摘要報告翻譯:綠色公民行動聯盟
前言
日本前首相 菅直人
自福島第一核電廠事故發生以來已經 10 年,這場災難的規模比起車諾比事故猶有過之。1 號機至 3 號機的反應爐不僅熔毀,又發生核燃料熔化,而 4 號機的用過核燃料池則是幾乎完全蒸發。如果發生了最糟的情況,核電廠半徑 250 公里範圍內的所有居民就必須疏散—包括大都會東京在內的地區,而後果更是不堪設想。
由於東京電力公司員工、日本自衛隊成員、消防隊員和警察在第一線的無私工作,再加上美國和其他國家的關鍵援助,我們方能避免最壞的情況。我想藉此機會再次向所有馳援的各方表達謝意。
身為災難發生之時的日本首相,我現在相信,目前正是日本與世界終結依賴核能的時機。為此,我目前參與各類專案,與志同道合的前首相小泉純一郎共事。
自車諾比災難發生以來的 35 年裡,甚至自福島第一核電廠災難發生以來的 10 年裡,全球核電形勢發生了巨大變化。少有新的核電計畫,甚至在法國和美國等高度依賴核電的國家也是如此,而運作中的反應爐數量正在下降。另一方面,某些國家,特別是中國,正在積極推動興建新的核電廠。然而,在福島第一核電廠事故之後,興建成本倍增或翻了 3 倍,正在興建的新核電廠數量仍然很有限。
《世界核能產業現況報告》 是關於該主題最可靠的數據資源之一,讀者可公正並全面地瞭解全世界核電的現況。在客觀評估日本核電產業所面臨的情勢時,是個無價的工具。
雖然日本電力公司仍在推動重啟現有反應爐,但為了實現此一目標,必須達到的安全標準已經更加嚴格。加上自福島第一核電廠事故以來,並未啟用新的設施,結果就是目前日本只有不超過 10 座反應爐運轉。
日本正在尋求減少依賴化石燃料發電以對抗氣候變遷。然而,現今的日本政府仍於其情境預測中納入核電。就我而言,我正在盡最大的努力說服日本國會,再生能源可以完全滿足日本的電力需求,毋須倒退回核能。
具體來說,我正在推動與農業用地共享空間的大規模太陽能發電。這類「太陽能共
享」概念是設想在距離地面 3 公尺高之處裝設太陽能板,同時繼續使用下方的農田。日本農林水產省稱這種太陽能共享計畫為「農場式太陽能發電」。如此一來太陽能發電與糧食生產便能兩相結合。原則上,在日本半數的農業用地區域中實施這種農場式太陽能發電,就能提供足以滿足日本全部需求的電力。日本農林水產省目前頗為熱衷此一概念 。
僅僅 200 年前,日本城鎮和都市所消耗的能源,都是在農村裡以木柴和木炭的形式所生產。在過去的 200 年裡,我們主要能源的來源已過渡到煤炭、石油和核電。以農場式太陽能發電型態所帶動發展的再生能源,將會使能源生產回到它在農村的源頭。
我仍會約莫每年一次參訪福島第一核電廠遺址。儘管已經過去 10 年了,但除役進程仍舊難有起色,這使我深切意識到應避免重蹈覆轍。受損反應爐內大量的放射性碎片仍持續釋放達到警戒程度的的輻射。車諾比的前例使我們理解到,要使這類核廢料下降到安全放射性水準所需要的時間尺度,是以世紀來衡量的。
我希望在各界注意力轉向核工業時,《世界核能產業現況報告》能觸及更多的受眾。
重要見解
裝置容量上升,發電量下降
- 中國超越法國成為全球第二大核電國家。
- 至 2021 年中,共計 33 個國家運作 415 座反應爐,相較於 2020 年中,共增加了 7 座,但仍少於 2019 年中時的數量,與 2002 年高峰期的 438 座反應爐相比,更是少了 23 座。
- 全球共有 5 座反應爐於 2020 年啟用,包括白俄羅斯和阿拉伯聯合大公國各有 1 座。這比 2019 年中時預定的數量少了 8 座。6 座反應爐於 2020 年關閉。
- 運作中的核能裝置容量比前一年增加了 1.9%,在 2021 年中達到 369 GW(裝置容量 1GW = 百萬瓩),此為新的年中高峰,超過 2006 年中的 367GW。
- 核能發電量於 2020 年時減少超過 100 TWh(發電量 1 TWh = 10 億度)此為自 2012 年以來的頭一遭,減少的發電量比 28 個核電國家的核能發電量還要多(共有 33 個核電國家)。
- 不計入中國,核能發電量已下跌到 1995 年以來的最低水準。核電在法國電力組合的佔比也跌至 1985 年以來的最低水準。
- 中國核能發電量首次超過法國,並且成為美國之後全球第二大的核電國家。
- 自 1984 年以來,全球核電機組的平均年齡持續增加,現已達到 31 年,其中每 5 座機組就有 1 座為 41 年以上。
- 核能佔全球總發電量的比率從 1996 年 17.5%穩定下降至 2020 年的10.1%。
中國繼續主導個別國家核電發展,但發展速度下降。
- 中國核電發電量增加 4.4%,是 2009 年以來最低的成長率。
- 至 2021 年中,全球 53 座興建中的反應爐中有 1/3,即 18 座位於中國。興建中反應爐的數量遠低於 2013 年年底時的 69 座。
- 全球有 5 座反應爐於 2020 年開始動工,中國有 4 座,土耳其則有 1 座。
- 中國廣核集團完全放棄對外輸出核電的企圖。
- 中國並未達成十三五計畫中核電裝置容量達到 58 GW,並同時有 30 GW 施工中的目標。但在 2020 年風力發電已擴充至超過 70 GW,而太陽能光電則擴展至 50 GW。
- 俄羅斯參與了 53 個興建計畫中的 17 個,並且在全球 17 個國家中興建其中8 座反應爐。
施工延宕越趨惡化
- 53 座施工中的反應爐,至少有 31 座機組興建進度延遲。13 座機組延宕時程持續拉長,4 座機組則在過去一年首次通報延誤。
- 當中 10 起延誤案例(19%)的動工年度已經在 10 年甚至更久前,其中包括36 年前施工的 2 座機組與 1 座 45 年前開始興建的機組。
福島現況報告─10 年後
- 場內。排放超過 100 萬立方公尺污水入海的計畫極具爭議,前提是能否再處理 70%的核廢水,並且稀釋 100 倍。這項作業至少會持續 30 年。
- 健康。至 2021 年 7 月已有 218 人 (受曝之時為兒童 )經診斷為甲狀腺癌。病例數遠比預期高出幾十倍。
- 居民罹癌案例隨著環境污染增加。迄今尚未發布關於任何工人群體的健康調查。
- 核災疏散後,總計福島、岩手和宮城等三縣官方正式承認的*「災害相關死亡」人數達到 3,717 人,其中福島佔了 2/3。此一比率極高,考量到福島縣民因地震和海嘯而死亡的比率僅為 10%。
