M.V. 拉瑪納（M.V. Ramana）
加拿大英屬哥倫比亞大學公共政策暨全球事務學院 教授
Professor, University of British Columbia School of Public Policy and Global Affairs
學經歷：
- 波士頓大學物理學博士（1994）
- 多倫多大學物理系博士後研究員（1994-1996）
- 普林斯頓大學核能未來研究室、科學與全球安全計畫研究員（2009-2016）
編按： 本文為綠色公民行動聯盟整理2025年02月18日所舉辦「氣候危機，核去核從？全球能源轉型下的核能爭議」國際論壇的側記。
臺灣氣候行動網絡研究中心、綠色公民行動聯盟特別邀請國際知名學者、加拿大英屬哥倫比亞大學公共政策暨全球事務學院教授M.V. 拉瑪納博士（Dr. M.V. Ramana）來台於國際論壇開講，從科學的專業出發，探討為何核能無法應對氣候變遷。
拉瑪納博士的研究涉及國際安全與能源供應，尤以核能與可用於製造核武的核裂變物質為主，並致力於透過跨領域之方法學解決安全與能源相關的政策議題。著有〈 Nuclear Is Not the Solution: The Folly of Atomic Power in the Age of Climate Change〉（暫譯《核能並非解方：氣候變遷時代的原子能之愚》）等書，亦是年度《世界核能產業現狀報告》作者群的一員。
在論壇的一開始，拉瑪納博士以「核能、小型模組化反應爐與氣候變遷」為題發表專題演講，回顧核能產業發展，從經濟面向探討核能全球能源市場中的角色，並以科學角度分析所謂新型反應爐設計及小型模組化反應爐（SMR）的發展現況及技術風險，最後再從全球氣候變遷治理的角度探討核能是否能作為氣候變遷的解方。
下文以來第一人稱口述方式呈現拉瑪納博士的演講，內容經口譯翻譯，再由綠盟逐字整理，希望能向大家儘量完整呈現拉瑪納博士的原意。
核能、小型模組化反應爐與氣候變遷
大家早安，非常感謝大家的邀請。非常榮幸能夠來到台灣與大家分享我的一些觀察和觀點。正如今天論壇的主題所示，核能是一個極具爭議的議題。我將介紹一些背景資訊，談談全球核能的現狀；稍微討論一下所謂的小型模組化反應爐（Small Modular Reactor, SMR）探討它們是否真能解決核能產業所面對的問題；並且反思核能是否能成為氣候變遷的解方。
全球核能產業現況
首先我想先簡要介紹一下，現在全球的核能究竟發展到何處。目前全世界以反應爐的數量來說，大約有400多座。從這張圖表（圖一）可以看到，世界各國每年接入電網的反應爐數量以及每年全球的反應爐總數。從1950年代開始，我們可以看到1970年代和1980年代有兩波大幅增長。然而，自1980年代中期開始，新增反應爐的數量顯著下降。大致上，這與1986年車諾比事故的時間點吻合：那是反應爐數量開始下降的第一年，自那時以來，新增反應爐的數量遠低於歷史高點，許多年份反而關閉了更多反應爐。因此全球核反應爐的總數自1990年代以來大致保持不變。
更重要的是，核能在全球總發電量中所佔的比例，自1990年代中期以來持續下降。1996年，核能發電量所佔的比例達到了史上最高點的17.5%。而根據我們目前擁有的最新資料（2024年的資料尚未公布），這個比例已經下降到略高於9%。在同一時期，再生能源，特別是太陽能、風能、生質能以及地熱，則有了大幅度的增加。如我們在圖表（圖二）所看到的，下方曲線代表的是再生能源的比例，從1990年代中期約1%到了2023年已經接近16%。這個數字其實還低估了實際情況，因為許多再生能源，如屋頂太陽能或分散式系統並未接入電網，所以沒有計入其中。因此，事實上再生能源的貢獻應該比這個數字更高。
核電在經濟上不具競爭力：反應爐建造成本太高
那為什麼會出現這樣的趨勢呢？核能衰退的主要原因是其並不具有經濟競爭力。建造反應爐的成本非常高，而這些高昂的建設費用最終會轉化為高電力成本。以下是一些甫完工或目前興建中的反應爐之相關資訊。
首先是一座在法國Flamanville建造的反應爐，建造成本約為170億美元。在比較不同能源的成本時，由於他們的發電量不同，我們通常會以單位成本來計算，也就是在同一段時間內用不同能源發出每度電的成本為何。除了剛提到第一個法國的反應爐以外，第二組在英國正在興建中的兩座反應爐和第三組在美國喬治亞州去年開始運行的兩座反應爐，他們的單位成本都是非常高的數字（三者分別為每千瓦10.4萬、16.6萬、16.56萬美元）
