第 2 章 文獻探討與回顧
2.3 核電與環境保育
在實證經驗中,一國經濟的發展必然伴隨著能源服務需求及初級能源耗用量 的增加、能源形式的轉變(電氣化程度)。尤其是在經歷工業初期發展的階段,更 會有諸如人口、人造資本、城市化、化石燃料需求…甚或環境污染等重要指標顯著 增加的現象。而隨著越來越多的國家藉由工業化過程走出了貧窮,人類對能資源的 需求與自然環境破壞亦更行明顯。這之間又以因化石燃料使用後的溫室氣體
( Greenhouse Gas,GHG)排放,所造成的全球氣候變遷影響最為嚴重。
根據聯合國政府間氣候變化專門委員會(Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)2013~2014 年間最新版的第五次評估報告(AR5 The Physical Science Basis)中明確指出:『二氧化碳、甲烷和氧化亞氮的大氣濃度至少已上升到過去 80 萬年以來前所未有的水平。自工業化以來,二氧化碳濃度已增加了 40%,這首先是 由於化石燃料的排放,其次則是由於土地利用變化導致的淨排放所造成』。AR5 針 對未來不同 CO2 累積排放下溫升情境所做的預測:未來 100 年內地表平均溫度將 會上升 0.3~4.8℃、平均海平面則上升 0.6~0.82 公尺。
進一步探討 GHG 排放的結構可發覺,為因應全球持續的工業化發展,全球 能源部門(電與熱)及工業部門兩者所排放之 GHG 已近總量的 5 成(如圖 2-4)。 若聚焦於因能源使用所造成的 CO2 排放,上述兩部門排放總佔比則達到 65%。根 據國際能源署 WEO 2013(IEA, 2013)年的評估:『綜合考量了各國政府公佈的提 高能源效率、支持可再生能源、減少化石能源補貼、在某些情況下推出了碳交易價
格等措施後,該報告的核心情景認為,到 2035 年,與能源相關的二氧化碳排放仍 將上升 20%,從而使世界仍處於長期平均氣溫上升 3.6 攝氏度的趨勢下,遠高於 國際上普遍接受的 2 度溫升目標』。在此同時,各國政府還必須面對越漸緊張的能 源供需及其所引發的環境衝擊皆對各國經濟永續發展形成了莫大壓力。換言之,因 為化石能源使用所導致的外部性亦已開始侵蝕人類世界得來不易的經濟成就。
圖 2-4 全球 2010 年時溫室氣體部門排放分類
面對日漸失控的全球暖化與新興經濟體的大量能源需求,在本次 IPCC 的報告 裡,迥異於先前的曖昧,直接點名了核能為低碳能源及在抑制 CO2 排放上的重要 性:『At the global level, scenarios reaching 450 ppm CO 2 eq are also characterized by more rapid improvements of energy efficiency, a tripling to nearly a quadrupling of the share of zero- and low-carbon energy supply from renewables, nuclear energy and fossil energy with carbon dioxide capture and storage (CCS), or bioenergy with CCS (BECCS) by the year 2050.』,其所述的各類技術在不同情境下機會成本比較如表 2-2:
表 2-2 類能源技術於的減碳機會成本分析
除了抑制 CO2 排放外,核能在抑制全球電廠生命週期的空氣污染上亦有相當 的貢獻(表 2-3、圖 2-5)6 ,在 GHG 排放與水力、風電同級,僅有太陽光電的 1/2~1/3,
在各類空氣污染物方面,更遠低於其他類型的電廠。
表 2-3 各類電力技術的生命週期 CO2 排放
6 電廠生命週期:一個電廠由興建至拆除殆淨,包涵施工、運轉、燃料開採、原物料運輸、後端 處理等,所有過程中的特定要素的追蹤總計。
圖 2-5 各類電力技術的生命週期非 CO2 之空氣污染物排放
故可知,在正常操作下的核電廠,其實對於環境十分友善的,既使有上萬年的 高階核廢料必須封存處理。但以台灣為例,根據日本原燃株式會社專務田中治邦的 估算,台灣核一二三廠再加上核四共 8 部核機組 40 年間高階核廢料約須四個大安 森林公園面積(1 km2)的處置場即可儲存7。
在 NASA 科學家 Pushker A. Kharecha 與 James E. Hansen 的研究中指出:從 1971~2009 年之間,全球核電已阻止 184 萬人因空氣污染而死亡和 64 億噸 CO2e 因化石燃料的燃燒所導致的溫室氣體(GHG)排放。世界衛生組織 1997 年即提出 警告:因為燃燒衍生的空氣污染,造成全球每年 300 萬人死亡,致病者不計其數。
而電力部門消耗了全球 43%左右的化石燃料,以此推論,全球每年有 1,300,000 人 死於火力發電的空浮微粒污染。
而針對二次重大核事故的民眾健康追蹤中則發現:
UNSCEAR(2011)於正式報告中指出:針對 1986 年車諾比事故後續影響,在經 過長期的追蹤,觀測人群也由 500 萬人升至為 1 億人,既使是在三個受輻射影響 最大的地區,該劑量的輻射對公眾的傷害仍是輕微的,當地居民大可不必為了健康 受損而惶恐不安。在當時兒童和青少年遭受輻射後,這些人中甲狀腺癌發病率增多,
這是唯一確定民眾因遭到輻射而致病的病症。1991 至 2005 年間,在俄羅斯聯邦內
7日本核電再出發論壇(2014/4/27)
受輻射影響最大的白俄羅斯、烏克蘭等四個地區,有超過 6000 例癌發病例,經證 實其中的 15 個病例為極嚴重病例,其餘但大多數人都已獲得了治療與控制。
世界衛生組織(WHO,2013)與聯合國原子輻射科學委員會(UNSCEAR,2012)等 官方報告均證實福島事故不會影響民眾健康。其重要結論,除福島縣影響最大的浪 江町及飯舘村兩區域外,其他地區沒有觀察到罹癌風險的增加;沒有公眾因輻射因 素死亡,也不會影響胚胎發育及妊娠;福島縣居民的輻射劑量,不足以影響胎兒發 展,也不會導致流產,或增加先天性缺陷及認知功能障礙的風險;日本其它地區民 眾額外罹癌風險與自然罹癌風險(Lifetime Baseline Risk)相較微不足道,也不會增加 日本以外地區民眾健康風險。
表 2-4 我國近期能源政策之演進
資料整理:核研所
回到國內,近幾年來政府積極推動節能減碳行動,並訂定了一系列的政策作為 指導方針。然而受制於民眾對於核安有所疑慮,則不敢明確表達對於核電的支持,
進而更是逐期縮小核電計畫,但另一方面,政府的減碳計畫目標卻始終如一(如上 表 2-4)。這種昧於現實的規劃,最終不但無法達成原定目標,更糟的是,過程中會 浪費大量的稀有資源與機會成本,對於台灣這種資源極其有限且尚在高度發展中 的國家,絕非適時適切的良策。