- 成本。日本政府發佈了新的成本估算,為 2012 年估計的 3 倍,依 2021 年幣值計算達到 2,231 億美元。另一項獨立評估則認為費用會落在 3,220 億美元至 7,580 億美元間,經費落差很大程度取決於核廢水和核廢處理方式。
- 司法。已提出諸多訴訟案件,許多訴訟正在進行,包括釐清東京電力公司高層該為福島核災負擔民事賠償的一項訴訟。
- 除 1 座反應爐外,目前已有針對所有運作中以及試圖重啟反應爐的訴訟。截至 2021 年 4 月,法院已經裁決 8 座反應爐必須暫停運轉。
*死因還包括自殺與因為難以獲得醫療照護(醫院功能喪失、就醫困難)造成了慢性病惡化,乃至於因 長期處於嚴峻的疏散後環境和喪失生計所致的健康障礙。
車諾比─災難發生以來的 35 年
- 在核災發生後的 20 年,6,800 名甲狀腺癌患者中雖有多數倖存,但付出極大代價。
- 歐洲的許多區域一直存在著食物污染,例如在德國就有超過法定標準的案例。
- 一座類拱形結構的新阻隔體自 2016 年 11 月起覆蓋了 4 號機組。
- 至少要到 2065 年才能完全拆除 1986 年時未受損害的 1 號機至 3 號機。
- 烏克蘭政府有意為車諾比核災現場申請登錄世界遺產,當地遊客在 2004 年僅僅 1,000 人,在 2019 年時已達到 20 萬人。
核電與犯罪能量
- 核電產業似乎存在著不同形式犯罪活動的問題。
- 某些問題由來已久或持續幾十年。日本的組織犯罪集團為核電廠提供工人業已超過 10 年。
- 近年來主要核電國家(例如比利時)發生嚴重的內部破壞。
- 國際透明組織的 2020 年腐敗印象指數中,35 個運作或興建核電廠的國家裡有半數的分數低於 50 分,滿分為 100 分。
- 行賄指數顯示,共有 28 個受調查的國家在境內運作或興建核電廠,他們在10 個最低分的國家中就佔了 7 個。
再生能源繼續茁壯
- 新再生能源電力的總投資金額再次超過 3,000 億美元,是已報導的全球核電投資金額的 17 倍。
- 再生能源較具有因應全球大流行病的韌性。256 GW 的非水力再生能源於2020 年併聯電網。其中風力為 111 GW、太陽能為 127 GW。核電則只增加淨 0.4 GW(新啟用容量扣除關閉容量)。
- 自 2009 年以來,公用事業規模的太陽能均化發電成本估計下降了 90%,風力下跌了 70%,但核電成本則是增加了 33%。
- 2020 年再生能源在歐盟首次超越化石燃料,成為主要的電力來源,這一年也是非水力的再生能源發電量首次超過核能發電量。
執行摘要和結論
《2021 世界核能產業現況報告》(The World Nuclear Industry Status Report
2021, WNISR 2021) 提供了核電廠數據的整體概述,包括反應爐年齡、營運、供電和興建的資訊。2021 年是日本福島核災十週年,今年的報告更為詳盡地分析場內/場外現況,包括受污染的水和廢棄物管理、健康後果、成本估算和司法案件等問題。本報告另有專章分析烏克蘭車諾比事件 35 年後的持續影響。
由於世界繼續與全球性的流行疾病、破紀錄的高溫野火、洪災,乃至於其他極端天氣事件搏鬥,因此《2021 世界核能產業現況報告》也首次呈現核電之於氣候變遷的韌性 ,包括針對法國的個案研究。
《世界核能產業現況報告》多年來持續彰顯了許多核能產業所涉及的不當、欺騙、造假、腐敗和其他犯罪活動。《2021 世界核能產業現況報告》首次以「核電與犯罪能量」的專章記錄各國與核電相關的多種犯罪活動。
《2021 世界核能產業現況報告》評估(至 2021 年中)33 個核電國家與可能的新進核電國家的興建計畫現況。 《2021 世界核能產業現況報告》另有章節涵蓋 10 個焦點國家,這些國家擁有相當於全球 2/3 的核電機組,也包括全球前五大核電生產國的其中4 國。除役現況報告則概述了已經永久關閉反應爐的現況。關於「核電對比再生能源」的章節則提供關於核電、風能和太陽能乃至於全球其他的再生能源的投資、裝置容量和發電的比較數據。最後,附件一概述了焦點國家所未涵蓋國家的核電概況。
反應爐啟用和關閉
啟用
《2019 世界核能產業現況報告》曾提及 13 座反應爐預定於 2020 年啟用,然而只有 3 座如期啟用,剩下 10 座則至少會延後到 2021 年中。另 2 座反應爐的啟用未見於上述清單。在 2021 年上半年有 4 座反應爐進行測試。
新冠肺炎疫情衝擊了部分測試的期程。
關閉
6 座反應爐於 2020 年關閉,法國與美國各有 2 座,俄羅斯和瑞典則各有 1座。臺灣和美國在 2021 年上半年各有 1 座機組關閉。
自 2001 年至 2020 年的 20 年間共啟用 95 座反應爐並關閉 98 座機組。在此期間中國共有 47 座反應爐啟用,並且未關閉任何 1 座機組。中國以外地區共有 98 座反應爐關閉,然而只啟用了 48 座反應爐,意即是在此同時減少了高達 50 座反應爐。
*《世界核能產業現況報告》是以最後一次發電的年度判斷反應爐的關閉狀況,如果機組在報告年度並 未發電,則會追溯調整統計數據。
營運和興建數據
反應爐運作與發電
至 2021 年 7 月 1 日為止,共有 33 個國家運作 415 座反應爐 ,扣掉長期停機的機組後,比《2020 世界核能產業現況報告》**的統計多出 7 座,但仍較 2019 年中時少了 2 座,比 1989 年少了 3 座,相較於 2002 年高峰期的 438 座反應爐,則減少 23 座。白俄羅斯和阿拉伯聯合大公國這兩國已開始運作第一座反應爐。
總共有 26 座反應爐為長期停機狀態,比《2020 世界核能產業現況報告》的統計減少5 座,其中日本有 24 座,印度和韓國則各有 1 座,但國際原子能總署認定前述機組為運作狀態。
總裝置容量比一年前增加了 1.9%,在 2021 年中達到 369 GW 的紀錄,超越在2006年所創的 367 GW 的最高紀錄***。
2020 年核能發電減少 104 TWh 或 3.9 %,這也是自 2012 年以來首次下降。 2020 年核能發電量下降至 2,553 TWh(發電量 1 TWh = 10 億度),比起前一年減少了
