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核四廠為何應停建

2000年07月18日
作者:王榮德(台大公衛學院職業醫學與工業衛生研究所教授、台大醫院內科部主治醫師)

身為一個環境職業醫學專科醫生,原先所關心的主要是工人健康之維護;然而親自參與了核四環境影響評估,才開始注意到核能發電關乎台灣全民以及後代子孫之生命、財產與健康,因此本於基督徒的良心,謹將所知報告人民及政府。

台灣是否應續蓋核四電廠,大家都需要根據事實資料來看誰的論點較有理。令人感到遺憾的是,台電所宣傳要蓋核四廠之理由似是而非,如仔細檢視均站不住腳。本文將從替代性能源、溫室效應、核電廠安全性、廢料處理,最後再論到其經濟性與社會成本,以供參考。



1. 替代性能源



台電之宣傳資料常說核電是唯一的選擇,太陽能電廠需很大土地,各種替代發電方式如何如何貴等等。其實核電絕對有替代方案,除了在適當地點推動開拓小型太陽能、風能、地熱能之使用以取代部分電力外,只要全面增加產電、輸配電和用電的效率,並使電業自由化,讓其他人也可以賣電,台灣根本就不會缺電了。

以產電效率來說,傳統的火力發電廠,發電效率只有三分之一,亦即從燃燒石化燃料所得之能源抽取轉變成電力,只能使用到三分之一。如果改採用複循環,不必加蓋電廠、不必增加任何污染,就可增加30%~40%以上的電力(註1)。所謂複循環就是把一次燃燒之能源發電兩次,以增加其發電效率。例如,有一種複循環式為燃燒產生氣體先推動一組氣渦輪運轉以發電,然後將這些氣體之廢熱再加以回收,用來加熱水產生蒸汽以推動另一組蒸汽渦輪,又發電一次。如此,一石兩鳥,既可提高產電量,又未增加任何污染,各種火力電廠均可作。這些複循環進步型火力發電廠之成本,大多比傳統型(目前台灣在運轉的)還便宜一些。傳統型天然氣發電建廠成本約每千瓦容量760美元,燃煤者為1,600美元。而複循環者天然氣發電每千瓦約400~800美元,燃煤則為1,000~1,700美元(註1,頁87,見表1)。台電雖然已有8個以上火力發電廠已採用複循環,但是尚有1,190萬千瓦的傳統火力發電廠也可以全面改裝或原地改建成複循環發電(見表2);從最舊最老的深澳火力電廠的機組開始,逐一汰換。如此在未增加任何污染下,就可增加約357~476萬千瓦電力,超過核四電廠原預定的270萬千瓦。這類複循環高效率機組台電至少已有8部機組在運轉(通宵5部、南部3部),並非不可行。

此外,台電喜歡蓋大型電廠,然後再用很長的管線來輸配電,其中至少浪費了6%以上的電力;另有學者估計,台灣輸配電所浪費的電力可達30%。為避免這種不必要的浪費,應該讓電業自由化,使人民可以在各個需要大量電力的工業區蓋小型高效率發電廠(如汽電共生電廠),如此,可節省輸配電的損失。

再以用電效率來說,目前台灣有三分之二的用電是工業用電。根據經建會六年國建計畫的報告,1971年我國每生產一美元的產品,耗電量是日本的1.31倍,1988年則提高到日本的2.64倍,現在約是2倍。兩國都同樣在經濟發展,我們政府的工業政策卻是用環境污染的代價來補貼耗電的工業,像鋼鐵、水泥、石化、造紙等。這種擴張耗電工業政策如果不改變的話,再多的電廠也是不夠的。這點政府和民間都必須改進。未來應考慮收能源稅,就像抽空氣污染防治費,如此用電才不會無窮盡的膨脹。

民生用電也一樣需要提高效率,特別是每個主張反核的人民,更應該率先實行。除了隨手關閉不用之電源外,需注意各種節省能源之消費措施。像購買家電用品時,應該注意選購省電的產品,而廠商也應努力開發此類產品。全面如此做,則省電冰箱比傳統式可節省80%~90%的電力,商業用冷凍系統可省50%,電視可省75%,影印機可省90%,電腦可省95%,電燈至少可省80%~90%(註2)。雖然這些產品剛開始可能貴一些,但做這樣的投資絕對值得。政府也應該全面倡導、鼓勵民眾購買這類產品才對。用電有效率並非要回歸原始人的生活,而是愛護生態環境,把電用在「刀口」上。根據U.P.Colombo及J. Goldemberg的估計,全面能源效率之推廣約可省下43%~69%的能源,如此就可在不增加污染下多出電力來(註3)。



