● 李敏／清華大學原子科學院院長
最近世界新聞常提到全球能源的短缺與能源價格的飆漲，有些新聞報導甚至稱此次能源風暴的衝擊可比擬1970年代初期，石油價格飆升所引發的石油危機。這次化石燃料的短缺是由天然氣開始，擴散到燃煤與石油，衝擊到許多國家。災情最慘重，被報導最多的國家包括中國、英國、印度、德國、黎巴嫩等。風暴中天然氣的價格一度較去年上漲4~5倍。俄羅斯普丁喊話，不以天然氣為武器，威脅其他國家，還可以增加天然氣產量協助歐洲國家。之後，天然氣價格開始回穩，但漫漫長冬是否能順利度過，自求多福走著瞧吧！
天然氣供氣不敷需求的原因是，去年冬天長久的低溫與今年的酷夏，增加了天然氣的消耗，減少了庫存；由於氣候的關係，全球風力發電績效偏低；新冠疫情肆虐，影響天然氣設施的正常營運；以及後疫情的經濟復甦等影響。此外，印尼煤礦區發生洪災，中國8月份山西礦區的洪水，與加上澳洲交惡，自己切斷了澳洲煤的進口，只有自其他地區進口。煤也不夠，只能去搶氣了。
再生能源現階段依然不成熟
為了拯救地球，減少碳排是當務之急，而能源的使用首當其衝。能源使用電力化是降低碳排的重要途徑，全世界電量需求一定會加速成長，在此同時還要關閉排碳量最大的燃媒發電，那電從那裡來？再生能源很理想，但受限於自然環境與氣象狀況。最大困擾是再生能源無法調控，萬一無風無光時怎麼辦？在儲電技術沒有進一步的突破前，再生能源還是無法獨當一面的，還是需要大量的傳統可調控發電設施。儲能技術包括化學電池（鋰電池）、使用氫氣的燃料電池、以及抽蓄發電。
▲作者指出再生能源立意雖好，但會有無法調控的時候。（圖／華航提供）
目前除了抽蓄外，其他兩種方式的大規模使用，還待進一步的嘗試。特斯拉2017年在南澳打造世界最大電池儲能系統，供電容量為10萬瓩 ，儲存電量為12.9萬度，建造價格為6千6百萬美元，2021年美國佛羅里達州興建之電池，40.9萬瓩，儲存量為99萬度。電網用燃料電池的價格就更驚人了，10萬瓩可發電10小時 (100萬度)的燃料電池，2020年的造價介於2.79~3.49億美元，預估2030年的造價介於1.44~1.82億美元。臺灣明潭與大觀抽蓄設施共10部機組，總裝置容量260萬瓩，可供電總量為1,600萬度，效率為75%，也就是說放水發電量僅為抽水時耗電量的75%。臺電規劃在德基水庫建第三抽蓄電廠，總裝置容量36.8萬瓩，可供電總量為154萬度，預算為260億臺幣。
再生能源發電設施的建構需要時間，但過渡期怎麼辦？電網也需要可調控發電機組來維持供電的穩定，使得燃氣成為不得不的選項，但是燃氣仍然會排放二氧化碳，燃煤是0.82公斤/度，燃氣是0.49公斤/度。天然氣體積龐大，輸送與儲存與能源安全供應息息相關；天然氣發電成本中，購買天然氣的成本佔比高達90%，氣價的波動，會強烈衝擊發電成本，現在的狀況就是一個活生生的例子。
核電是唯一能調控「無碳」能源
核能發電是另一個選擇。核能發電燃料體積小、重量輕，運輸貯存方便；即使不添加燃料，亦可長期運轉。核能發電燃料鈾的採購成本占總發電成本比例低，發電成本穩定。且核電廠一旦興建完成，其發電成本較不易受到國際能源價格波動的影響。何況核能發電不靠燃燒產生能量，故發電時不會造成空汙與排放二氧化碳，它對環境的衝擊從總量來看確實是最小的。
由於某些人或環團對於輻射的莫名恐懼，並不認同核能發電是綠能或潔淨能源，但相比之下，核能發電是唯一能調控的無碳能源，是無可爭議的。人類或某一個國家該不該、要不要使用核能確實是一個見仁見智的議題，依各國的天然環境、自然資源、地緣政治，與政治現實會有不同的政策，各國的核能政策會有很大的差異是可以預期的。
▲以國內而言，諸多反核團體，對於核能有極大的疑慮，影響國內能源政策。（圖／記者湯興漢攝）
在氣候變遷的危機下，將地球的溫升控制在1.5。C之內是科學界一致接受的目標。為了達到此目標，2050年達到碳中和似乎已是共識。歐盟還定了在2030年，二氧化碳排放減量55%的目標，目標定了，該如何達到此目標是各個國家的事。