3.9%。中國以外的核能發電下跌了 5.1%,為自 1995 年以來最低的水準。
中國的核電發電量首度超過法國。
前「 五大」核電生產國家依序為美國、中國、法國、俄羅斯和南韓,共產出全球 72%的核電,前三大核電國家所產出的核電在 2020 年佔全球核能的 58%。
*參閱焦點國家和附件一關於各國運作中、興建中的反應爐暨核電在發電佔比的概述。
**如無另行說明,所有數據皆表示至 2021 年 7 月 1 日的情況。
***所有數字皆為名目淨發電量。 GW 代表 Gigawatt 或百萬瓩。
在電力/能源組合中的佔比
核電佔全球總發電量的比率,不再如同 2019 年般增加0.2 個百分點,而是回到緩慢而穩定的下降趨勢,從 1996 年 17.5%的高峰下跌至2020 年的 10.1%。
自 2014 年以來,核能在全球商業初級能源消費中的佔比穩定維持在大約 4.3%。
反應爐機齡
除中國外均無重大興建計畫的情況下,世界運作中機組的平均年齡持續上升,到 2020 年中已達到 30.9 年。自 1984 年以來全球機組的平均年齡就持續增加。
共有 278 座反應爐服役達到 31 年或更久,佔全球運作中機組的 2/3。數量超過 1/5的 89 座反應爐,已運作超過 41 年。6 座機組則已運作了 51 年或更久。
年限推估
如果目前所有運作中的反應爐在營運許可期限屆滿前都維持併網狀態,包括獲得延役許可的許多機組(核電廠延役推估),而所有正在興建的機組也依計畫如期啟用,想要維持運作機組的現有規模,就得於 2030 年年底前額外增建或重啟 135
座反應爐,相當於 95 GW 的裝置容量,也就是平均每個月要啟動 1 座機組或增加 0.8GW。這意味著相較過去 10 年的興建速度,未來 10 年的年均興建速度得加倍,也就是從 6 座增加到 12 座。 新增核電廠的動工計畫已趨緩 。而需要維持當今全球核電規模的新增反應爐數量可能會更高,因為許多反應爐在營運許可期限屆滿前就已關閉。需要新機組的數量可能更高,因為許多反應爐早在許可證終止之前就已經關閉:自2016 年至 2020 年間關閉脫網的 23 座機組的平均機齡為 42.6 年。
建設
目前有 17 個國家正在建造核電廠。至 2021 年 7 月 1 日止,共有 53 座反應爐
正在興建中,較《世界核能產業現況報告》所載的 2020 年中時的數量多出 1 座,但是仍比 2013 年減少了 16 座,其中有 18 座反應爐位於中國,總裝置容量為 17 GW。
世界興建中反應爐的總裝置容量增加 0.5 GW,達到 54 GW。目前施工中的 53 座機組自施工以來的平均工期為 7 年,前一年時的統計為 7.3 年,而 2017 年中時的統計則為6.2 年。許多機組距離完工仍有數年之久。
- 在 17 個國家中至少有 12 個國家正在興建中的所有反應爐經歷長達一年的延誤。至少有 31 個興建計畫延宕。
- 列入延宕的 31 座反應爐中,至少有 13 座反應爐在過去 1 年中通報為大幅延宕,另有 4 座反應爐則於去年通報又發生新的延誤狀況 。
- 原有 13 座反應爐訂於 2020 年啟用,然而僅有 5 座如期啟用。
- 2 個計畫的施工可追溯到 36 年前之久。首先,斯洛伐克的 Mochovce-3 和Mochovce-4 的啟用又遭延誤,目前分別延遲到 2021 年年底和 2023 年。再者,Bushehr-2 最初於 45 年前的 1976 年動工,在遭擱置 40 年後終於在2019 年復工。目前預定於 2024 年併網。
- 另有 5 座反應爐列入「興建中」已有 10 年或甚至更久:印度的原型快中子增殖反應爐和 Kakrapar-4、芬蘭的 Olkiluoto-3(OL3)、日本的 Shimane-3和法國的 Flamanville (FL3)。芬蘭的計畫今年再次延後,法國和印度機組的併網日期可能再次延遲,日本反應爐甚至提不出一個暫定的啟用日期。
- 在過去 10 年中,10 個國家建設完成 63 座反應爐,中國完成其中的 37 座,
- 從動工到電網併聯的平均期間為 10 年。
動工與新建問題
開始動工
5 座反應爐於 2020 年動工,其中中國有 4 座,土耳其則有 1 座。6 座機組於 2021 年上半年開始施工,其中 3 座位於中國。相較之下,2010 年有 15 座機組開始施工。動工的高峰期落在 1976 年的 44 座反應爐。
自 2011 年至 2020 年的 10 年中,世界上共有 57 座反應爐動工興建,其中 3 座已經停工棄置。至 2021 年中時,只有 15 座機組啟用,39 座則仍在興建之中。
取消興建
自 1970 年至 2021 年中,783 座施工中的反應爐裡共有 93 座,也就是每8 座反應爐就有 1 座,於不同階段遭到 19 個國家放棄或擱置。
焦點國家
本報告所深入探討的以下 10 個焦點國家,幾乎佔了全球核電國家的 1/3,而這些焦點國家所擁有的反應爐機組大約佔了全球的 2/3。2020 年的關鍵事實如下:
白俄羅斯
白俄羅斯於 2020 年 11 月 3 日將 1 座位於奧斯特羅韋茨( Ostrovets)的Belarusian-1 號機併聯電網,成為第三十三個運作核電廠的國家。該核電廠在鄰國引發巨大爭議,歐盟執委會呼籲應提升該核電廠之安全措施。
中國
中國核能發電量在 2020 年成長了 4.4%,這是自 2009 年以來最低的年成長
率,不過中國仍超越法國,成為世界第二大核電生產國。
芬蘭
Olkiluoto-3 壓水式反應爐計畫又遭延宕。這次是「由於渦輪機大修」所致。根據 2021 年 8 月的公告,2022 年 6 月之前都不必指望該機組能「正常發電」,這比原
定計畫的啟用日期延誤了 13 年之久。
法國
核電廠的發電量較 2019 年減少了近 12%,核電佔全國發電量的 67%,亦為自
1985 年以來的最低水準。完全停機累積達 6,475 個反應爐日,或平均下來每座反應爐於一年之中有接近 1/3 的時間停機。Flamanville-3 壓水式反應爐計畫又遭延誤,目前已定於 2023 年中啟用。在此同時,國營公用事業 EDF 的競爭對手在 2020 年年底的市佔率已經達到半數的商業用戶和 26%的住宅用戶。