我們可以進一步討論為什麼這些核反應爐如此昂貴，但簡單來說，建造核電廠如此昂貴的原因在於，核電廠本質上是用極為複雜的方式把水煮沸，也就是用核分裂反應產生的熱量來將水轉化為蒸汽。但核分裂過程本質上便具有危險性，為了控制並確保此過程所產生的放射性物質不會逃逸到生物圈，我們必須設置大量的安全措施——而這也是反應爐興建成本會如此高昂的原因。也就是說，核電廠天生就注定是昂貴的。
如果核能是我們唯一的發電方式的話，我們或許會認為如此高的成本是值得的；或甚至是20多年前，或許我們會說，如果擔心氣候變遷並希望避免化石燃料的使用，那麼高成本的核能還是值得投資的。然而，在過去15到20年，其他再生能源的成本已經大幅下降。這張圖（圖三）是來自美國一家名為Lazard的投資銀行，他們每年發布一份報告，計算不同能源來源（如煤、核能、天然氣及再生能源）的建設成本。從這些數字來看，再生能源的成本有了大幅下降，特別是太陽能，其降幅接近90%。反觀核能的成本卻呈現上升的趨勢，這背後的原因稍後會詳細解釋。
這是各位應該思考的一個趨勢。傳統上來說，核能產業對此的回應是：「我們知道核電廠建造成本很高，但一旦建成，因為它們不需要大量的燃料，只要用一小部分鈾就能產生大量的電力，因此運作成本是便宜的，長期來看會從中獲利」。這樣的論述在過去大約10至20年間已經證明不再成立。您會發現，即使是一些舊的核電廠，在其資本成本（Capital cost）和所需貸款皆已償還的情況下，光是維持反應爐運作，每發出一單位電力的邊際成本（Marginal cost）都較其他替代能源的成本要高。在水力壓裂技術（Hydraulic fracturing）降低美國天然氣成本，且再生能源也越來越便宜的情況下，許多美國的核電廠在這段時間皆因不具經濟競爭力而關廠。
那到了2016、2017年左右，核能產業開始進行大量的遊說，要求美國各州的州政府和聯邦政府要補貼這些核電廠。後來也有至少五個州份出資補助核電廠，然後在拜登政府底下聯邦政府也決定投入補貼——若沒有這些公家資金的挹注，美國還會有更多的核電廠提早關閉。這也不僅僅是在美國才看到的情況，在核電廠必須在競爭的環境裡運作的瑞典也是如此，很多老舊的反應爐也因同樣的原因被迫關廠了。
再回到新的核電廠，我們之所以在過去十多年來看到美國核能電廠的成本上升，與一個既有的模式有關。當我們去看全球各地的核電廠其實可以發現，它們最終所花費的成本都比原先預估高出許多。我試圖以（圖四）來總結一項學術研究的結果：在該研究所涵蓋的全球約180個核電專案計畫中，有175個計畫的成本超出了最初的預算，且完工時程也超過了預期。這也就是美國最新的Vogtle核電廠的情況——其最終成本大約為370億美元，也就是原預估140億美元興建成本的2.5倍。而這140億美元的預計成本，其實也不是最初的估算，在電力公司最早在我待會會談到的所謂「核能復興」時期開始考慮興建該廠時，推動這組AP1000反應爐設計的西屋公司所提出的預估成本約為50至60億美元，後來開工後提升至140億，最後完工時又達到剛提到的370億。這是一個非常典型的現象，也是今天在討論還處於非常早期階段、預估成本還落在50至60億美元的小型模組化反應爐時，必須考量的。
新的反應爐設計能否改變這些趨勢？
核能產業會說，這樣的現象都屬舊型反應爐的特性，但現在我們有許多包括小型模組化反應爐在內的新型反應爐設計，不會再重蹈舊型設計的覆轍。這樣的說法其實滿有趣的，因為他們所提到的這些通常稱作小型反應爐的新設計，在定義上就是其裝置容量較當前動輒1000至1500MW的大型反應爐，通常小於300MW。
但「小」其實並不代表它物理上的尺寸是小的。反應爐的大小實際上很大程度地取決於其設計類型。另外一個需要注意的是，「小」並不真的是一個全新的特性。如果你去看美國的情況，所有在1960年代和1970年代建造的反應爐，按照「小型模組化反應爐」的定義，其實都算是小型反應爐。這在加拿大、印度和許多國家也一樣，最初建造的核電廠幾乎都屬於小型反應爐。
