、降低其他溫室氣體的可能空間

京都會議決議管制的溫室氣體，目前台灣缺乏詳細及完整的資料，從已整理出的統計資料中^（4），1990及1991台灣地區CO₂、CH₄、CHC及N₂O列於表一。

根據蒙特婁公約的協議，已開發國家須以1986年CFC_S的消費量為基準逐年遞減，至1996年完全停止生產及消費。台灣政府雖一再對外宣示要遵循蒙特婁議定書的規定，但事實上並非如此。許多汽車、冰箱和冷凍空調的舊機種仍然繼續使用CFC_S，1995年的消費量還是高達2500 T。1994年在台灣開始生產的HCFC-141b及HCFC-142b，也是京都會議中被列為管制的溫室氣體。以1990年台灣地區所排出的CFC_S的溫室當量為49.7 MT，已相當於11座的核四CO₂的減排量。

CH₄的排放，主要部份來自農牧及廢棄物場（廠），1990年分別各占61%及36%，因此只要掩埋場有完善的回收系統而做為能源利用，不但溫室效應可下降為CH₄直接排放的95%，減少的8.9 MT CO₂相當於兩座核四廠。如果再將農牧的CH₄回收一半而做為能源，又可以減少7.66 MT CO₂的排放當量，相當於1.7座的核四。

CO₂排放量僅次於工業部門為運輸和住商。1990年，這三部門分別為61 MT、19.2 MT及14.7 MT。缺乏完善大眾運輸系統的設計規畫，國民所得的提升對交通自主性的要求，使CO₂在運輸上的排放有增無減，工商的活絡以及居住品質的提高，CO₂的排放也隨能源的使用而增加。自1985至1996年，運輸和住商的能源消費結構分別由13% 升至17% 及14% 至17%，然而在政府極力推動核能電廠以解決CO₂問題時，卻看不到有任何抑低運輸和住商等部門的CO₂排放的政策。以目前能源自給率只有4%∼5%，從能源使用效率的提升，和CO₂排放減量等角度，省能低碳的交通和住商設計應該是政府責無旁貸的工作。以小汽車承載一人行駛一哩所需的能量為8100 BTU^{（7）（8）}，但使用大眾運輸系統所需的能量只需3800 BTU。以火車運送一噸貨物至一哩處所需能量為670 BTU，但用貨櫃或卡車則達2800 BTU。當台灣都會區的空計程車滿街跑，上下班汽車平均的乘客才一人多，運輸部門能源的生產力1990年代還不如1970年代。住商的部門表現更差。如果這兩部門的能源使用效率可以提升30%，則目前每年可減少CO₂排放量達18 MT，那麼又可省下4座的核四。

減少CO₂排放是全球共同努力的目標。但全世界也只有台灣提出以興建核能電廠為手段。以OECD國家為例，在京都會議中，他們是第一批要求接受CO₂排放的管制。從表二中可看出澳洲等14個OECD會員國^（9），沒有一個國家是以興建核能電廠為減低CO₂之排放為策略。台灣發展核能的條件遠比不上前述的國家。的確令人懷疑執政黨完全以解決CO₂溫室效應為藉口而企圖在台灣繼續發展核能。

有效的讓台灣地區CO₂減量應從產業升級著手，讓高耗能源，同時也是高CO₂排放和高污染的產業停止發展並逐漸轉型，降低石化、鋼鐵、水泥和造紙等工業的依賴而鼓勵微電子、光電、資訊、生物科技等高附加價值，低耗能低污染的產業。第二、更新電力系統，採行高效率發電技術，如煤碳氣化複循環系統（IGCC）或流體化床系統（PFBC），其熱效率可提升至45%，比傳統的燃煤減少19% 的CO₂排放量。第三、擴大天然氣的用量以替代燃煤。一個由於天然氣複循環之熱效率可達53%，單位重量之天然氣與2.68單位重量之煤等發電量，燃燒後CO₂的排放分別為2.75及9.83單位重量，因此用天然氣來取代煤，將可減少7.1單位重量之CO₂排放。第四、推動大眾交通系統及省能運輸設施，包括環海海運系統之建立及鐵路運輸的再生。第五、綠色住宅及商用建築的設計。第六、CH₄的回收與利用。第七、為節約能源，提高使用效率^（10）與再生能源的發展。增建核能電廠是最反環保的粗劣手段。

四、結論

台灣在國際社會中，和其他的國家一樣地需要善盡保護地球的責任，讓全人類可以在這大地上永續經營。履行全球氣候變化綱要公約並致力於CO₂減量只是保護地球諸多環保行動的一環。同樣地讓地球免於核子輻射的污染也是全球環保人士共同努力的目標。因此以核能做為CO₂減量的手段並非智慧的選擇。特別是核廢無法妥善處理，核電廠除役困難重重，核能安全技術上無法突破，核武因核子工業的發展而不斷擴散，再加上台灣核子工業技術的欠缺，和核子意外事故對地狹人稠的台灣社會構成的潛在威脅，選擇核能來減低CO₂的排放，更是飲鴆止渴的行為。

【參考文獻及註釋】

1. 梁啟源，「二氧化碳之減量策略及能源政策影響評估」（EPA 87-FA04-03-80）中央研究院，1998。
2. 吳再益，「能源政策與能源結構調整」，台灣綜合研究院，1998。
3. Mortimer, N.D.“Aspects of the Greenhouse Effect.”, Proof of Evidence FoE9, Friends of the Earth, London, 1989.
   Mortimer, N.D.“Nuclear Power and Carbon Dioxide”, The Fallacy of the Nuclear Industry’s New Propaganda, The Ecologist Vol 24, No 3, P.129, 1991.
4. 莊秉潔、廖文彬、劉大江，「溫室效應減緩計畫-1990台灣地區溫室效應氣體之調查」，國立中興大學環工所，1993。
   莊秉潔、吳昭進、劉啟清，「溫室效應減緩計畫II-溫室效應對台灣的影響及徵兆」，國立中興大學環工所，1994。
   謝志誠，「經濟大風暴前的寧靜」，台灣環境106，P.21，1998。
5. CH₄的等效溫室效應為CO₂之21倍。
6. CFC-11及CFC-12的等效溫室效應分別為CO₂之3500倍及7300倍。
7. Wilson Clark, Energy for Survival, Doubleday/Anchor Books, Garden City, N.Y., 1975.
8. BTU為英國熱能單位（British thermal unit），1 BTU＝ 252 Cal ＝1055 J（焦耳）。
9. 林素貞、張子見，「由OECD數國溫室效應行動方案與策略，探討我國因應之道」，能源季刊，1996年10月。
10. Bill Keepin and Gregory Kats, “Greenhouse warming - Comparative analysis of nuclear and efficiency abatement strategies”, Energy Policy, P.538, December, 1988.

< 回上一頁 >