印度
經過 10 多年來的建設,Kakrapar-3 終於在 2021 年 1 月啟用。核電廠的發電量佔全國 3%。太陽能電廠和風機所各自產出的發電量都高於核電。這兩種技術所產生
的總發電量是核電廠的 3 倍。
日本
核能發電佔全國發電量的 5%,低於 2019 年的 7.5%。至 2021 年中時已有 10
座反應爐在不同時間點重新啟用,但仍無法同時供電。另有 1 座回到長期停機狀態。自 2020 年 11 月至 12 月的 6 週期間,只有 1 座機組維持運作。
南韓
核能發電於 2015 年起大幅下跌後已出現連續第二年的增長,成長量接近10%,共佔全國發電量的 29.6%。根據第九次能源計畫,南韓於 2034 年時會降低核電佔比至只有 10%。然而,這項政策可能會在下次選舉中翻盤。
臺灣
另 1 座反應爐於 2021 年 7 月關閉,其餘 3 座反應爐將於 2025 年關閉。隨著蔡英文總統於 2020 年連任,逐步廢核的政策會持續下去。核能在電力的佔比已從1988 年的 41%下跌到 2020 年的 13%。
英國
核電發電量再減少了 11%,而再生能源發電量則增加了 11%。關閉 2 座長期停機反應爐。另有 4 座機組定於 2022 年 7 月中旬前關閉。英國反應爐機組老舊,平均
機齡超過 37 年,因而面臨許多待解決的技術挑戰 ,尤其是無法彌補的損害,如石墨慢化磚的損害已回天乏術,導致改良型氣冷式反應爐的長期停機 。欣克利角 C(Hinkley Point C)核電廠 1 號機的預定啟用已延遲至 2026 年中,並且再次增加成本估算。
美國
核電機組持續老化,至 2021 年中時平均機齡為 40.7 年,也是首次超過 40年。核電機組在市場競爭中更顯困難。州政府補貼了 4 座不具經濟效益的核電廠,以避免它們「提前關閉」。在俄亥俄州一個前所未有的貪汙計畫東窗事發後,4 座反應爐的「紓困」計畫可能會因而反轉。核電企業 SCANA 的前執行長在現已棄置的 V.C
桑默核電廠(The Virgil C. Summer)興建案中,對涉及掩飾財務問題、圖謀詐欺之事認罪。西屋公司負責該案的最高階行政主管,被控在弊案中犯下欺騙聯邦調查局的重罪。
福島現況報告—10 年後
自 2011 年 3 月 11 日日本東部大地震(在本報告中簡稱為 311) 和後續事件所引發福島第一核電廠事故(福島事故)開始後已歷經 10 年。
此次的十周年版本超出舊有場內和場外挑戰的概述,並以專門章節探討健康影響、成本評估、業者與國家所應承擔核災責任的司法判決等複雜問題,乃至於反應爐重啟的條件。
場內和場外挑戰概述
場內挑戰
用過核燃料已於 2021 年 2 月完全從 3 號機的池內移出。1 號與 2 號機至今仍在準備階段。
燃料碎片移除原定 2021 年由 2 號機開始,然而「因新冠肺炎疫情而延誤了大約一
年 」。
污水管理
持續注水冷卻 1 號機至 3 號機的燃料碎屑。高度污染的水自破裂的圍組體中流入地下室,並與伏流水滲入地下室的水混合。經由設置繞道系統與抽取地下水,已使流入水量由每日約 400 立方公尺減少至每日約 170 立方公尺。 然而,在 2019 財政年度所抽取的污水再次增加到每日 180 立方公尺,至 2021 年中時已增加到每日228 立方公尺。等量的水在部分除污後儲存於 1,000 立方公尺大小的水槽中。 因此每4.5 天就需要 1 個新水槽。場內的蓄水量為 140 萬立方公尺,預計於 2022 年年底達到飽和。排放廢水入海的計畫在國內外都備受爭議。如果要執行此計畫,則至少約 70%的廢水需要再次處理,並且必須稀釋 100 倍。而這項作業至少會歷時 30 年。
工人健康
至 2021 年 2 月共有近 7,000 名工人參與場內除役工作,其中 86%為承包商:僅有其餘 14%的人員是為東京電力公司工作。
場外挑戰
場外問題包括數以萬計撤離民眾的未來、食品污染以及除污廢棄物的管理。個別章節會著力於福島災難的健康後果、法律問題暨成本評估。
疏散
至 2021 年 4 月,福島縣約有 35,500 名居民(不包括「 自行撤離者」)是官方所認定的撤離者。福島縣指出,撤離者人數於 2012 年 5 月時達到高峰,當時數字為
略低於 165,000 人。針對受影響的行政區,政府打算繼續解除管制。然而根據近來的一項調查,只有 2.5%的民眾返回大熊町與 9.2%的民眾回到富岡町。
食物污染
根據官方統計,在 2020 財政年度的前 11 個月所採集的 54,412 個樣本中(僅是 2019 財政年度的 1/5),總共只有 127 項食物經認定為超出法定限制。至2021 年 3 月為止包括歐盟在內的 14 個國家/地區(比前一年減少 6 個)仍然維持後311 進口限制。
除污
福島縣臨時儲存區的受污染土壤目前正轉移至 8 個地區的中期儲存設施。總量達到 1,400 萬立方公尺的土壤到 2021 年 4 月為止已運送了 76%。這些污染土壤在運送至最終處置場前會經過不同階段的減量處理。
健康影響
311 事件後日本政府旋即提高公眾曝露於輻射劑量的限制,從每年 1 毫西弗增加 20 倍至每年 20 毫西弗。政府自 2017 年 3 月起不再提供住房補助給特定疏散區以外的撤離者,以鼓勵民眾返回(劫後殘存的)家園。
福島事故雖未造成急性放射線死亡病例,卻導致大量民眾曝露於低劑量輻射,以及疏散後間接造成數千人傷亡的影響。
甲狀腺輻射劑量和碘鉀。根據針對身體表面的檢測,至少有 1,000 名撤離者的甲狀腺累計輻射曝露劑量高於 100 毫西弗,據此應該進行除污並服用碘片 。不過這件事並沒有發生。因遺失了原子力安全委員會所給的分發碘片的指示,大約只有 10, 000 人依照 4 個地區行政首長的建議服用了碘片。
甲狀腺檢查計劃
事故發生時,大約有 38 萬名 18 歲以下的兒童(包括已經懷胎)符合參與該計劃的資格。至 2021 年 7 月為止,總計出現 260 例惡性或疑似惡性病例:其中有 219 例接受手術、218 例經診斷為癌症。病例數較平時高出幾十倍。此外,一個非政府組織指出,至少還有 19 例尚未通報的甲狀腺癌病例,這數字也可能達到 2倍,這意味著每 8 個病例中就有 1 例並未列入官方結果。