在美國，當時這些小型反應爐最初是在1960年代受到推廣，希望幫助農村等偏鄉地區發電。由於這些偏鄉地區的電力需求不高，不需要用到典型的800至1000MW的反應爐，所以核能產業便發展出像是艾克河（Elk River）這座小型反應爐的產品。實際上，這些反應爐大多數都在預期的使用壽命之前就關閉了，主要原因是電力公司發現它們所產生的電力非常少、營運成本卻又不成比例地高。
一般從數學的角度來看，工程師們一直都知道，資本成本和設施大小之間大約就是0.6的的冪次方關係——也就是說，較小的設施通常單位成本會更加昂貴；這不僅適用於核電廠，其他類型的設施亦然。想像一下如果今天要從台北到我所居住的溫哥華：我們可以選擇每個人都乘坐私人飛機，或者大家一起搭乘一架大型客機。顯然地，搭乘大型客機會比私人飛機來得便宜。這樣的原則也是得大多數早期的小型反應爐在1970年代前就被關閉了，只有一兩座延續到1980年代。
另外，由於較小的反應爐效率較低，它們每單位發電所需的鈾也會較傳統反應爐多，所產生的核廢料也會更多。
單一反應爐設計無法實現所有理想的特性
一般來說，核電廠面臨著即便是核能產業業界也會承認的四大基本挑戰。這是在2003年麻省理工學院（MIT）核工系所發布的一份著名報告中所提出的：第一個是我剛才已經談過的成本。再來是反應爐可能會發生災難性事故；第三是核電廠會產生放射性核廢料，我們還沒有有效的解決方案；最後一個是同樣的技術也可以被拿來發展核武。
在五花八門的小型模組化反應爐設計中，你會發現，這些設計可能可以解決其中一兩個問題，但它們通常會讓其它問題變得更為嚴重。比方說，一個試圖減少放射性核廢料的反應爐設計，勢必會要使用所謂的快速光譜（Fast Spectrum）；而快中子反應爐（Fast-neutron reactor）的運作過程中，卻又會提升某些類型的事故風險，我稍後會再說明。因此，任一反應爐設計，都會需要做出這種取捨。不論是小型模組化還是大型反應爐，都沒有任何一個反應爐設計能夠同時解決這四大挑戰。
SMR沒有規模經濟
針對小型反應爐的成本問題，核能產業也有他們的一套說詞：「我們知道較小的反應爐會比較昂貴，但我們可以透過大量生產來達到規模經濟和正向的學習曲線便能降低成本」。然而，從整個核能產業的發展史來看，成本通常是與時俱進地增加而不少減少。
在（圖五）中藍色和綠色的點，顯示了美國和法國這兩個建造最多核電廠的國家，其核電廠的成本變化，都是隨著時間上升的；包括他們最新的電廠蓋下來，成本都比過去的電廠高。所以，這個趨勢並沒有停止的跡象。
就算要達到某種的正向學習效果，也必須建造大量的小型模組化反應爐，才能彌補規模經濟的缺失，但這個數字也非常龐大。這是為了讓一個小型反應爐能夠在每單位的發電成本上，與大型反應爐相匹敵——但正如我們前面提到的，大型反應爐本身就不是經濟的，所以小型反應爐幾乎永遠不會像再生能源那麼便宜。
從一些不同小型模組化反應爐廠商所提供的成本估算和實際成本中，我們也能看出這些反應爐的成本有多高。以美國已通過核能管理委員會認證、目前最接近實踐的NuScale反應爐設計中可看到，代表美西七州公用事業公司的猶他州聯合市政電力系統公司（UAMPS）原計畫於愛荷華州興建十二座NuScale裝置容量45MW的SMR機組，2018年的估算成本為43億美元、2020年漲到61億美元。後來開發商決定以縮小規模來因應，將總裝置容量從720MW降為462MW，結果估算成本反而又再上漲至93億美元。最後該計畫在許多參與者退出協議後，於2023年正式宣告終止。
以下圖六顯示了NuScale的UAMPS計畫隨著時間推移，總成本和每千瓦成本的增長情況。執得注意的除了是最終的預估成本來到93億美元以外，如果換算為每千瓦的成本來看，這其實是我們前面也有提到，使用AP1000反應爐、去年剛完工的Vogtle計畫原先預估成本的2.5倍。所以當我們用單位成本來看的時候就會發現，要開發SMR是一項極為昂貴的工作。
另外我們也看到，小型模組化反應爐開發商所提出的興建時程也一再延宕。各專案計畫詳細的興建時程我不一一贅述，但工程延宕是一個在多數國家的計畫中都可觀察到的趨勢。
針對小型模組化反應爐我最後一個想提的問題是，量產後如果我們發現有設計或生產上的問題，又該怎麼辦呢？像是過去波音飛機或是豐田汽車有油門卡住的問題，還可以透過召回的方式送回工廠解決。但具放射性物質的核能反應爐該如何處理呢？也可以送回工廠或拆掉重組重建嗎？這些都是核能產業目前無法真正解答的問題。