2. 溫室效應之根本解決



台電常說,蓋核電廠是為了解決溫室效應,這個看法其實是在誤導民眾。不錯,1992年6月3~14日的地球高峰會議曾經簽訂氣候綱要公約,呼籲大家抑制溫室氣體的排放。但是,溫室氣體並非只有二氧化碳而已,還有氟氯碳烷、甲烷、氧化亞氮等等。台灣目前還在大量使用氟氯碳烷,而氟氯碳烷的溫室效應強度又是二氧化碳的3,500~7,300倍。根據中興大學環工系莊秉潔教授之報告,1990年台灣地區氟氯碳烷總消費量為6,850公噸,換算為溫室效應,相當於二氧化碳39,365,000公噸,比當年全台灣所有石化燃料電廠所排放二氧化碳之總和34,850,310公噸還多。況且氟氯碳烷早有替代之物,早在1987年蒙特婁公約就被列為必須逐漸淘汰之物,所以應該先管制氟氯碳烷,而不是去蓋核電廠。更何況建核電廠鈾礦開採、提煉與濃縮等都必須使用能源,除役拆廠及掩埋其廢料尚須長期大量使用鋼及水泥,而製造鋼及水泥正是產生二氧化碳的主因呢!

根據地球之友(Friends of the Earth)之報告,以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,是水力、風力及潮汐發電等再生能源平均的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排放比提升能源效率大12倍。雖然目前核燃料之CO2排放比石化燃料(如煤及石油)少;但是隨著鈾礦品質的下降,核燃料循環的CO2排出也相對會更增加,理論上提煉低品質的鈾與處理核廢料所排出的CO2,與直接使用石化燃料排放的CO2最後終將相同。負責因應溫室效應的聯合國國際的政府間氣候變遷研究小組(IPCC),在1995年公佈的研究報告顯示:若欲藉核能發電取代火力發電來緩和氣候變化,則到下個世紀(2100年)全球必須增加10倍的核子反應爐〔核能裝置容量由當時的330GW(Gigawatt,十億瓦)增加到約3,300GW〕。到時候核廢料將累積到630萬公噸。經過再處理後,可產生5千萬至1億公斤的鈽。而只要10公斤的鈽就可以製造一顆足以摧毀一座城市的核子彈。因此,其對人類安全的威脅之大是無法想像的。很顯然的,以擴增核能發電廠來因應溫室效應問題,實無異於飲鴆止渴。

近年來,風能及太陽能等的技術發展,已使其成本大幅降低三至五成。預期未來十年內可再降20%~35%。因此,美、日及西歐等國家,均積極進行風力發電的開發利用。在美國,風力發電廠每年的發電量超過35億度;德國在1990至1995年間風力發電由1,130億度增加到17,000億度(足供德國四百七十多萬戶家庭一年的照明用);英國在1990至1994年間,每年幾乎成長150%。丹麥政府在1997年10月5日宣布,將在2005年之前,興建500座海上風力發電廠,並預計在2030年底時,風力發電的發電量將達總發電量的50%。就連核電廠非常發達的法國,也一樣是在努力開發再生能源。法國打算十年後使風力發電容量達到500兆瓦。

台灣是個海島,每年約有半年以上的東北季風期,風力資源相當豐富。新竹湖口、關西台地的部分山區、中南部海濱及離島,都很適合風力發電。此外,目前台灣太陽能熱水器的普及率僅2%,遠不如緯度較高之日本的20%。台灣在這方面顯然有相當大的發展空間。

根據世界能源委員會(WEC)的預測,到公元2020年,所有再生能源對全球能源供給的貢獻率將達21%;若為了要達成環境永續的情境,則到公元2020年再生能源對滿足全世界能源需求的貢獻率必須提高到30%,其中12%則來自「新的」再生能源。IPCC則預測在2020年,水力、太陽能、風能、海洋能及生質能等再生能源將可提供全球約25%的能源。

由此可見解決溫室效應最根本的方法,一方面要管制氟氯碳烷,一方面要全面推動產電及用電之能源效率,並發展再生能源如風力及太陽能,絕對不是去蓋核電廠。如果台電真的有誠意要減少二氧化碳之排放,就不會於1994年在大林增設六號機,及1995年以後在台中增設五至八號機組還用低產電效率之單循環機組了。以蓋核電廠來解決溫室效應的說法,只是台電誤導人民的另一明證。



