【Yahoo論壇/李敏】現有核電廠延役救臺灣

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圖片來源:中央社
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《奔騰思潮》授權全文

作者:李敏 / 清華大學原子科學院院長

蔡英文第一次選總統時,以攸關國家安全的能源政策為籌碼, 信誓旦旦的說,非核也不會缺電。107年11月,不尊重「以核養綠」公投的結果,一意孤行,將臺灣電力系統帶入缺電與限電的泥沼。今年5月13日與17日兩次分區停電,5月份公告的「108年/109年全國地利資源供需報告」中的數據,已正式宣告蔡英文的能源轉型政策壽終正寢。臺灣電力政策不做大幅度的改變,將永遠走不出困境。

臺灣電力系統可調度電力裝置容量不敷需求

5月13日與5月17日,五天內發生兩次大範圍分區停電事件。政府大內宣引以為傲的670天連續供電綠燈(供電充裕、備轉容量率大於10%)的紀錄就此破功。前經濟部長「臺灣到2030都不會缺電」的承諾,瞬時化為輕煙。政府將5月13日的大停電定調為人為誤失造成的電網事故,堅持供電系統不缺電。5月17日宣布分區停電時,臺電再無電網故障託辭可用,坦承「因負載突升、供電能力不足再次限電」。不過,臺電依舊嘴硬強調供電能力不足的原因是「有數部機組仍在維修」,臺灣仍然「不缺電」。

任何對電力系統運作有基本認知的人都非常清楚,如果系統的備轉容量真達10%以上,兩次分區停電事件都可以避免。自大停電事件後,臺電官網的電力供需燈號幾乎都是黃燈(供電吃緊、備轉容量10%~6%之間)。然而,仔細檢視臺電官網的供電資訊,我們有強烈理由懷疑備轉容量率的實績值其實已小於6%,真實燈號應為代表供電警戒的橘燈。

大停電後,再度經歷5月18日與19日兩天瀕臨限電的驚滔駭浪,報載經濟部高層甚至親自出馬,拜託大企業共體時艱,減少向臺電「購電」。諷刺的是,真正紓解用電吃緊狀態的竟是「龍王」,這兩日下午各下了一場雨,使得夜間用電量下降,最終安然過關。所幸,歲修中的林口電廠3號機與核三廠1號機兩部大型機組(裝置容量總和175萬瓩),於20日完成大修且併聯發電,改善缺電的窘境。我們不禁要問,這關驚險地度過,是不是代表以後沒事了呢?

前經濟部次長杜紫軍7年前即已於立法院預言,「核四若不商轉,民國110年會分區停電」,當時數據說的話在今年應驗。那麼,今年的數據分又告訴我們什麼?去年(109年)供電的最大尖峰負載發生在7月24日,為3802 萬瓩,較同年5月的最大尖峰負載3379萬瓩,多了423萬瓩。今年五月最高日尖峰已達3802萬瓩,夏月年最高日尖峰可能高達4,225萬瓩,較5月17日最高負載3,744萬瓩多出481萬瓩。今年5月17日因供電不足而分區停電,臺電說明是歲修中的機組未及時上線造成,企圖誤導民眾,待歲修機組完成大修,停電之是不會再發生,但事實確是如此嗎?

我們將17日臺電官網上所列出所有歲修電廠的裝置容量加總(包括民營的麥寮電廠3號機),共412.6 萬瓩,扣除即將於6月初停止運轉的核二廠1號機裝置容量(98.5萬瓩),今年盛夏可用的裝置容量將較5月17日增加314萬瓩,但比可能需要的481萬瓩,還少173萬。

必須強調的是,以上的供電情境已大膽假設所有機組都「乖乖」不跳機,也不考慮「金手指」誤觸的線路故障。全民今夏必須共同面對臺灣電力系統備轉容量不足的殘酷現實,只要偶然發生機組故障跳機或人為失誤,幾乎可確定必然導致分區停電。尤有甚者,如果在事件發生瞬間,調度中心處置不當,更會產生全島大停電的災難。依據前述的分析,今夏應該逃脫不了分區停電的陰影;入秋後,可調控機組又要輪流進行歲修,停電陰影勢必繼續糾纏。

錯誤的能源政策,臺灣電力系統陷入泥沼

「展綠、增氣、減煤、非核」是民進黨政府電力政策的八字箴言,但在這個最高指導方針下,現下的電力政策的執行足以支持今後的經濟發展與民生需求嗎?根據經濟部今年5月公佈的《108/109年全國電力資源供需報告》,我國未來(110年~116年)的年用電成長率為2.5%,而年尖峰負載成長率則為2.3%。以109年數據為基準,116年的用電需求為3326億度,尖峰負載為4458萬瓩。圖1所示為報告中呈現之發電設施興建與停止運轉的期程。