先進反應爐設計
接著我想談談所謂的「先進反應爐」（Advanced Reactor）設計。同樣地，我們時常聽到核能產業會說，我們提到的問題多屬於輕水反應爐的特質，可以透過其他不同的反應爐設計來解決。但我們還是得回顧歷史，看看這些不同種類的反應爐過去的表現，因為其實沒有任何反應爐的設計是創新的。
早在1950、60年代，全球各地的核能研究機構便探索過許多不同的設計，許多教科書裡也都還看得到。我們今天所看到所謂「先進」或「創新」的反應爐設計，事實上都是基於這些舊有設計來做一些諸如蒸汽產生器等變更，但本質上它們都還是就設計——而這些舊設計當初之所以都沒被廣泛採用也都有其原因。
像是所謂的「高溫氣冷反應爐」（High Temperature Gas Cooled Reactors），這種設計的優點在於它們可以在更高溫度下運行，以更高的效率將熱能轉換為電能，並且這些高溫熱能也可以直接用於需要高溫的工業。但這樣的反應爐在歷史上其實有很多待解的問題。
美國科羅拉多州建造的福特聖丹（Fort St. Vrain）反應爐即為一例。這座當年聲稱是最為安全的設計，實際上僅運轉了14年，就在其所生產的電力遠不及原先預期而關閉。關廠時《紐約時報》也報導稱：「世界上最安全的反應爐因為運行不常而關閉」，顯示其運轉紀錄極為不理想。
再來是也經常被提及的「鈉冷卻快中子反應爐」（Sodium Cooled Fast Reactors），比爾蓋茲的公司所推廣的Natrium反應爐便屬此設計。但鈉冷卻反應爐同樣有著悠久的歷史，許多問題都與鈉這個元素相關。大多數人可能在高中化學或物理課上學過，鈉因為和空氣和水之間的反應不穩定，是個非常難以處理的物質。因此有許多這類型的反應爐都在發生過一些小型事故後，因為處理事故的成本過高而皆已除役。
而這些事故主要包括鈉洩漏和輕水反應爐不常見的「爐心解體事故」（Core disassembly accidents）。這是個專業術語，但簡單來說，當一般的輕水式反應爐發生事故，其放射性或者是它能產生的能量是會降低的；但在鈉冷卻快中子反應爐中，它反而會產生越來越多的能量，進而導致可能的爆炸。雖然這都算是小型的爆炸，無法與核武爆炸的規模比你，但仍足以破壞安全圍堵系統的設施。
我之所以會提到這些，是因為這些問題都源自於化學和物理的原理和反應爐設計的本質。不論一個反應爐設計是由比爾蓋茲或是哪位億萬富翁所投資或推廣，物理和化學的原理仍會影響這些反應爐的運作。我認為這是問題的核心所在。
最後再來談談「熔鹽反應爐」（Molten Salt Reactors）。同樣的，這類設計的歷史不太理想，美國過去的原子能委員會早在1970年代時便放棄了將其商業化的嘗試。他們曾在1965至1969年間，於橡樹嶺國家實驗室（Oak Ridge National Laboratory）運轉過一座測試用反應爐。在這段時間內，它多次因為跳閘或冷凍閥的問題停機。且其短短幾年的運轉所產生的核廢料至今仍無法處理、處置費用約為1000萬美元——其挑戰在於，熔鹽本身具有腐蝕性，處理起來相當困難，其所產生的核廢料自然也變得更加難以處置。
總結來說，這些所謂新型或先進的反應爐設計其實各有各的問題，我們不能指望它們能夠作為解決當前核能產業所面臨的各種挑戰之解方。
「核綠共存」的可能性？
接下來，我想談談核能在氣候變遷的脈絡下所碰到的一些挑戰。我們前面已經看過全球再生能源的比例是如何持續性地增長，這樣的趨勢在投資方面也是如此。
從《世界核能產業現況報告》來看，圖七揭示的就是全球歷年來在各種再生能源和核能上的投資金額對比。圖中底部紫色的折現代表的就是核能的投資金額，成長幅度遠不及與再生能源的投資金額。
不過，我們也知道，再生能源的一大挑戰是它們無法穩定發電。不論是太陽能或風能，它們的發電量通常會有滿大的變化，儘管也有像地熱這樣的再生能源可以提供相對穩定的輸出，但它在再生能源中所佔的比例較小，成本也遠高於太陽能和風能。
因此，我們必須考慮如何應對這些再生能源的間歇性。這並不是一個特殊的問題。因為電網本身就是為了解決各種電廠不穩定問題而設計的。所有的發電廠都必須在某些時候停機，例如核電廠也會在停機進行燃料更換或維護，或者在某些組件發生故障可能需要更換時停止發電。燃煤電廠、燃氣電廠也都是如此。電網的角色就是要透過多樣化的發電來源來平衡個別電廠的變動性。
