【2016世界核能產業現狀報告】核工業復興無望 不敵全球再生能源發展 | 台灣環境資訊協會-環境資訊中心

【2016世界核能產業現狀報告】核工業復興無望 不敵全球再生能源發展

建立於 2016/12/22
翻譯:綠色公民行動聯盟;審校:趙家緯、陳詩婷、陳柔安
編按:今年適逢車諾比核災30週年與福島核災五週年,綠色公民行動聯盟特地譯介〈2016世界核能產業現狀報告〉摘要,指出核工業持續萎縮、逐步淘汰的國際趨勢,本報獲邀轉載,同步刊登。

核電經濟:崩解中的核電集團?

風波中的核電業:很多傳統的核能和化石燃料的廠商均面對不少問題,包括電力價格暴跌、客戶群萎縮、電力消費減少、高負債、電廠老化導致生產成本上升,以及再生能源帶來的激烈競爭。

〈2016 世界核能產業現狀報告〉中文版封面。圖片來源:綠色公民行動聯盟。

  • 在歐洲,能源業巨頭包括法國的EDF與Engle公司、德國的E.ON與RWE、瑞典的Vattenfall、芬蘭的TVO公司和捷克的CEZ公司,在過去一年間的信用評等均遭調降。所有前述核電業均因股價下跌而造成損失,EDF一年內下跌超過一半,相較其2007年的最高峰時低了87%。而RWE於2015年時股價則下跌54%。
  • 在亞洲,日本市場兩大電力公司:東京電力公司(TEPCO) 和關西電力公司(Kansa)的股價在福島核災發生後幾乎蕩然無存,至今仍無法回復。中國廣核集團有限公司(CGN) 於2014年底在香港上市,截至2015年月,它的股價己經跌了六成。唯一沒有受到影響的是韓國電力公司(KEPCO),因其在一高度管制市場中仍擁有發電、輸送及配電的壟斷力量,其股票市值相較2013年上升了八成。
  • 在美國,擁有最多核電廠的Exlon公司的市值比2008年高峰下跌了六成。

AREVA財務崩盤:法國國營核電公司阿海琺(AREVA)在五年累計虧損100億歐元,且在每年42億歐元營業額但有63億歐元債務的情況下,已實質破產。2016年7月初時,阿海琺的帳面價值跌至歷史新低,相較於2007年最高值下降96%,資產價值只剩下13億歐元。阿海琺因即將破產,預期法國國家電力公司EDF將接收核電建設和維護的AREVA NP子公司,並開放外資入股。此紓困計畫尚未獲得歐盟委員會同意,且可能因風險延燒至EDF不利其營運。

營運成本增加而電價持續下跌:越來越多國家(包括比利時、法國、德國、荷蘭、瑞典、瑞士和美國部份區域),其過往核電低營運成本已因機組老化快速上升,導致現今核電廠平均營運成本幾乎與電力批發售價相當,甚至高於售價。事實上,在過去的五年中看到批發價格在歐洲市場急劇下降,例如,在2015年德國下降大約40%,北歐的斯堪地那維亞電力市場的零售價格下跌接近30%。

核電業的因應策略:前述趨勢促使核電業採行許多因應措施。如身為世界上最大核電運營商的法國國家電力公司EDF,已要求大幅提高電價以補貼其營運成本。美國最大的核電業者EXELON有多座機組因缺乏市場競爭力可能提早除役,並被指控以此「勒索」伊利諾州政府投入更多資金。即使引入一些為核電業者量身打造的政策,如修正電力容量市場規則使其有利核電營運,仍有很多核電廠缺乏競爭力。德國的E.ON電力公司於法定時間前六個月提早關閉一個反應爐。在瑞典,因為電費收入比預期地來的低,而且核電需要更多的投資,故至少有四個機組將提早除役。即使在發展中國家,例如印度,有兩座核電廠因為經營出現困難而可能提前除役。

車諾比30週年現況報告

1986年4月26日,在前蘇聯,現在的烏克蘭,車諾比核電廠四號機組發生了爆炸與失火。30年後,核災對附近區域帶來的後果依然顯著。

事故順序:力量衝程(power excursion)﹣輸出每四秒增加約一百倍﹣氫爆炸和隨後石墨大火,持續十天,從燃料棒中釋放出1/3的輻射到空氣裡。

環境影響:大火觸發的煙囪效應導致大量輻射物質排放至幾公里高的大氣層。估計40%歐洲陸地受污染 ( 濃度高於4000 Bq/m2),超過600萬人仍然居住在白俄羅斯﹑俄羅斯和烏克蘭等受污染的區域。災害發生後就電廠30公里半徑範圍內嚴重程度污染區域, 設立廣達2800 平方公里的禁制區,直至今日仍未解禁。

人類影響:災難發生後,大約13萬人立即撤出,最終一共近40萬人被迫搬遷。蘇聯軍方徵集了近55萬名未受過充足訓練被稱為「清理者」(liquidators)工人進行災後管理作業,導致其受到高劑量的輻射暴露。

