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【專欄】核能重返舞台:淨零轉型的希望還是隱憂?

銳傳媒/ 2024.12.24 05:10

【專欄】核能重返舞台:淨零轉型的希望還是隱憂?

 

引言

隨著全球電力需求迅速成長,實現淨零排放成為各國能源政策的核心議題。在此背景下,核能因其穩定性和低碳特性,重新引起廣泛關注。然而,核能並非毫無挑戰可言,其監管障礙、供應鏈瓶頸以及高昂成本等問題,仍為許多國家在推動核能時的考量重點。美國政府於2024年11月15日宣布,計劃在2050年前將國內核電產能擴大至三倍,將核能視為能源轉型的核心戰略之一。過了一個月,日本政府於12月17日公布新的能源基本計畫,刪除「盡可能減少對核電依賴度」的措辭,計劃到2040年將核能占比提高至20%,再生能源占比提升至40%至50%。這些政策轉向,為全球核能發展提供了新的視角。

電力需求激增與核能的角色

根據國際能源署(International Energy Agency, IEA)的數據,電力部門約占全球溫室氣體排放的40%。隨著經濟成長和數位化進程加速,電力需求預計將在未來數十年大幅上升。到2050年,電力在全球最終能源消費中的比例將從目前的20%提升至至少30%。在這一背景下,能源轉型對可再生能源的依賴雖然重要,但僅靠太陽能和風能難以滿足穩定且大規模的電力需求。因此,核能作為穩定的基載電力來源,再度成為政策制定者的關注焦點。

[caption id="attachment_92851" align="alignnone" width="771"] 未來的核能項目將更依賴創新技術,如小型模組化反應堆(Small Modular Reactors, SMRs)。圖/截自IAEA 網站[/caption]

核能的主要優勢在於其能在不間斷運行的情況下提供穩定電力,這對應對電網波動和季節性能源短缺至關重要。例如,南韓已逐步將核能作為其主要電力來源之一,並計劃到2038年增加四座核電廠,顯示其對核能在能源轉型中的重視。同樣,法國也以核能為能源結構核心,核電占其總發電量的70%以上,成為全球核能利用的典範國家之一。

核能發展的挑戰與風險

儘管核能在減排方面具有潛力,但其在實施過程中仍面臨諸多挑戰,特別是在監管、供應鏈和財務層面。

核能發展受到嚴格的監管要求,確保安全性是首要目標。然而,過於複雜的監管程序經常導致項目延遲和成本超支。美國喬治亞州的Vogtle核電站就是典型案例。該項目最初預算為140億美元,但最終成本飆升至350億美元,歷經多次推遲才開始投入運營。這種延誤不僅增加財務壓力,也讓核能的商業吸引力下降。

另一方面,核能產業的供應鏈也充滿挑戰。從核燃料供應到高精度設備製造,再到專業技術人員的培訓,供應鏈的任何環節出現問題,都可能對核能項目產生重大影響。例如,俄羅斯作為全球鈾燃料的主要供應國,其地緣政治風險使一些國家在核燃料採購方面受到掣肘。此外,核廢料處理的技術和設施仍不夠完善,這一問題長期困擾著核能的可持續發展。

財務風險則是另一個不容忽視的挑戰。核電廠建設需要巨額初始投資,且回報周期極長,這使得私營資本對核能的興趣相對有限。例如,一些新興經濟體國家由於預算限制,難以推動大型核能項目。此外,核廠退役的成本和責任分擔問題,也對投資者帶來額外的壓力。

各國的核能戰略

不同國家在核能發展方面採取了多元化路徑,這反映出其能源政策目標和經濟條件的差異。

美國目前正積極推動核能復興,計劃在2050年前將國內核電產能擴大至三倍,並通過政策激勵鼓勵企業投資新型反應堆技術。喬治亞州的Vogtle核電站投運後,成為美國核能發展的重要標誌,未來的核能項目將更多依賴創新技術,如小型模組化反應堆(Small Modular Reactors, SMRs)。