要解決間歇性的問題有三大解方。其一是盡可能地將發電來源多元化——開發聚光太陽能、太陽能光電、陸域和離岸風電、小水力、地熱等，它們各自有各自的輸出模式，越多元就越不易受單一能源的停供衝擊。其二是從需求面切入，像是美國目前廣泛討論的虛擬電廠（Virtual Power Plants，VPPs）透過像是在需求較高的時期集結消費者降低空調溫度、關閉洗碗機等方式，調整用電負荷，使發電、用電趨於平衡。
最後則是最明顯的解方，也就是增加包括鋰電池在內的儲能設備。儘管目前我們無法確定十年或二十年後哪種儲能技術會是最合適的選擇，但由於儲能領域正在進行大量研發，我們可以確信這一領域會有顯著進展。
藉由這三種方法，我認為再生能源的間歇性是可以有效處理的。然而，最不建議的解方是將核能作為應對間歇性的手段。原因除了技術上核電廠本來就無法靈活調整發電量以外，在成本上若要將其用作再生能源的備用機組，那麼產出的電力必然會比將核電廠用來維持穩定基載的情況要少。
實際上，一旦電網中有大量再生能源，任何電廠都不會以基載方式運行，尤其是當決策是基於經濟考量時。原因是，再生能源的邊際成本（Marginal Cost）為零：一旦設置了太陽能面板或風力發電機，其後便無須支付燃料費，僅需一些維護費用即能長期運轉。因此，當太陽能、風能等大量輸出時，經濟上合理的選擇是關閉其他電廠，以最大限度地利用再生能源。
這樣的情況在世界各地都在發生。像是加州已經實現了再生能源在某些時段產出超過100%電力，剩餘的多餘電力被用來充電儲能設備，並在夜晚提供電力，顯示以再生能源為主的電力系統是可行的。
而德國自2000年綠黨和社會民主黨首次合作組閣決議逐步汰除核能機組、2010年核電廠開始除役以來，在其電力部門的發展（圖八）中可以看到，2010年核電廠的發電量到了2023年已由再生能源完全彌補還有剩，而非以化石燃料取代。事實上，德國在電力部門使用的化石燃料也有所減少——證明非核和汰除化石燃料兩者雖然不容易，但確實是可行的，關鍵在於是否能夠提高能源系統的效率。
作為氣候解方的不適性
這回歸到我在我的書中嘗試回答的一個問題：我們是否應該透過擴大核能來因應氣候變遷？我在書中所提出的觀點是，核能並不能做為氣候變遷的解方，原因除了是核能高昂的成本以外，還有建造核電廠的時間成本。我們必須記得的是，我們並沒有那麼多的時間：氣候科學家都說我們已經錯過了很多IPCC等機構所設定的目標，必須急速減少碳排。不幸的是，試圖透過核能來解決這些問題完全不切實際——一般來說從核電廠動工到開始發電，平均需要約10年的時間。我也強調這只是平均數字，許多地方建設核電廠的時間更長。
這張照片（圖九）是位於印度南部，我成長地附近的核電廠建設過程的圖片。當這個快速增殖反應爐的興建工程在2004年開始時，他們宣稱將在6年內完成。但現在已經是2025年，這個廠仍未投入運轉。
另外，這也只是興建過程所需的時間。要開始興建一座新的核電廠也不是一夜之間就可以做到的。像是我現在所居住的加拿大英屬哥倫比亞省：這個省份目前沒有任何核電廠，但在去年的選舉中保守黨便提出要在此興建核電廠的提議。雖然他們最後並沒有贏，但假設他們贏得了選舉並且要啟動興建核電廠的程序，這當中又包括選址、安全審查、環境影響評估以及找到願意住在核電廠周圍的社區。
從過去車諾比和福島核災的經驗來說，受到最大衝擊的往往是離核電廠最近的社區——他們有些被迫撤離、永遠無法回到他們的家園。車諾比禁區的情況便是如此，儘管距離事故發生已快40年，但當地的輻射量還是非常高，沒有人可以遷回。這對任何社區來說都是非常艱難的要求。
因此，當很多地方浮現要建設核電廠的提議時，通常會遭遇很多反對。在英屬哥倫比亞省也會是如此。所以，必須找到一個社區，通常這唯一的方式就是通過賄賂，告訴他們「你們會得到很多工作機會，還會有很多回饋金」等等。但這是一個漫長的過程。最後但同樣重要的是，如果他們真的在英屬哥倫比亞省建設核電廠，他們還需要籌集建設核電廠所需的數百億美元，這一切都需要很長時間，大約需要5到10年。因此，如果英屬哥倫比亞省決定建設一個核電廠，那麼最快也要到2040年代，該地區才會有來自新核電廠的電力。這樣的時間表顯然並不理想。