健康影響:最近獨立調查估計,車諾比災難釋放出的輻射塵,將在之後50年導致4萬個致癌病例。目前已有超過6000個被確診出的甲狀腺癌症案例。預估未來還會有1萬6000名由於此事故而罹患甲狀腺癌症的民眾。同樣地,在白俄羅斯和烏克蘭被觀察到白血病致病風險增加五倍。一些新證據顯示,心血管病﹑中風﹑心裡健康和其他疾病,在受污染的地區有上升趨勢。強而有力的證據也顯示了車諾比核災對兒童的健康影響,包括肺功能受損﹑呼吸困難﹑血球數變低、高比例的貧血以及免疫球蛋白增加等疾病。

矯正措施:1986年,在困難重重的條件下,一個用來掩蔽毀損反應爐的「石棺」(sarcophagus)被建造起來,但迅速失去功能。而後歐盟和44個國家共同出資以20億美元進行「遮蔽執行計畫」(Shelter Implementation Plan),著手興建新安全掩蓋體(New Safe Confinement,NSC) 。NSC是一個巨大可引動的遮蓋,可替代舊的石棺,提供毀損核電廠除役作業中適當的保護。

廢棄物處理:目前車諾比廠址最嚴峻的潛在風險,是要在2017至2019年間將四個核電廠中的用過核燃料移至新建的乾式儲存槽。而廢液和其他廢棄物的處理設施則已在2015年完成。

福島核災五週年狀況報告

2011年3月11日,因東日本大地震而觸發的福島核電廠事故(福島事故)及其後續事件,至今已五年多了,此章節分析將包含福島廠內及廠外持續面對的重大挑戰。

廠內挑戰:2015年6月,日本政府修正對福島第一核電廠除役的中長期的路線圖。主要工作包括移除用過燃料(spent fuel removal)﹑融毀燃料撤出(fuel debris evacuation)和限制輻射廢水產生 ( limitation of contaminated water generation)

移除用過核燃料:三號機內的用過核燃料將在會計年度2017到2019年間移除,二號機在2020年至2021年,一號機2020年至2022年。

融毀燃料撤出:反應爐區的輻射劑量仍然很高(每小時4至10西弗),所以無法採用人工作業,且在沒有影像資料下,無法確知融毀核燃料位置。融毀燃料碎屑清除計劃則訂在會計年度2021年度的下半年,但是處理方法還未定案。

污水管理:大量水持續注入來冷卻燃料碎片(每天需水量約300立方公尺),地下水持續滲入已充滿高輻射污染水的地下室,試運行中的地下水繞道系統(dedicated bypass system)已將湧水量由每天400立方公尺減少至150至200立方公尺。有大量的水已經過一定程度的除污,但因含有高濃度的氚(輻射劑量達每升50萬貝克以上),所以仍需存放於儲存槽中。廠內儲槽容量是80萬立方公尺。此外,為減少污水而設計的凍土牆自2016年3月開始運轉中,其效果仍然在評估中。

核電工人:每天有3000至7500工作人員參與除役工作,並已有一些工殤致死案例發生。比如2015年9月,厚生省首次承認一名參與除污工作的工人所罹患的白血病為職業災害。

場址之外的挑戰:主要的挑戰包括數千計的居民撤離﹑健康狀況的評估﹑輻射廢棄物處理和相關成本。

居民撤離:根據政府統計數字,到2016年6月,福島撤離人數大概是9萬2600人(2013月6月高峰期是16萬4000人),約3400人因撤離相關因素而死,像是身體狀況惡化或自殺(這些皆被歸類為「與地震相關的死亡」)。政府計劃撤銷限制令,讓4萬7000人在2017年3月可返回原居所。不過,根據福島的一個統計調查,即使撤銷限制令,70%的撤離者不願回家,只有10%願意回家,20%還沒決定。

健康狀況:目前已發佈的甲狀腺癌案例相關資訊是互相衝突的。福島縣有一委員會表示,截至目前發現的甲狀腺癌是由輻射所導致的可能性並不高,但不能完全排除有這種因果關係存在。岡山大學(Okayama University)一個獨立研究則發現,福島的兒童甲狀腺癌症發病率比全日本平均的發病率高出50倍。

除污:根據政府統計,除污工作涵蓋撤福島離區域內外,仍有日常活動進行的地方,包括80%房屋﹑5%道路和70%森林。不過,除污措施的成效仍待觀察。

事故成本:日本政府尚未提供全面的事故成本。不過根據東京電力公司的資料,目前損失高達1330億美金,半數用於賠償。但對於食品出口的影響和旅遊損失並未納入計算。

福島核災 VS. 車諾比核災

每一個工業災難案例都各自面對特殊的挑戰,因此很難比較它的本質和影響。位於內陸的車諾比,電廠爆炸和持續的十天大火,相對位於沿岸的日本福島三個核電機組融毀。車諾比核爆發的輻射蔓延到整個歐洲。而4/5的福島輻射散佈在太平洋海。土壤輻射強度將因半衰期而減弱(銫137的半衰期為30年)。大量輻射會因為流入海中而稀釋,有些放射性同位素如銫137具可溶性,是這不代表輻射擴散到海裡就沒有影響,特別是靠近沿岸的魚類,但是遠離沿岸的影響仍不得而知。