3. 圍阻核輻射之安全性與爐心鎔毀之緊急應變



台電常常宣傳台灣核電廠用多厚之圍阻體且是多重防禦系統,基本上與蘇聯車諾堡設計理念不同,不會發生大爆炸。核電安全用深度防禦的措施來圍阻核輻射固然很好,但是卻不能就此保證沒有問題,因為還會有共同原因失效的情況,而且人為失誤也常難以控制。舉美國Brown Ferry電廠曾經發生的火災來說,經過失火那間房屋之1600條電線全部失效。因此,深度防禦還是有可能發生爐心鎔燬,美國三哩島事件就是最明顯的一個例子。台灣屬於地震區,目前核電廠的防震係數,核一、核二、核三、核四分別是0.3g、0.4g、0.4g、0.4g,至多可應付六級地震。像1999年921集集大地震在七級以上,防震係數如果不在0.6g以上,用什麼深度防禦都還是無效的。核四廠打算採用的所謂「進步型反應爐」機組目前仍在實驗階段,其安全性堪慮,但台電卻把人民當作白老鼠在實驗,大膽核准興建,實在是罔顧台灣人民的生命財產安全。台電和原子能委員會為了推動核電,講了不少謊話,使得人為失誤更令人擔心。

美國的三哩島事件,台電和原能會常說沒有一人受到輻射傷害,事實上輻射引發白血病至少需要等2年才發病,而其它癌症更需要至少5~10年以上才會發病。1997年一月份的環境健康透視雜誌(Environmental health perspective)報導北卡州一個流行病學研究群,重新分析1979年以來三哩島周圍16公里居民各種癌症的變化,他們比較1975~1979年(事件發生前)和1979年以後(事件發生後)誘導期較短的各種癌症,分成69個研究地區,結果發現,三哩島周圍居民肺癌、白血病及總體癌症發生率,都隨著所受到的輻射劑量之增加而增加。此外,游離輻射劑量與致癌機率成直線正比,沒有安全劑量;如果是短時間接受高劑量暴露,則其致癌機率約為兩倍。

美國發生三哩島事件時,我個人剛好在美國波士頓求學,每天從電視上密切注意事情的發展,當時在該地區的人員的確有疏散。由於美國地廣人稀,8公里內沒住多少人,然而所有的孕婦、小孩還是都奉命疏散到別處;而8~16公里內的居民,門窗緊閉,隨時待命,視情況準備疏散。原能會常講核能災變疏散區僅為半徑8公里是不對的,必須看情況。車諾堡事故時則是30公里以內均疏散,後來統計污染較嚴重之地區約有1,300村的260萬民眾,其中還包括70萬小孩。甚至到十年後的現在,30公里內幾乎不住任何人,烏克蘭共和國且需提供免費住宅給三百萬災民住;為此原因,他們需把所得稅提高12%(註4)。台灣的人口密度高居世界第二,萬一不幸發生爐心鎔毀,核電廠方圓30公里必須疏散的話,根本無處可去。根據台灣大學大氣科學系幾位教授於1990年到1991年所做的四次大氣追蹤劑(六氟化硫;SF6)實驗,每次均由核能二廠煙囪位置釋放6個小時的追蹤劑,從上午10時開始釋放,到下午4時停止,以核二廠為圓心,在距離4公里、8公里、16公里及24公里為半徑的圓周上各設10站,總共40個採樣站,逐時吸取空氣樣本。實驗結果發現,最快一次是在2小時左右就到達內湖站。在風速很低的情況下,在6~7小時內也會收到;甚至設在華岡、北投、關渡、汐止、深坑以及石碇等地的採樣站,曾經分別有一兩次收集到大於背景值的SF6。以上結果充分顯示核能一、二廠若發生意外,溢出的輻射物質很可能在2到3小時就傳送到台北及鄰近區域。難怪到目前為止所有緊急應變計畫只能假定發生小規模外洩來演習,無法對爐心鎔毀作實地演練。台灣的經濟發展依賴出口,萬一發生核能災變,產品受到輻射污染,勢必遭全面抵制;台灣經得起這樣的核災嗎?