甲狀腺劑量與癌症發病率間的因果關係。
針對兒童甲狀腺的劑量測量是在輻射釋放後兩週才開始(碘-131 的半衰期為 8天)。距離在 30 公里以外的環境高污染區約莫只有 1,000 名兒童受測。癌症發病率隨著環境污染程度的增加而遞增。曝露程度的估算以及分級是由監督委員會根據飛機在疏散區和外部 3 個區域的測量結果所計算。當暴露劑量根據受污染地區分級時尚清楚可見的因果關係,在改採聯合國原子輻射影響科學委員會(UNSCER)針對兩個年齡族群之外部暴露與內部暴露加總計量的分級計算後,輻射與癌症間的因果關係似乎就消失了。
其他癌症病例和其他與災害有關的死亡
雖然在其他 9 個縣的死亡率下降,而發病率則是持平或下降,但自 2012 年以來,福島縣的甲狀腺癌、子宮頸癌、前列腺癌與乳腺癌發病率都上升。目前未有先天性異常增加的通報。福島縣在 2011 年時,40 歲至69 歲以及 70 歲以上的男性和女性死於心臟病的人數增加了 10%至 20 %。福島縣、岩手縣和宮城縣於疏散後,官方確認的「災害相關死亡」總數達到 3,717 人,其中福島縣就佔了 2/3。考慮到地震和海嘯所造成的死亡人數中福島縣民僅佔 10%,此一比率極高。
核電廠工人的健康問題
在 311 事件後 6 個月,有近 25,000 名工人在廠內工作,其中記錄到的最大曝露劑量為 679 毫西弗,有 174 名工人(0.7%)遭曝露的劑量超過100 毫西弗。平均曝露劑量為 12.4 毫西弗 。這些數值的信度令人存疑,由於缺乏個別輻射計的量測 ,當中有至少兩個月,是依組別測量劑量。除了正在進行的徐役工作的放射性影響外,工人在處理、裝運和儲存數百萬立方公尺受污染土壤時仍受輻射曝露。過去十年從未就任何工人群體發佈任何健康調查。
成本估算
311 事件 10 年後,包括必要的清理和減災任務等災害處置工作,距離完成尚有幾十年的時間。因此成本估算基本上是假設性質。然而日本政府近來提出一項最新的評估,可與日本經濟研究中心(the Japan Center for Economic Research)此一獨立經濟智庫的獨立評估進行比較。
政府估計 311 災害相關的費用包括除役、除污和賠償,經費從 2012 年的 743 億美元增加到 2021 年的 2,231 億美元(2021 年幣值)。除役費用增加了 5 倍,依照 2021年的幣值達到 750 億美元,賠償則增加了 26%,依據 2021 年的幣值達到 740 億美元(2021 年幣值)。除污依據 2021 年的幣值為 525 億美元,並新增 216 億美元的其他費用。
日本經濟研究中心於 2019 年所作的估計金額約在 3,220 億美元至 7,580 億美元之
間,涵蓋 3 種情境的除污費用為 1,860 億美元,補償金額為 960 億美元,而徐役成本則在 400 億美元到 4,760 億美元間(如果延宕到 2050 年,這還不包括 2050 年之後的成本)。徐役費用很大程度會取決於核廢水的數量和種類而定,包括去除氚的處理 。
政府和日本經濟研究中心所提的估計最大的區別在於,官方估計不包括徐役和除污所產生的放射性廢棄物的最終處置費用。
關於福島核災損害賠償和刑事責任的司法判決
在過去十年中,公民就核電問題提出了諸多訟訴案件。最重要的訴訟包括試圖追究福島核電廠業者東京電力、日本政府的災難責任。此外,也對除東通核電廠外的所有運作中的反應爐與重啟反應爐之舉提出訴訟。
政府責任
司法判決存在分歧:仙台高等法院 2020 年 9 月的判決和東京高等法院2021 年 2 月的判決認定政府有責任,然而 2021 年 2 月東京高等法院的另一項判決則是否決國家的責任。這 3 起案件都已提出上訴,最高法院預計於明年做出判決。
東京電力公司刑事案件
東京地方法院於 2019 年 9 月宣判東京電力公司 3 名高階主管在福島核災過失致死案中無罪。
東京電力公司民事責任案
為釐清東京電力公司高階主管在福島核災中的民事責任,該公司股東代表所提的訴訟仍在進行中。
針對反應爐運作和重啟的訴訟
至 2021 年 4 月為止共有 8 項法院判決接受了原告的主張,暫停了核電廠的運作,包括:
- 福井地方法院於 2015 年 4 月發佈臨時禁令,禁止高濱核電廠 3 號機與 4 號機的運作,迫使正在運轉中的反應爐停機。
- 廣島高等法院 於 2017 年 12 月由野野上友之法官裁定暫停伊方核電廠 3 號機9 個月的運作。
- 廣島高等法院於 2020 年 1 月裁定禁止伊方核電廠運作。
- 大阪地方法院於 2020 年 12 月裁定撤銷大飯發電廠 3 號機和 4 號機改裝許可證。這是自 311 以來,居民所提出的主張首次在行政訴訟中被接受。
- 水戸地方法院於 2021 年 3 月裁定,禁止直接受 311 衝擊的東海第二核電廠的重啟。這是頭一遭以缺乏可靠的疏散計畫為理由禁止重啟。
車諾比—事故開始後的 35 年
35 年前,世界於 1986 年 4 月 26 日見證了最嚴重的核電廠事故。車諾比核電廠 4 號機先經歷了嚴重的功率劇增 。反應爐心的名目發電量在轉瞬間驟升百倍以上,蒸汽與氫氣爆炸相繼而來,炸穿了反應爐建築的屋頂。大約有 40%的歐洲領土遭到污染,約4 億人可能受到波及。時至今日某些地區各種食品中的輻射值仍然高出法定容許量。然而,在之後的 35 年間發生了許多變化。
場外挑戰
- 災難造成的死亡人數仍有爭議。2005 年以前,大約只有 50 人死亡是直接歸因於該事故。世界衛生組織與國際原子能總署在 2006 年的一項研究估計,另有9,000 多人死於癌症。美國核子物理學者葛溫(Richard Garwin)則估計,在未來 50 年內會另有 24,000 名癌症患者,而其他獨立專家則推估另有 40,000名癌症患者。俄羅斯和白俄羅斯科學家則聲稱,車諾比輻射相關疾病在歐洲的死亡人數會超過 20 萬人,在世界其他地區則會接近 2 萬人。
- 健康損害顯然並非都會導致死亡。事故發生後的前 20 年裡,6,800 名甲狀腺癌患者中絕大多數還倖存,然而身心俱創。相關跨世代影響的研究呈現頗為分歧的觀點。
- 事故發生後,墮胎急劇增加。國際原子能總署估計,發生事故後的一年內,僅在西歐就有 10 萬至 20 萬次墮胎與對車諾比輻射的顧慮有關。