我們常會在一些核能產業的文宣或聲明中，看到他們可以在3年或5年內完成一座反應爐的說法。像是Vogtle計畫，當時西屋公司就曾在他們的網站上發表過一支電腦模擬的影片，顯示其AP1000反應爐像積木般地在36個月內便能興建完成。該廠最終耗時三倍的時間才完工。我們必須記得，電腦模擬出來的結果和現實世界的情況是分開的。
而Vogtle廠其實是在所謂「核能復興」（nuclear renaissance）時期的產品。這是在2000年代初期，小布希（George W. Bush）政府在2005年通過《能源政策法》，為電力公司提供大量的興建核電廠的補貼，促使當時全國約有30座反應爐的訂單，其中約15座預計在2021年投入運轉。但最終只有四座反應爐真正開始建設，大部分的計畫都在建設成本不斷成長後取消了。也就是說，這些電力公司花費了很多時間和資源進行規劃，但這些錢最後全都浪費掉了。而這四座已開工的反應爐中，除了兩座已開始運轉的Vogtle反應爐外，另外兩座是位於南卡羅來納州的計畫：隨著建設成本不段上升、工期拉長，負責反應爐設計和開發的西屋公司在2017年申請破產保護，該計畫也在投入了約90億美元後遭到放棄。
而在南卡羅來納和喬治亞這兩個有反應爐動工的州份，其州議會所通過的法律皆允許電力公司在興建過程中便向消費者收費——換言之，在這些反應爐開始供電之前，消費者便已開始向電力公司支付核電廠的費用。在南卡，消費者花了共70多億美元，卻從未換來核能機組所發出的任何一度電。
這樣的情況並非僅限於美國，英國也曾經有過2020年要完成8到10座新建反應爐的規劃，但最後僅存的一座仍在進行中的反應爐興建計畫，也完全未達預期成果。這座反應爐原先預計在2017年啟用，當時開發商的負責人還曾說過：「到2017年聖誕節，人們將會用這個核電廠提供的電力來烤火雞」。但現在估計它可能會在2029年才開始運轉，建設成本也已大幅上升。
所以當我們在考慮氣候變遷的解方時，我們不能僅僅考慮某個能源是否是低碳的。我們還必須考慮它的成本，因為我們的資金是有限的；也要考慮它所需的時間。因此，投資核能意味的是以更多的錢來實現未來，假設核電廠真能建成的話，15至20年「可能的」減碳。相較之下，投資再生能源能以更快、更便宜的方式來實現減碳。
除了這些現實的考量外，在因應氣候變遷的過程中，我們也需要思考各種解方是否合意——也就是這是否是我們想要解決問題的方式？對我來說，有三大原因使核能無法作為合意的解方：
一、沒有所謂「安全的核電」
首先是反應爐發生事故的風險。反應爐是一種複雜的技術，可能會發生各種故障。它們含有大量的放射性物質，對人體健康構成風險；它們在高溫或高壓下運行，而且在某些情況下可能釋放大量能量，且事發極為迅速。如果你回顧任何一個真實事故，例如車諾比，從操作員發現異常到爆炸等事故完全發生所需的時間通常只有1到2分鐘，不足以做出任何反應。
我們也無法全盤考量到所有可能的事故情境。我們僅能針對某些發生過、已知的事故型態，例如福島核災，來做出相對應的預防措施。但歷史顯示，正如社會學家查爾斯·佩羅（Charles Perrow）在三哩島核災後所指出的，反應爐的意外事故總是以無法預料的方式發生，我們無法預見所有意外發生的可能途徑與方式，事故之後的清理和處置成本更可能超出我們的預期。從福島核災的先例中就可看到的，是核能監管單位的過度自信與監管失靈。這些機構有時還有其他業務，或是有政府壓力迫使反應爐必須運轉，種種因素對於確保安全而言皆不有利。
在現實世界中，無論核電廠大小，其發生事故的機率都是不確定的。我們永遠無法確定實際的事故機率，但我們可以肯定的是，它不會是零。如果所謂的「安全」是指不存在放射性物質從反應爐外泄的可能，那麼就沒有完全安全的核電廠。
二、核武擴散之風險
第二個挑戰在於，核能作為應對氣候變遷的解決方案，並不僅限於少數幾個國家能夠建設這些核電廠。要達到足夠的裝置容量，核電廠必須在世界各地廣建，尤其是在需求迅速成長的所謂發展中國家。因此，你會看到印尼、奈及利亞、沙烏地阿拉伯等國家也開始建設核電廠。在這種情況下，我們其實很難確保這些國家不會利用核能的技術來製造核武。雖然這是另一個層次上的安全問題，但兩者是相互關聯的：核能生產涉及到濃縮鈾和鈽等原料的使用，即使是一個小型核電廠，也會產生大量的鈽，足以製造核武。
三、核電產生的放射性廢棄物數千年後仍然很危險