如果所有的興建計畫能如期完成,臺灣電力系統的總裝置容量由109年的5,491萬瓩逐年增加至116年的7,871萬瓩,各年逐月的總裝置容量如圖2所示。風力與太陽能光電,將由110年6月的977萬瓩增加至114年的2,884萬瓩,增加幅度最大的是太陽能光電。眾所周知風電與太陽能光電均不可調度,臺灣離岸風電靠的是冬季東北季風,在夏天需用時幾乎完全派不上用場,而晚上太陽能發電設施是不可能供電的。風光發電設施巨幅的成長,需要搭配儲能裝置,電源供需報告中提到,未來4年新增的儲能設施只有59萬瓩。

要維持電網的穩定,依賴的是可調控的發電機組包括燃煤、燃氣、燃油、核能與水力,惟水力發電機組是否能使用,還要看水情。沒有足夠可調控發電容量,將如何因應太陽下山後的負載需求,5月17日的電力不足,就是發生在晚上。

圖2亦顯示109年~116年間可調控機組逐月裝置容量。政府的電力政策是以燃氣取代燃煤與核能,110年~114年間,減少核電387.2萬瓩、燃煤335萬瓩、燃油100萬瓩,燃氣汰舊183.2萬瓩,新增 1,086萬瓩。如圖2所示,110年6月可調度發電機組的總裝置容量為4898 萬瓩,114年7月以前可調度發電機組總裝置容量都低於此量,114年2~5月可調控電力的裝置容量,比今年6月還要少253萬瓩,5月核三廠二號機停止運轉後,還再減少95萬瓩,神奇的是就在該年六月,410萬瓩的燃氣機組商轉,114年7月的總量驟升為4959萬瓩,114年10月與12月,興達3號機與麥寮3號機停止運轉,可調控電力的裝置容量降為4844萬瓩,較110年6月少54萬瓩,115年5月臺中火力新#2與另一不知蓋在何處的250萬燃氣機組商轉後,情況才能改善。上面說的是最理想的狀況,113年要完成三部複循環燃氣機組,共321.3萬瓩,包括興達新#2與大潭#7,與不知蓋在何處的100萬瓩機組。114年上線410萬瓩,包括興達新#3、尚有極大爭議的臺中火力新#1(130萬瓩),與同樣不知道建在何處的150萬瓩機組。

即使天然氣電廠能夠完工,液態天然氣的供應還是問題,108/109全國電力資源供需報告中,明確的說「…三接延後營運,初步估算112~113年大潭電廠,全廠每小時供氣量較原規劃減少,影響機組供電能力減少約102~186萬瓩」。圖3與圖3所示為能源局105年5月14日「天然氣需求預測與供應規劃」簡報資料,如圖3所示,116年以前臺灣液態天然氣進口設施不足以因應需求,109年設施已經超載運轉8%,今年將超載16%,明年18%;任何設施怎麼可能7年內都超載運轉而不出問題的。以前曾經有人宣稱天然氣的安全儲量為7天,現在如果連即時供應都得超載,如何奢談安全儲量,臺灣近50%的電力來自沒有燃料安全儲量的天然氣,如何確保供電穩定性。

政府堅持倉促執行非核家園政策所衍生的增氣煤不降問題,基本上與民間「減少高污染燃煤機組」的主張相斥,此舉也造成臺灣電力系統中,可調控發電機組裝置容量嚴重不足,無法因應晚間尖峰負載的成長。自110年5月始,分區停電的警示將成為常態,而大規模跳電的夢魘也將如影隨行。今年5月公佈的「108/109年全國電力資源供需報告」,足以明證臺灣電力系統已陷入推動非核家園政策前就可預期的泥淖。如果政府不願意面對問題,徹底的檢討目前的電力政策,將永無脫離供電災難的一天。