歐盟綠色新政 政治角力意味濃厚
首先，燃煤電廠一定要被替換，而再生能源發電最美，但最不實際。燃氣二氧化碳排放量仍為燃煤的60%，但到底少一些。所以有些國家認為應該採用不排放二氧化碳核能發電。是否興建核能電廠來減排，是各國主權可以決定之事。但是任何建設都需要資金，歐盟是否支助核能電廠的興建，大家就要有共識了。歐盟的執委會聯合研究中心，研究報告的初稿指出核能應屬於綠色能源，但是有些國家不同意。事實上，歐盟國家之間對於天然氣算不算綠能，是否支助燃氣電廠的興建也有不同的聲音。
目前，在歐盟所謂綠色新政的經費運用策略中，核能與天然氣都尚未列為補助的對象。這與其說是各國有各國的見解或理想，不如說是大國間的角力。法國有雄厚的核能工業，當然贊成核能；德國非核、自廢武功，反對支助核能，除了要為自己擅長的再生能源找出路外，還想要推展天然氣。歐洲使用的天然氣80%由俄羅斯進口。天然氣管線經過烏克蘭，俄羅斯與烏克蘭橫眉豎眼時，歐洲各國也在著急，所以由俄羅斯直接拉了兩條海底管線到歐洲，北溪1號與2號，都由德國上岸，輸送量各為550億立方米/年，總合已經超過德國2020的進口量893億立方米。德國人反對核能，法國人就領頭反對天然氣電廠。
▲歐盟對於核能、天然氣是否該列入綠能，各國有不同的聲音。（圖／路透）
這次能源價格飆升的震撼，勢必對各國的能源政策有重大的衝擊，法國政府已經開了第一槍。法國目前的核能政策，是在2035年將核電的占比由目前的70%降到50%，但經歷這次能源價格飆漲的大震撼後，法國總統馬克宏日前說要投資10億歐元發展小型模組化反應器。其實這類型反應器的發展，在其他國家早已進行，包括美國，英國，加拿大，中國，韓國都有相關的計劃。法國政府領銜送了封信給歐盟，提出核能是「可負擔的」、「穩定的」、「不受外力干預」的主要能源，可以保護歐洲消費者，不受能源價格飆升的影響。
連署這封信的國家有保加利亞，克羅埃西亞、捷克、芬蘭、匈牙利，波蘭，斯洛伐克、斯洛文尼亞，與羅馬尼亞。這10個國家除了波蘭與克羅埃西亞外，其他國家核能發電量的比例介於19.9%至70.6%間。 這個名單上還不包括高比例使用核能的瑞士、瑞典、與比利時。瑞典在1980年就公投決定2010年非核，但仍然允許完成興建中的電廠。2010年瑞典改變政策，允許興建新的機組替代停役的機組，目前仍有六部運轉中的機組，核能發電占比為30%。
碳中和目標 台灣還有一段距離要走
臺灣是海島，土地面積小，人口密度高，沒有天然資源，能源幾乎百分百依賴進口；單位土地面積的發電量，臺灣排名世界第一；燃煤人均進口量，全球排名第一；液態天然氣人均進口量，全球排名第三。臺灣是獨立電網，電網可以承受的再生能源比例低，也需要更多的可調控電力作為備援。假如臺灣2025年的再生能源發電量真在2025年達到20%，單位面積光電與風力發電量必須是德國目前的2.7倍；即使做到了，剩下來的80%還是要靠燃煤與燃氣等化石燃料，長程來看，2050年的碳中和怎麼辦！
近日全球的能源風暴，送出強烈而明確的訊息，「以氣養綠」是行不通的，要承受非常大的風險。如果臺灣的經濟是一個平臺，平臺靠能源支撐，僅靠再生能源與化石燃料兩隻腳，平臺是站不穩的，核能發電則是穩住平臺的第三隻腳。2018年「以核養綠」公投的結果明確的告訴政府，臺灣人民支持2025年以後繼續使用核能。但號稱民主的政府並未尊重民意，能源政策未做調整。讓我們再一次展示意願，請大家支持12月18日的「核四商轉」公投，實質終止非核家園政策，啟用核電機組，進而保障人民享有不缺電、不限電、不斷電與低廉電價的自由。貫徹「以核養綠」才是邁向碳中和的康莊大道。
● 本文獲授權，轉載自奔騰思潮，原標題為「【李敏觀點】「以核養綠」—邁向碳中和的康莊大道」。以上言論不代表本網立場。歡迎投書《雲論》讓優質好文被更多人看見，請寄editor88@ettoday.net，本網保有文字刪修權。
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