- 災難、重新安頓、失去社區與生計的損失所造成的心理創傷導致精神疾病發病率顯著上升,包括憂鬱、焦慮與藥物濫用。也有證據顯示游離輻射在大腦直接影響神經精神疾病。烏克蘭政府於 2018 年的報告估計,精神疾病的盛行率大約為 2 倍,而一些估計顯示,車諾比核爆清理者(liquidators) 的自殺率是一般民眾自殺率的 20 倍。車諾比核災發生 20 年後,受事故影響的烏克蘭人口中約有 83%遭受了某種形式的不良健康後果:核爆清理者中的比例更高達92%。
- 歐洲普遍存在持續的食物污染。例如,德國南部的野生動物和蘑菇仍舊遭到銫-137 污染,檢測高出可銷售食品的法定容許值數倍 。
場內挑戰
- 一座類拱形結構的新安全阻隔體(Safe Confinement)自 2016 年 11 月起覆蓋了 4 號機。此一拱體是有史以來建於陸上最大型的可移動結構。新安全阻隔體旨在使 4 號機自環境中隔離,預估使用壽命至少為 100 年。
- 估計至少需要到 2065 年才能拆除 1 號機至 3 號機。
- 車諾比 4 座機組約 2,500 噸的用過核燃料及 21,000 個零組件,已由反應爐冷卻池移至一個有 5 座池子的集中式臨時儲存設施。其後會轉置到一處於 2021年 4 月獲得營運許可的集中式乾式貯存設施。
- 車諾比隔離區的遊客-烏克蘭政府有意為車諾比核災現場申請登錄世界遺產,當地遊客在 2004 年僅 1,000 人,在 2019 年時已達到 20 萬人。
- 野生動物的庇護所?該地區人口減少後,媒體多著墨於野生動物重現蹤跡之事:然而返回物種的豐富程度很可能因輻射影響而顯著減弱。針對大約 30 個物種的研究中發現,與輻射有關的基因突變高發生率異於尋常,研究亦指出,放射性污染之於跨世代族群的影響頗為顯著。
- 野火過去極少發生,但在車諾比隔離區變得更加頻繁,通常是由於縱火重新活化了放射性核種,以及急劇增加的環境放射性。
核能和犯罪能量
核工業近年來在各國的不當行為、欺騙、造假、賄賂、破壞、竊盜和其他犯罪活動屢遭揭發,這顯示此一產業存在著系統性「犯罪能量」的問題。
《世界核能產業現況報告》多年來一直記錄核電產業的非法和犯罪行為,而《2020 年世界核能產業現況報告》中共提到涉及 4 大洲 9 個國家的「腐敗」案件 14 次。
本年首次於年度報告就該問題提出系統性國際分析。雖然未能面面俱到,但此次分析提出了多項值得關切的見解:
- 核電產業的犯罪活動並非新鮮事。一些重大醜聞可以追溯到數十年前,或者已經存在了數十年之久。
- 十多年來,有組織的犯罪集團,例如日本的暴力團極道,一直為核子設施提供工人。
- 近年來,嚴重的內部破壞活動打擊了主要的核電國家,一如比利時 1 座核電廠所發生的,不過卻無人遭到逮捕。
- 關於此一議題的系統性、全面性公共資料庫至今依然付之闕如。
- 國際原子能總署於 2019 年所發佈的報告指出,自 1990 年代以來,至少有 7個國家發生了造假或詐欺的案件。
- 據國際透明組織(Transparency International)2020 年的腐敗印象指數評定,35 個運作或興建核電廠的國家約有半數的分數低於 50 分,滿分為 100分。
- (於 2011 年最近一次出版的)行賄指數顯示,10 個最低分的國家中,在境內運作或興建核電廠的國家就佔了 7 個。
- 第一部分側重自 2010 年至 2020 年間的 14 起有重大影響(安全、公共治理)的案件,涉及這些案件者為 2020 年前 8 大核電機組公司(依營運裝置容量計算)*,包括以下:
- 2020 年國際(涉及烏克蘭/捷克共和國)、烏克蘭國家核能發電公司(Energoatom)/ 捷克能源公司 Skoda—烏克蘭前國會議員兼能源委員會主席馬蒂年科(Mykola Martynenko)因經由瑞士銀行犯下加重洗錢罪,遭瑞士法院於 2020 年 10 月處有期徒刑 28 個月。
- 2019 年 9 月日本關西電力股份有限公司(Kansai Electric Power Co.)—關西電力內部調查顯示,該公司總裁和其他 19 名員工收受前副町長森山榮治所贈價值 300 萬美元的現金和禮物,行賄的目的在於讓關西電力尋求與森山關係良好的當地供應商的合作。
- 2016 年阿海琺(AREVA)—阿海琺向法國核能安全局(The FrenchNuclear Safety Authority) 通報了旗下勒克勒佐鍛造公司(Creusot Forge)在「製造檢查中的不法行為」,包括自 1969 年起製造約 400個零組件時涉及「未一致化、修改或遺漏製造參數或測試結果」。EDF隨後在安裝於 58 座法國反應爐的零件製造紀錄中發現了 2,982 個「異常」。
- 2015 年國際(涉及俄羅斯/美國)俄羅斯國家原子能公(Rosatom)—俄羅斯國家原子能公司位於美國的子公司 TENAM,前總裁邁克林(Vadim Mikerin)因行賄多家美國公司 210 萬美元之事遭判刑 4年,而此事牽涉多名俄羅斯國家原子能公司官員及美國公司。
- 2012 年國際(涉及中國、韓國、美國)—美國控制閥製造商控制元件(Control Component Inc, CCI)公司的執行長和 5 名高階主管,因「向36 個國家的國營和私營公司的主管與人員行賄 236 次,共計約685 萬美元,並從與行賄相關的銷售額中賺取了約 4,650 萬美元的淨利,分別遭處刑 5 年 」。
- 2012 年 11 月 韓國—2012 年 11 月,韓國水電與核電公司(Korea
Hydro & Nuclear Power) 據報導在 60 份採購合約的 7,682 份零件設備資格文件中造假。
- 第二部分則是提出日本、俄羅斯和美國的破壞核電廠和組織犯罪事件的跨國比較,包括:
- 2014 年 10 月日本福島核電廠—日本黑幫松葉會成員佐川因仲介無證照工人至福島參與清理作業而遭到逮捕 。2012 年 5 月,日本第二大黑幫住吉會高階幹部大和田因相同罪行遭到逮捕。
- 1996 年 8 月美國聖露西核電廠(St. Lucie Nuclear Power Plant)員工在一次因工作條件而發動的罷工期間,在高度警戒區域黏住備用開關。早在一個月前就有人發現掛鎖和門已遭黏著 。