相比之下,台灣則因為「非核家園」政策,計劃在2025年前關閉所有核電廠,全面轉向再生能源。然而,台灣的政策也面臨挑戰,再生能源的發展進度相對緩慢,且對進口天然氣的依賴程度持續增加,可能影響能源安全。

日本的核能復興與全球影響

[caption id="attachment_92853" align="alignnone" width="639"] 日本積極推動核技術創新,發展下一代反應堆,如高溫氣冷反應堆(HTGRs)和快中子反應堆(FBRs)。示意圖/Mitsubishi Heavy Industries  [/caption]

日本在經歷2011年福島核災後,對核能的態度一度趨於保守,大幅降低核電在其能源結構中的比重。然而,隨著能源危機加劇,特別是俄烏戰爭導致的天然氣價格波動,日本開始重新評估核能的角色。根據其最新的能源基本計畫,日本政府計劃到2040年將核電比重提升至20%,並重新啟用多座因安全檢測暫停運行的核電廠。這一政策的調整顯示,日本正在將核能視為應對能源供應和氣候變化雙重挑戰的重要支柱。

此外,日本還積極推動核技術創新,發展下一代反應堆,例如高溫氣冷反應堆(HTGRs)和快中子反應堆(FBRs)。這些技術不僅提高了核能的安全性和效率,還有助於解決核廢料處理問題。日本的核能政策轉向,不僅對亞洲地區能源格局產生深遠影響,也為其他國家提供了參考範例。

創新技術與核能的未來

核能的未來很大程度上取決於技術的創新與應用。在傳統大型反應堆基礎上,小型模組化反應堆(SMRs)成為核能產業的新焦點。這種新型反應堆不僅建設成本相對較低,還能靈活適應不同的能源需求。SMRs的規模優勢和快速部署能力,使其在偏遠地區和小型能源市場中具有巨大潛力。

此外,核聚變技術也被視為核能領域的革命性突破。雖然目前仍處於實驗階段,但全球多個核聚變項目,如國際熱核聚變實驗反應堆(ITER),已取得重要進展。一旦核聚變技術實現商業化,將為全球提供無限且清潔的能源,徹底改變現有的能源格局。

能源政策的協調與平衡

[caption id="attachment_67192" align="alignnone" width="1200"] 德國核能發電譜下休止符[/caption]

核能作為減碳的重要選項,其發展需要與再生能源形成互補。然而,各國在制定能源政策時,仍需在環境保護、經濟效益與能源安全之間尋求平衡。例如,德國決定逐步淘汰核能,全面轉向風能與太陽能,但這一策略使其對天然氣進口的依賴程度大幅增加。而法國則選擇以核能為核心,同時推動再生能源的發展,形成穩定與可再生並重的能源結構。

美國與日本的核能政策在全球範圍內具有示範效應。美國通過政策激勵推動核能技術創新,尤其是SMRs的商業化。而日本則聚焦於重啟現有核電廠與發展下一代反應堆技術。在亞洲與北美的帶動下,核能的發展趨勢將進一步加速,並在全球能源轉型中發揮關鍵作用。

結語

核能在淨零轉型中的角色無疑是一把雙刃劍。一方面,核能具備提供穩定低碳電力的能力,是實現減碳目標的重要支柱;另一方面,其發展也伴隨著監管、供應鏈與財務風險的挑戰。隨著各國政府加速推動核能復興,創新技術如小型模組化反應堆與核聚變,正成為解決核能痛點的重要途徑。

對台灣而言,在「非核家園」政策的架構下,如何平衡能源轉型的現實挑戰,值得深思。再生能源的發展雖是長遠目標,但過於依賴進口天然氣可能影響能源安全。參考美國、日本等國的核能策略,台灣或許需要重新評估核能在能源結構中的定位,特別是在穩定電力供應和減碳壓力並存的情況下,是否有更彈性的政策空間。

未來,各國需要根據自身的能源需求與條件,在核能與再生能源之間找到最佳平衡點。同時,透過國際合作加強核技術的研發與應用,共同應對氣候變化與能源危機的挑戰。在全球電力需求持續成長的背景下,核能的發展前景無疑充滿機遇與挑戰,而台灣的能源政策調整,也將成為此過程中的關鍵一環。

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