4. 核能安全之管制與監督



核電營運之全面安全性,需要有一個周全的管制與監督制度及執行之機構。但是根據目前的原子能法,原能會的首要任務是發展核能(註5),管制與監督只是次要功能。核四環境影響評估審查會(註6)在原能會主導下不顧程序正義,不但不准談替代方案與爐心鎔毀之緊急應變,開會到第四次未有任何共識也未投票即逕自宣布以後停開;原能會另外請一批專家學者通過環評報告;同時在1992年(民81年)1月23日一天內同意台電把核四機組從1百萬千瓦改成1百30萬千瓦機組。此外又欺騙民眾,導致發生1600戶以上輻射鋼筋屋、8條輻射馬路、15間輻射學校,還有板新水廠受到大漢溪輻射污染,可能讓人民喝到輻射水等等。根據陽明大學張武修教授的研究發現,受到較高量的輻射之鋼筋屋受害者,其淋巴球之染色體變異產生微核者增加(註7);又台大醫院內科張天鈞教授的研究也發現,輻射鋼筋屋受害居民中,隨著輻射劑量之增加而甲狀腺異常率亦增加。目前我國採用的是國際輻射防護委員會(ICRP)1977年之舊標準(註8),根本無法保護人民健康。更令人難過的是,原能會發給各級學校的宣傳墊板上卻都是說有根據ICRP之規定(註9),只不過上面未註明是1977年的標準(註10)。如果根據1990年的標準(註11),其暴露容許量是台灣現行標準的五分之一(見表3)。在這樣球員兼裁判的制度之下,台灣核電廠怎麼會安全呢?

根據台電公司自己的說法,經濟部1991年邀請外國專家評估台電營運管理在十項指標中,有7~8項是優於世界平均值(註12)。很遺憾的,我們從美國輻射管理委員會(NRC)的報告資料上看到的卻是,1990年當年台電六個核能機組所釋出的輻射劑量,平均每個反應爐年超過4人西弗(person-sievert),為美、日、德、法、加、瑞典與台灣等七國同型反應爐中最差的(註13)。以此看來,我國當務之急是修改「原子能法」為「核能管制法」,使原能會不再球員兼裁判,單純作管制,如此方能保障目前三個核能電廠的安全、保護人民健康並挽回政府公信力。



5. 秘雕魚事件

核三廠曾造成珊瑚死亡白化,核二廠曾經發生秘雕魚。秘雕魚的原因究竟單單是溫排水,或有可能來自電廠之輻射及化學污染,到目前尚無定論。本人曾在1991年核四環境影響評估期間,拿到一份台電內部資料,發現磷同位素一個月排放量已超過當時之一年總容許量。當我提出質疑時,原能會楊前處長辯稱是台電計算錯誤。但後來我才知道楊前處長正是輻射鋼筋屋的主要隱瞞者之一。

根據台電的資料,認為秘雕魚的產生只是因為水溫太高;在1993年3月,台電已經改善排水系統,按其自稱,已經解決了溫排水的問題,可是到同年8月30日、8月31日、9月2日、9月16日、10月23日都還有人在核二廠的出水口發現秘雕魚,其畸形率分別是38%、29%、44%、30%、29%(註14,頁60)。

水溫是全世界約440個運轉中的每個核電機組均有的問題,卻只有台灣在排水口發生秘雕魚。目前政府尚未找到真正原因,尚未控制好,卻急於蓋核四廠,並且叫大家像鴕鳥一樣眼睛閉起來,不去面對這問題,到那一天,產生了畸形人怎麼辦?



6. 核廢料遺害萬代子孫



台電的宣傳中把核廢料的處理說成:把會螫人的虎頭蜂固定於琥珀中,這是很大的誤導。首先,發過電之核廢料是具高輻射性之化合物,它們並非生物,將之儲存於不銹鋼筒中,仍是會繼續蛻變而放出α、β或γ等輻射線,所以需要經常地檢測,以免容器已發生破裂而不知,導致放射物溢出,危害到鄰近工人或居民而不知。例如碳14即可以二氧化碳氣體方式溢出。如有容器損毀,必須立即更換以防洩出擴大。此外,台電所極力宣傳有辦法處理,預備運去北韓的其實都只是不含用過核燃料之「低」放射廢料,它的半衰期較短,但也要小心儲存三百年至五百年。事實上,現今的環保趨勢是禁止毒性廢棄物跨國運輸(例如巴賽爾公約),未來國際間的協定與民間環保團體之監督會更嚴格,使台電這種作法被阻止。到目前為止,台電這些低放射廢料輸到國外處理尚未有一件成功過。而真正的「高」輻射廢料都還存放在核一、核二、核三廠的原址,如果發生大地震、颱風等,安全堪慮。