*美國、法國、中國、俄羅斯、南韓、加拿大、烏克蘭和日本。
除役現況報告
隨著越來越多的核電設施達到預定的運作年限,或因經濟狀況惡化而關閉,核電廠的除役正成為一項關鍵挑戰。這裡要注意的是:核廢料管理並非本次除役分析的一部分。
- 至 2021 年中時共有 196 座反應爐關閉,比一年前多了 7 座,其中 176 座正在等待或處於除役的各種階段,這也包括 74 座長期關閉的機組。
- 技術上只有 20 座機組完全除役,與一年前的情況相同:美國有 14 座、德國有5 座、日本則為 1 座。其中只有 10 座復原成為不受使用限制的綠地。
- 除役期程平均耗費 20 年左右,期程自 6 年至 42 年不等 (這對於容量分別只有22 MW 和 17 MW 的小型反應爐來說頗為極端)。
- 就 11 個主要核電國家的分析顯示,除役計畫的進展仍舊緩慢:在 169 座已遭關閉的機組中,57 座現為「準備階段」,只有 10 座處於除役的「熱區階段」 。
- 英國、法國、俄羅斯與加拿大雖為早期的核電國家,至今卻仍未有任何 1 座反應爐完全除役。
小型模組化反應爐
《世界核能產業現況報告》先前評估了中小型模組化反應爐的發展現況和前景之後,本年度的更新雖有些許進度,但並未顯示任何重大進展。
阿根廷
報導指出自 2014 年以來興建的 CAREM-25 計畫已完成 58%。新冠肺炎疫情
導致暫時完全停工。完工還需要 3 年時間。
加拿大
聯邦政府和省政府皆支持推展小型模組化反應爐的想法。聯邦自然資源部長發佈了一個行動計劃,力求「在 2020 年代後期能有第一批機組開始運作」。目前正在研究各類機組。兩種設計(Moltex 的 SSR-W300、Hotec 的 SMR-160)已通過安全部門的第一階段審查過程,但許多問題還有待解決。
中國
2 個 100 MW 高溫反應爐模組自 2012 年以來持續在同一處建造。啟用時程已
經多次延誤,但仍計劃於 2021 年啟用反應爐,比原定計畫晚了 4 年。第二個計畫的規模增加至 600 MW,這會是小型模組化反應爐最大制式容量 300 MW 的 2 倍。據悉,另一型代號為 ACP100 型設計的反應爐興建案已經開始,但官方尚未正式確認。業者指出,每度電的成本會比大型反應爐高出 2 倍。
印度
改良式重水反應爐的設計自 1990 年代就開始發展,但興建時程屢屢延宕。 自《2019 世界核能產業現況報告》出版至今都未有重要消息 。
俄羅斯
經過比原計劃多出 4 倍的興建期間,2 座「浮動反應爐」終於在 2019 年 12月併網發電。據估計,每座機組發電能力的成本估計約為最昂貴的第三代反應爐的 2倍。2020 年表現蹩腳 ,容量因素(load factors)分別為 29% 和 16%。1 座300 MW 的鉛冷快中子反應爐正在興建中。
韓國
系統整合模組改良式反應爐自 1997 年開始發展。該設計於 2012 年獲得了安全管理當局的批准,但因成本欠缺競爭力,遲遲不見訂單。沙烏地阿拉伯的工程師正在
協助重新設計更大的模組。
英國
政府將挹注 5 億美元的資金於小型模組化反應爐的發展,此為「先進核電基金」的一部分。勞斯萊斯是唯一一家表示興趣的公司,並於近來提升初步設計的裝置容量至 470 MW,這已超過小型模組化反應爐的規模。總體設計將於 2021 年下半年呈送給管制機關。
美國
能源部浥注了開發小型模組化反應爐的公司。小型模組化反應爐開發商NuScale 的一項設計已收到管制機關的最終安全評估報告。然而該設計的裝置容量已經增加 25%,而此項修改必須取得管制機關的核可。與此同時,8 個行政區的退出使得 NuScale 的產出甚至達不到臨時合約的要求的 1/9,該合約要求 1 廠為 12 座模
組。
總體而言,開發和施工又再受到其他延宕,除了美國已經過時的 NuScale 設計之外,尚未有新的設計取得認證。因此,鮮有跡象顯示,小型模組化反應爐取得重大技術或是商業突破。
核能對比再生能源部署
相較於核電,再生能源的部署和發電比核電更能挺過全球新冠肺炎疫情的衝擊。核電2020 年只淨增加了 0.4 GW(啟用扣除關閉後),再生能源裝置容量則增加 256 GW(+30%);核能發電量下跌了 4%,而非水力再生能源則是增加 13%。
成本
均化能源成本(Levelized Cost of Energy)分析顯示,在 2009 年至 2020 年間,公用事業規模的太陽能成本下降了 90%,風能成本則下降了 70%,但新的核電成
本卻增加了 33%。這項差距於 2019 年至 2020 年間持續擴大。
投資
2020 年時非水力再生能源發電量投資總額超過 3,000 億美元,該現象已經連續
兩年發生,也是繼 2015 年與 2017 年後的第四次,這個金額幾乎是有紀錄的全球興建核電投資決策的 17 倍(5GW 180 億美元)。核電投資是風能(1,420 億美元)和太陽能(1,490 億美元)個別投資的 1/8。
裝置容量
風能於 2020 年的年擴張量幾近翻倍,達到 111 GW,太陽光電則增加了127 GW(+22.5%),兩者皆創歷史新高,這兩者為全世界新增 256 GW 非水力再生能源併網的新紀錄做出重大貢獻。相形之下,核電裝置容量只淨增加 0.4 GW。
發電
全球太陽能發電在 2020 年的年成長率為 21%,風力發電年成長率則為 12%,然而核能發電量卻下降了 4%。非水力發電比核能發電量高出 16.5%。
低碳電力
相較於 1997 年簽署《京都議定書》時,全球風力發電於 2020 年增加1,580 TWh,太陽光電則增加 855 TWh,而核能發電量只增加 289 TWh(淨增加26量)。與311 之前的 2010 年相比較,非水力再生能源發電量增加了 2,386 TWh,水力發電量則增加了 861 TWh,而核能發電量卻減少了 68 TWh。
電力組合佔比
在經歷了有史以來最強勁的年度成長之後,新再生能源(不包括水力發電)在發電量的佔比達到 10.7%,加大了與核電佔比為 10.1%的差距。
中國僅僅計入風能的發電量已達 466 TWh ,遠勝核能 366 TWh 的發電量 ,而太陽能發電量已達 261 TWh,太陽能和風能的總發電量則是所有核電廠總發電量的 2 倍。