最後一個挑戰與核能產生的放射性廢料有關。生產放射性物質是核能發電無法避免的固有過程；有效的核反應總是會產生核廢料。問題是這些核廢料的性質如何？有些核電廠內產生的放射性物質，是人類歷史上從未見過的，是在1945年之後才首次出現的。這些物質將會是危險的，並且會在數十萬年內持續具有放射性。
這裡的圖表（圖十）顯示了如果不小心攝入這些物質，無論是混入食物還是水中，會產生多長時間的毒性，它與一般環境中的鈾濃度相比又是如何。可以看到這個毒性持續的時間尺度大約是10萬到100萬年。在這樣的情況下，我們真的無法有信心地預測所提出的解決方案如何應對。
那麼全球各地的相關單位對於放射性廢料採取了什麼措施呢？他們基本上只有一個解決方案，那就是挖一個深洞，把這些廢料埋在裡面。他們不會稱這為深洞，而是稱之為深層地質處置場，但其實概念是一樣的。那麼問題來了，你能知道這塊岩石或這條隧道，或者說你挖掘出來的這些儲存空間，所放置的物質會在十萬年或一百萬年後如何變化嗎？你能對此有多大的信心？答案是不能。雖然這些人正在非常努力地透過各種模擬確保其安全性，但仍然會有很多不確定性，而這些不確定性會隨著時間的推移而放大。因此，沒有一個已經證明有效的解決方案。
此外，在過去建造過的一些核廢料處置設施，也發生過許多原先未預料到的問題。其中一個位於德國，另一個在美國，這些儲存設施的目的是處理來自核武器生產過程中的放射性廢料。美國的核廢料隔離設施在2014年發生了重大爆炸事件，涉及到一個裝有鈽的容器。這是當時的安全系統所無法預測到的，因為有人改變了包裝鈽的材料。如果你無法預測15年後會發生的事故，那麼對於一萬年後的預測能有什麼程度的信心呢？這正是我們必須正視的問題。
危險的炒作：科技巨頭的核能謊言
我最後簡單提一下，最近幾個月來有一個新發展引起了很多討論，那就是大型科技公司的對於核能的投資。我們在2024年看到，像亞馬遜、谷歌、微軟等大型公司表示將會投資小型模組化反應爐，這讓很多人感到非常興奮。我可以就此做一整場演講，討論這些發展，但我簡短地指出幾個重點。
首先，這些公司的主要動機與對核能的熱愛或其是否是解決問題的最佳方式無關，他們的挑戰主要來自於公共形象。
這些公司大多數已經看到先前虛擬貨幣公司因大量的能耗與碳排而遭遇負面報導，甚至有些國家開始立法規範的情況，像是美國的拜登政府就曾發布過相關的行政命令。這些科技公司知道他們的用於人工智慧（AI）等用途的數據中心可能也會因為其所衍生的排放量而受到媒體關注，因此以投資核能一事來轉移注意力，利用核能產業過去十幾年來宣傳的清潔和綠色形象，來表示自己並非不負責任的碳排大戶。
第二點要注意的是，這些公司所簽署的合約並不公開，我們並不知道合約內容。可以肯定的是谷歌和亞馬遜擁有非常聰明的商業和工程師團隊，他們知道建設核電廠需要多長時間，花費多少費用等等。我們知道的是，這些公司聲稱要投資的金額相對於建設核電廠所需的費用來說是少之又少。亞馬遜是唯一有揭露部分投資金額的公司，約為3到5億美元。為了讓大家有個概念，記得我之前提到過一個名為NuScale的小型模組化反應爐設計，這是目前在監管過程中進展最遠的設計，但到目前為止，它還沒開始建設。NuScale在研發階段便已花費了超過18億美元；這些科技公司在研發上的投入遠遠不及這個數字。至於建設費用，第一座核電廠的成本預估是93億美元。所以，這些公司應該投入100億到200億美元才算認真。如果他們真的有心，10到20億美元對亞馬遜或谷歌來說也不算什麼，但他們並沒有這麼做。他們投入的只是幾億美元，對他們來說就像是花錢買咖啡一樣，卻能獲得公共形象的好處，對他們的排放量並無實質影響。
總歸來說，這都只是一種公關操作。而核能產業對此非常高興，因為他們現在處境相當艱難，這樣的合作對於雙方都是有好處的。從消費者和公民的角度來看，這一切都沒有太大的意義，且核能的風險大多時候也都不是由谷歌或亞馬遜的擁有者來承擔，因為這些反應爐並不會設置在西雅圖（指亞馬遜總部所在地）或山景城（谷歌總部所在地），而是處於弱勢的貧困社區。不論是在美國、加拿大，還是台灣。我們必須要考慮到這個過程中的不平等性。
問與答
問：請問為何幾乎在所有國家，核電建設都遇到嚴重延宕、花上比原先預期多出好幾年的時間？核能電廠面臨時間問題，再生能源是否也面臨同樣的問題？例如，如果風能太陽能的建設在現實中接近飽和（考慮到土地問題、社會問題），而新的技術例如海洋能和地熱能仍然需要很久且不可預測發展的時間。