用過的核燃料中,許多化學物的半衰期(其放射性衰變為原來之一半所需的時間)很長(見表4)。毒性大的如鈽239,半衰期為兩萬四千年,因此至少需監測四個半衰期,約十萬年以上,其放射性才能減為原來的十六分之一。如果所有的放射物均考慮,則監測期可能達百萬年。核能工業已存在50年以上了,此類高輻射性廢料卻迄今還是沒有辦法解決。1996年6月號科學的美國人就談到,美國政府準備在域加山(Yucca Mountain)蓋此類山洞處置場,已實驗將近十年了,但由於誰也不敢保證可以萬年以上不發生大問題,因而面臨經費可能無以為繼之困境(註15)。現代的台灣人,等八年蓋好核四電廠之後,享受30年的能源(核電廠的壽命約只有30年),卻讓以後的子孫煩惱十萬年以上,完全不合「愛人如己」及「澤被子孫」的做人倫理。對任何想在台灣長久居住的人而言,如果知道這些真相,也是絕對無法接受的。



7. 核能之經濟性



按台電公司1995年發電成本實績為:核能每度電新台幣0.94元,燃煤也是0.94元,二者相等(註12)。但這是在目前使用ICRP1977年舊標準下之成本。如果根據1990年新標準(見表3),則核能從採鈾礦、提煉燃料、運輸、電廠運轉一直到除役拆廠與廢料處理等,其成本均要提高甚多;這也是所有先進國家除日本外,都不再繼續在自己的土地上蓋核電廠的主因。以核電為主的法國國家電力公司也因此虧損二千億法郎以上。日本蓋核電廠是他們想發展滋生型反應爐(Breeder reactor),或保存有發展核武的實力。這種以鈽作燃料之核能由於太危險,且鈽之半衰期又很久,英、美、法、俄等核能大國均相繼放棄此類實驗;故全世界原本只剩日本在做,但是日本在1999年也發生重大意外而暫停。我們不發展原子彈,也沒有此類技術,則自然不應作此危險又虧本的生意。以上考量還未包括核電廠跳機所造成限電之成本。根據過去的經驗,限電的原因有三分之二是核電跳機之故。例如從1981年到1988年,206次限電中,135次即是核電跳機所造成的,足見核電並不是一個可靠的能源。蓋更多的核電廠,並不會解決限電的問題。如果萬一發生重大意外事故如爐心鎔毀,其損失更不是可以簡單估計的;台電並未將它估計在其成本中,只假定這種情況絕不會發生(註16)。爐心鎔毀已在核能先進國的美國三哩島與蘇聯車諾堡各發生一次了,台電如此假定很難讓人民信服。如此看來,蓋核四廠等於要求人民用比較貴的錢來買相同的電,又需時時擔心有重大意外,根本不值得。台灣如果全面電業自由化,不讓台電壟斷電業,這種賠錢又危險的生意就不會有人做了。

8. 龐大的社會成本



除了上述有形的損失外,核能不公正的被運用,對本國更造成難以估計的社會成本至少如下:核四廠環境影響評估不顧程序正義,又造成輻射鋼筋屋、秘雕魚等事件,使政府公信力大失。美國等先進國家皆已不再興建新的核電廠,但他們卻把它賣給台灣,台灣儼然成為一個核電殖民地。當初的國民黨政府強行通過興建核四案,使得人民被迫接受核能事故及核廢料所帶來的高風險。此外,興建核四廠違反環境正義(environmental justice),因為核能電廠所產生的能源是由住在台灣本島的居民所享用,可是,我們卻將核廢料運往蘭嶼處理,導致蘭嶼居民被聯合國劃分為「環境難民」,這對我國的形象是一大破壞。



總結來說,身為基督徒,我個人在信仰上的領受是:核能固然也是一種可能被使用的能源,但是在使用時可能有爐心鎔毀,造成大量輻射污染外洩危害人體的危險;電廠用了30年之後,它所產生的核廢料又需小心處理,由後代子孫監測十萬年以上來收拾,更何況它如果要作得安全就會比較貴,在台灣目前的能源方案中它應該是排在最後的選擇。因此,鄭重呼籲當電業自由化、所有的替代方案(例如把現有傳統火力電廠換裝成複循環機組)都做過之後,如果還需要更多的電力,那時再來考慮是否需要興建核電廠還不遲;而且可能那時所使用的為核融合能源(註17),而不是像核四這種會產生高輻射廢料的核分裂能源。建議政府立即取消核四溝通小組並停建核四廠,原能會立即改成核管會,並全面推動能源效率。



致謝:本文得到同所詹長權教授、大氣科學系徐光蓉教授及陽明大學張武修教授之指正,特此

致謝。