印度風能和太陽能發電量分別超過核電的 50%:它們加總的發電量已是核電廠的 3 倍之多。
歐盟包括水力發電在內的再生能源在 2020 年首次超過化石燃料,成為主要能源,佔總發電量的 38%,其中化石燃料佔 37%,核電則佔 25%。非水力再生能源發電量於2020 年首次超過核子反應爐的發電量。
美國由於新冠肺炎疫情與其他電力的競爭,核能發電量下跌了 3.6%,這是自 2012 年以來的最低水準。相較之下,美國再生能源發電量在 2020 年締造了新紀錄,約佔總發電量的 12%,而核能發電量則佔 20%。風力發電量在 2020 年成長了 14%,而太陽能發電量則增加了 22%。
核能與氣候變遷韌性
最近的研究已提出證據顯示,由於天氣條件的多變、強度和可預測性增加,能源生產和服務更加會受到氣候變遷的干擾。電力系統的韌性可廣義地定義為系統因應干擾、從干擾中恢復,乃至於減少各類潛在的干擾發展與事件所致衝擊的能力。關於核能和氣候變遷韌性問題的特別焦點章節概述了所有發電技術和電網系統所面臨的問題,並報告了法國的個案研究。
- 所有熱力發電廠的運作常會受到環境溫度和水溫變化的影響。核電廠尤其容易遭受乾旱衝擊。
- 由於高度依賴水的可得性,在面臨氣候變遷時,水力發電就是最為脆弱的再生能源。風能輸出在很大程度上依賴於特定風機場址的風力密度。太陽能輸出則取決於雲量和環境溫度。太陽能板的效率會隨著環境溫度的升高而降低。
- 高環境溫度水準會導致更大的輸電和配電的損失。研究發現,氣溫增加攝氏 5度時,滿載輸電線路的容量就會因此平均降低 7.5%。野火也會嚴重影響電網。
核電設施面臨的具體挑戰概述。有兩大主要途徑:
- 受乾旱和熱浪所引發的熱干擾包括因反應爐熱功率達到限值,機組跳脫所造成降載停機或完全停機。
- 極端溫度是造成歐洲氣候干擾的主因。在過去 20 年中,熱浪經常迫使核子反應爐關閉或降低發電量,其中最大規模的事件分別於 2003 年、2006年、2015 年與 2018 年發生。
- 強風暴路徑,包括颶風或颱風等強風暴所引發的干擾,常伴隨著洪水、閃電等,影響電廠的電力供應系統尤為嚴重。
- 北美與東亞的核電廠特別容易受到氣旋活動的影響。
間接氣候驅動效應,以及反應爐以外的設施:
- 間接氣候驅動效應包含水母增生從而阻礙冷卻水道進水口,野火可能迫使核電廠疏散,洪水造成電力供應與道路通行中斷,乃至於海平面上升,從而加劇風暴。
- 《世界核能產業現況報告》 雖然並未處理燃料鏈設施,如鈾礦開採、核燃料生產、用過核燃料的再處理、核廢料管理和處置設施,然而這裡必須指出,這些設施皆可能受到氣候變遷所致事件的波及。
法國案例研究─歷史和最近事件
- 法國早在 1976 年就記載了與天氣相關的核能供電干擾。由於 2003 年 8 月間的高溫,約有 10 GW 至 15 GW 的裝置容量無法供電,佔總裝置容量的 16%至 24%。
- 最近的事件包括:2021 年 3 月間波爾多(Bordeaux) 地區布來依斯(Blayais)核電廠 4 座 900 MW 的反應爐中就有 3 座無法使用,原因是大量外來物質(污染)癱瘓了泵浦站 ,以及靠近比利時邊界的丘思(Chooz)核電廠,因默茲河(Meuse) 的低水位造成 2 座 1,450 MW 的核電機組,於2020 年 8 月至 9 月間停機一個月。
法國案例研究─自 2015 年至 2020 年間之於核能發電的影響
法國輸電系統業者 RTE 的一項研究分析了 2015 年至 2020 年間天氣之於核能發電的影響。結果顯示:
- 自 2015 年至 2020 年間天氣所導致的停機約為 4,000 小時,相當於 166 個反應爐天的損失,並額外降額(derating)4,000 小時。
- 氣候所引發的供電量損失每年都在發生:2016 年受到的影響最小,只有 18 次降額,而 2018 年則是最悽慘的一年,出現了 23 次的完全停機和 103 次的降額。
- 在過去 6 年間至少有 26 座反應爐遭受至少 1 次影響,包括費森海姆(Fessenheim)核電廠 2 座機組,而 12 座反應爐皆曾因此於某些時刻(包括 1 座費森海姆反應爐)關閉。
- 累積的發電量損失為 8.5 TWh 或每年平均 1.4 TWh。這僅佔法國核能發電量的 0.4%左右。
- 發電量損失似有增加趨勢,最高損失發生於 2020 年,達到 3 TWh。
- 雖然絕對發電損失看似微不足道,但是卻難以預測,而且又集中於一年中相對較短的期間。例如 2019 年的熱浪影響了 9 座反應爐,造成 10%核電裝置容量的損失,這造成電力現貨市場價格飆漲。
- 在這段期間內,氣候所引發的無法供電常集中於 7 月至 11 月間,半數的發電損失發生於 9 月。丘思核電廠於 2020 年 9 月有 28 天無法供電。9 月是隆河(Rhône)與默茲河水流量最低的月份,並且更為頻繁遭遇熱浪。
- 位於內陸的 14 個核電設施中,有 9 個在這段期間經歷了氣候所引發的發電量損失。3 座核電廠的供電量損失超過 1 TWh:分別為丘思 4.4 TWh、聖奧爾本(Saint Alban)2 TWh 與比熱(Bugey)1.1 TWh 。
- 發電量干擾可分為三大類:夏季類型(由溫度所引起)、秋季類型(因低水流量所致)與冬季類型(由洪水或風暴所引起)。
- 夏季干擾通常很短,但卻會衝擊多個核電廠,而且幾乎可以肯定日後將會更頻繁地出現。
- 秋季干擾通常持續較長的期間,影響卻較為區域化。它們發生在低流量期間,河流無法有效稀釋自核電廠所排出的熱水,因此更難以遵守溫度規範。
- 冬季干擾是由低頻率但卻高風險的事件所導致,例如 1999 年 12 月布來依斯核電廠的洪水。
- 現有核電廠的調適選項頗為有限。此外,雖然大多數調適策略奠基於氣候預估,但 EDF 使用外延法(extrapolations)。就最高溫度的計算是以延伸 10年歷史觀測值而來。這也隱含著低估未來溫度變化的風險。
- 核電、氣候相互作用的安全影響仍然鮮為人知,特別是導入核電至潛在的惡劣氣候環境中,例如中東或孟加拉。如果超乎預期的極端天氣事件與持續發展的核子事故同時發生,則可能產生更有害的影響。