兩個案例有一些參數可直接相互比較,此外根據計算和假設運用模式推估的成果,亦可作為比較基礎,為其結論闡釋上需要十分小心和謹慎。經過各方面準則比較,車諾比核災的嚴重性高於福島核災:前者的銫137排放量為後者的七倍,碘-131的排放量則為12倍﹑土地污染面積為50倍﹑累積暴露劑量為七至十倍和受影響的善後人員數為12倍。不過福島災難發生後,第一年撤離的民眾數量比車諾比多。但後來車諾比核災撤離人數增為第一年的三倍,達到40萬人,主因是因為發現更多的輻射熱點,導致撤離人數增加。

核能 VS. 再生能源發展

能源轉型在過去幾年的步伐加速。新科技和政策有利於分散式能源系統(decentralized systems)和再生能源發展。巴黎氣候協議給予再生能源發展一大推動力。巴黎協定中,162個國家提送自主預期減量貢獻(Intended National Determined Contributions,INDCs),只有11個國家表示核能是計劃之內,只有六個國家表示將繼續擴大核能的使用(白俄羅斯﹑中國﹑印度﹑日本﹑土耳其和阿拉伯聯合大公國)。相比之下,有144個國家提及再生能源發展,並有111個國家明確表示再生能源提升的目標或政策。

投資:全球再生能源的投資於2015年達到歷來的新高點,總額達到2860億美元,相較先前最高值2011年的投資額提升了2.7%。單單是中國就超過1000億美元投資,是2013年的兩倍之多。智利和墨西哥第一次進入全球前十大再生能源投資國,兩個國家在再生能源的投入的開支比對上一年多兩倍。對再生能源有明顯投資增加的還有印度(+44%),英國(+60%)和美國(21.5%),全球在核能投資相較再生能源投資金額低了一個數量級。

裝置容量:在2015年,再生能源裝置量的增加147GW,佔全球裝置量增加的60%,風力(63GW)和太陽光(50GW)發電連續第二年有明顯增加,一共佔所有再生能源新增裝置量的77%,相比之下,核能增長只有11GW。中國持續風力發電的增加(31GW),比2013年增長兩倍之多。中國總共風力發電裝置容量(146GW)比預期2015年目標(100GW)多。另外,中國又貢獻14GW太陽光發電增加以及德國仍然是最大太陽能發電國家。不過,中國有7.6GW的核能增長,佔全球超過68%的增長。

從2000年開始,全球國家一共總計增加了417GW的風力發電和229GW的太陽能發電。由於有總裝置容量37GW的核電機組處於長期停機狀態,全球核能裝置容量減少了8GW。

發電:巴西、中國、德國、印度、日本、墨西哥、荷蘭、西班牙和英國,包括世界四大經濟體中的三大,非水力的再生能源發電量皆超越核電。

在2015年,全球太陽光發電量增加33%﹑風力發電增加17%,而核電因中國因素增加1.3%。與1997年,即京都議定書(Kyoto Protocol)的簽定年相比,2015年時的全球風力發電相較目標多出8290億度,太陽能發電則多出2520億度,而核能發電僅多出1780億度。

中國在2015年與過去三年一樣,風力發電的發電量(1850億度)高於核能發電(1610億度),這情況同樣發生在印度,風力發電(410億度)連續四年超越核能發電(350億度)。另外,在2015年美國的非水力再生能源的發電量占比達到8%,較比2007年2.7%有明顯增加。

根據歐盟統計數據顯示核能在電力系統的角色急速下滑:從1997到2014年,風力發電一共增加了3030億度,太陽能發電增加1090億度,而核能發電則減少650億度。

總體而言,2015年數據顯示再生能源發電持續成長。相反,核能發電(除了中國),全球來說,都在下降。新型再生能源有前置期短、易於製造及安裝、以及快速規模化生產的優點,藉此克服單一機組裝置容量較小且容量因數較低的劣勢。將來,再生能源接受程度的提高和裝置成本下降將加速再生能源的發展。(全文完,回看上篇

報告作者群:
Mycle Schneider(獨立顧問)
Antony Froggatt(獨立顧問)
Julie Hazemann(EnerWebWatch總監)
Tadahiro Katsuta(明治大學法學院副教授)
M.V. Ramana(普林斯頓大學威爾遜公共與國際事務學院核能未來發展實驗室暨科技與國際安全計畫)
Ian Fairlie(環境與輻射相關獨立顧問)
Fulcieri Maltini(核能相關獨立顧問)
Steve Thomas(格林威治大學能源政策教授)