核電廠執照更新延長運轉年限是臺灣電力政策的最佳選擇

要讓臺灣儘快脫離供電危機的泥淖,現有核電廠6部機組的執照更新會是最具體可行、也最經濟的方案。核電廠使用執照期限為40年,原因並非考量組件老化相關的安全疑慮,當初法規訂定的初衷是避免電力公司利用已折舊之發電設施,壟斷供電市場。美國30餘年前即已開始推動核電廠使用執照更新,延長使用年限至60年,幾乎所有的機組都已核可。日本關西電力1976年商轉的美濱電廠3號機將於7月啟動;分別於1974與1975年商轉的高濱1號機與2號機獲得法規管制單位與地方政府的同意,規劃啟動中。全世界目前已有122部機組運轉超過40年,其中5 部機組已運轉52年。幾年前,美國允許電力公司提出延役至80年的申請,目前核管會(USNRC)已經核准3座核能電廠(Turkey point,Peach Bottom與Surry)的6六部機組,申請中的有2座電廠的4部機組,另有2座電廠的4部機組準備提出申請。

臺灣三座核電廠的運轉年限都是40年,其中核一廠兩部機組已於2018年及2019年停止運轉,核二廠與核三廠4部機組將分別於2021年6月、2023年3月、2024年7月與2025年5月停止運轉。這6部機組總裝置容量524.4萬瓩,運轉績效良好,每年發電量超過400億度,減少碳排2,000萬公噸 (以108年度臺灣電力排碳係數0.509公斤二氧化碳每度換算)103年發電成本為每度0.96元,104年為每度1.14元,發電成本中包括後端核廢料處置與拆廠費用。機組在營運期間完全依照美國核管會的規範,執行組件設備的老化管理,為執照更新做準備。2010年於核一廠的延役申請文件送原能會完成初審;核二廠延役申請文件已備妥,但因2011年福島事故未提出;核三廠的申請文件也幾近完成。

核一廠兩部機組的運轉執照雖分別於2018年與2019年到期,但由於乾儲設施未啟用,電廠壓力槽內尚有燃料不能退出,依相關法規,在原能會的監督下,電廠仍然維持在可運轉的狀況。再者,核一廠尚有一批完全未使用燃料,粗估以一年的時間整備,進行必要之安全確認,即可啟動供電。

「以核養綠」公投結果顯示,民眾支持繼續使用核電

現有核能電廠延役的困難與顧慮會是程序的適法性與民眾的接受度。107年全國性公投第16案,獲得5,895,560票的支持,贊成票54.4%,反對37.1%,廢除了電業法第廢除電業法第95條第1項,「核能發電設備應於中華民國一百十四年以前,全部停止運轉」條文,民眾支持2025年以後繼續使用核能。包括金山、萬里、恆春等核電廠所在地居民,皆是絕對多數支持2025年之後續用核電。如果民進黨政府尊重民眾的選擇,推動核四商轉與核電廠延役相關事宜,如今之供電的狀況應該不如此嚴峻。適法性的疑慮,核電廠延役提出時間的相關規定僅是主管機關規依行政裁量權訂定的內規,無須立法院修法即可變更,核電廠的延役是「為不為」也,非「能不能」也。

現有核電廠延役,無法立刻解決短期內臺期內缺電的危機,但確實是最經濟與最能掌控進度之增加可調控之基載電力裝置容量的途徑,解決中期缺電限電的疑慮,亦可有效降低臺灣能源使用的碳排放量。

現有核電廠延役是臺灣電力政策最佳的選擇

務實的來看,因應國際對於氣候危機的重視以及2050碳中和的倡議,能源使用必定電力化,社會對電力的需求會逐年提高,電力的無碳化也是必然的方向,無碳的電力來源只有再生能源與核能兩個選擇。臺灣地狹人稠,又是獨立的電網,在儲能技術沒有跨世代的突破前,再生能源的配比有其尚不可克服的障礙。臺灣使用核能發電已有超過30年的經驗。過去40年臺灣三座核能電廠提供了穩定且價格穩定的基載電力供應。

核能發電燃料體積小、重量輕,運輸貯存方便,核能發電的使用可以提升能源供應的安全。核能發電燃料鈾的採購成本占總發電成本比例低,故其發電成本穩定,較不易受到國際能源價格波動的影響。核能發電不靠燃燒產生能量,故發電時不會造成空氣汙染與二氧化碳。任何發電方法都有其建康風險,以火力發電而言,空氣汙染帶來的健康效應是必然,而核電廠因地震或海要發生嚴重事故,造成輻射物質外釋事故是偶然。不論臺灣是不是繼續使用核能發電,核廢料的處置是一個已經存在,也無法逃避的問題。

為了臺灣的永續發展,核能發電是不可放棄的選項

圖1.民國108~116年新增與除役機組時程規劃
圖1.民國108~116年新增與除役機組時程規劃
圖2. 109 ~ 116年電力系統裝置容量
圖2. 109 ~ 116年電力系統裝置容量
圖3. 天然氣供需規劃概況
圖3. 天然氣供需規劃概況

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