關於各種電力來源的成本比較，指的是「整個生命周期的總成本」，還是指建設或營運等成本？講者提到，其實用蓋核電廠相同的資本拿去發展再生能源，一樣會達到低碳電力的效果。那麼如果用容量因數、佔地面積、發電穩定等因素來比較，是否兩者可以類比？或是可以怎麼比較？
答：基本問題可以分為兩部分，一是成本，另一是為何會有這些延遲，並且可以預期再生能源會有什麼樣的情況。關於成本，我所提到的數字來自Lazard公司等，是所謂的均化能源成本（Levelized Cost of Energy，LCOE）。這是計算一個能源系統在其全生命週期內的總成本，並根據預計的電力產量進行分攤，並按一定的折現率來計算。因此，無論是再生能源的轉換效率，還是它們運行的時間長短，這些因素都被納入計算範疇。
然而，LCOE並不是一個完美的指標，這其中還涉及到電網的可靠性問題，這我也曾提過，但要計算確保可靠性的成本，這並不是單一能源所特有的成本，而是整體系統的屬性，不能僅僅歸咎於再生能源或核能。每種能源都有其成本，關鍵在於如何在整體上最佳化電網，什麼方案最便宜。很多專家都在進行這方面的建立模型，根據你對未來成本的假設，得到的結論會有所不同。一些模型會認為核能是最便宜的，這也許會有些人認同，但如果深入分析，根據我在美國和加拿大的經驗，很多將核能視為解決方案的模型，對核能的成本估算過於樂觀，假設每千瓦的成本為3000美元左右，然而我展示的數字通常會超過每千瓦10000或15000美元。
這一點很重要，但總體來看，我的觀點是，儘管我們對未來技術（如儲能技術）的成本仍然存在不確定性，但對於再生能源而言，比起對核能成本的樂觀預測，對於它們未來成本的預期應該更為樂觀。如果有人認為核能的成本會降到3000美元每千瓦，我們更有理由相信再生能源和儲能技術會變得更便宜，這與它們的技術特性有關。
此外，關於為何很多反應爐會延誤，是否再生能源計畫和儲能計畫也會延誤，答案當然是會有延誤。但延誤的性質有所不同。再生能源計劃往往規模較小，數量也多，因此它們的進展時間和成本存在較大變異。我提到的有關再生能源的數據，是基於數百個計劃的平均值，而美國只有一個核能計畫符合所有的這些數字。由於歷史原因，核能成本經常被低估。我展示過的一些學術研究表明，175個專案中，許多都超出了預期成本並且拖延了很長時間，這部分是因為核電廠的建設非常複雜，存在許多安全問題，而這些問題在再生能源領域並不常見。核能的支持者知道，如果他們按現實成本計算，沒有人會同意建設這些核電廠，因此他們不得不做出過於樂觀的預估，低估實際的成本。
這也涉及到一些錯誤的假設，這些假設內建於系統中。
問：目前台灣社會正在討論核電廠延役的修法問題。想請問要如何確保運轉已超過40年的核電廠繼續運轉的安全？國際上有沒有案例與成本統計？
至於舊有的核電廠，當我們談論到這些設施的維修時，有兩個因素要考慮。首先是設備故障的頻率，通常遵循一種叫做「浴缸曲線」（Bathtub Curve）的模式。核反應爐啟用初期，由於設施較新，操作經驗不足，故障率較高；隨著時間的推移，經驗累積，故障率下降。隨著老化的進行，故障率會再次上升。第二個因素是對老化設備的翻修和更換成本。目前關於翻修的數據比較有限，但以美國加州的魔鬼谷核電廠為例，該廠原本計劃在2024年關閉，然而由於政治原因，州長要求繼續運營。預計將花費約83億美元進行翻修，但來自獨立機構的估算則超過了120億美元。這表明，是否繼續運營這些核電廠需要詳細的成本分析。
總的來看，建設新一代核電廠（如EPR型）所需的成本也非常高，並且通常高於預期。特別是如Hinkley Point這樣的案例，這些建設已經不是「首次建設」，但依然極為昂貴，因此，如果你在台灣建設類似的EPR反應爐，成本將無法低於此水平。
問：台灣有許多企業界人士主張未來要使用新核能，應該指的是核融合跟SMR，請問講者對核融合是否有研究？
至於核融合，這也是一個「未來的材料」的話題。在半導體行業中，有一個笑話說「鍺是未來的材料」，但事實上，鍺的應用並未取代矽。同樣，核融合的挑戰也有很多，其中之一是物理學的挑戰。雖然核融合反應在太陽內發生並且已知如何實現（比如氫彈的原理），但關鍵問題在於能否有效控制這個過程並將其用於發電。當前，儘管有一些進展，但我們離實現可控核融合仍有很長的距離。
