《2022世界核能產業現況報告》正體中文版摘要-2

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摘要報告翻譯、校對:綠色公民行動聯盟

重點國家

本報告所深入探究的以下10個國家佔核電國家總數的30%,這些國家運作為數達到2/3的全球反應爐。 以下為2021年和2022年上半年的某些關鍵發展:

核電發電量增加11%,並穩定地佔總發電量的5%。在此同時,風電容量增加40%,太陽能發電則增加25%。中國尚未實現原定的2020年核電營運容量目標,並與原先的2025年70GW目標相去至少9GW。

自2005年開始興建該國的第5座反應爐,即歐陸第一座壓水式反應爐,該機組最終於2022年3月啟用,相較於原定計畫延後13年。不過反應爐的委託案卻因一系列的「意外」事件,使發展一波三折。後續由俄羅斯設計的Hanhikivi計畫,在俄國入侵烏克蘭後遭到取消。

核能發電量於2020年下降12%後,2021年核電發電量增加7.5%。2021年12月首次在最大和最新型的反應爐之安全注入系統中發現應力腐蝕龜裂。後來檢測其他機組時也發現類似情況。[6] 由於老化問題、依現行規範更新設備、每10年一次的大檢修,乃至於依據安全機關所要求的升級,均使得反應爐必須停機,而加上應力腐蝕龜裂事件更延長停機時程。2022年核能發電量將隨之下降,達到1990年以後就未曾見過的水平。政府已宣布重新國有化即將面臨破產的核電業者EDF。

[6]  原文註釋12。截至2022年9月21日,有15座反應爐受到調查或維修的影響。

核電發電量在2020年下跌14%後,其後又增加7.4%。根據具有法律約束力的核電退場時程,3座反應爐已於2021年底關閉,其餘3座反應爐則計劃於2022年底關閉。因此,核電佔比在2022年上半年已降至5.6%。因持續發展的能源危機所觸發,關於延役或延長剩餘3座機組營運年限的爭議正出人意表地展開。政府已提出其中2座機組進入備用狀態,直到冬季於2023年4月中旬結束。

核能發電自2019年以來略為下降,佔總發電量的3.2%。8座反應爐被列為興建中,其中有4座係由俄羅斯所設計。與此同時,風能和太陽能則是持續成長,分別貢獻超過150%的核電發電量。

自發佈《2021世界核能產業現況報告》以來,有1座反應爐自長期停機後重啟,並未計劃關閉反應爐。核電的發電量增加42.2%,卻只提供該國7.2%的電力。不過10座獲得許可的機組中,至2022年7月僅僅有7座發電。基於擔憂用過燃料棒的儲存安全和海嘯防護的水準,北海道地方法院做出一項史無前例的判決,禁止島上僅有的3座反應爐重啟。

核電發電量略為下降,提供27.5%的電力。新任政府的明確目標係為轉變汰除核電的長期政策(而非計畫限制),並考慮使核電作用較為吃重,從而降低再生能源的佔比。在經濟合作暨發展組織所有會員國的電力結構中,韓國的再生能源佔比已然為最低。

2021年中關閉1座反應爐後,核電發電量下降了11.6%。臺灣遵循非核計畫,將於2025年關閉其餘的3座反應爐。反對人士和核電遊說團體試圖以公投推翻非核政策並再次動工建造位於龍門的2座反應爐,但該公投於於2021年12月失敗。再生能源僅貢獻4.2%的電力,到目前為止,只有太陽能光伏迅速發展,全年新增的裝置容量為1.9GW。

核電計畫的衰退速度較預期的還要快。自2021年6月以來已經關閉2座反應爐,並決定關閉另外2座自2018年以來並未發電的機組。核電在全國電力生產的佔比為14.8%,低於1997年的26.9%。再生能源在過去20年大幅成長,從2001年佔比2.5%上升至2021年的39.6%,至於煤炭在過去10年中則自39.2%的佔比下降至2.6%。欣克利角C的核電興建計畫持續面臨成本超支和時程延誤。

核電發電量於2019年達到顛峰,之後到2021年時累計減少3.9%;核電在商業發電的佔比下跌至18.9%,此為自1995年達到顛峰後的最低水平。美國的機組數量仍然為全球最多,擁有92座,此亦為世界上最老舊的核電機組群之一,平均機齡為41.6年。沃格特爾(Vogtle)核電廠場址所僅有的2座興建中的反應爐成本,估計現已超過300億美元。聯邦層級和州層級均就無法合乎經濟運轉的反應爐和新核電計畫實施補貼。涉及新反應爐與核電補貼案的3項嚴重貪汙和詐欺調查仍在持續進行,並牽涉政治人物、公用事業和業界高層。

福島現況報告

2011年3月11日東日本大地震所引發的福島第一核電廠災難,至今業已歷時11年,此事件在本報告中稱之為3/11。目前情況仍非常不穩定。

場內和場外挑戰概述

場內挑戰

清除用過的燃料棒。3號機組池中用過燃料棒的清除工作於2021年2月完成。1號機和2號機的清除準備工作才剛開始,最早擬於財政年度2024年開始清除。

爐心冷卻。2022年3月16日發生7.4級地震後,3座反應爐槽的水位全都下降。因而再次提高注水率。

燃料碎片清除,前次期程定於2021年由2號機組開始清除,卻「由於新冠肺炎疫情蔓延而延誤大約一年」,此時程在裝置於遠距操作車輛上的攝影機發生影像傳輸遺失後再受延誤。目前尚未設定清除碎片的新時間表。

污水管理。為繼續冷卻燃料碎片而持續注水,高度污染的水自破裂的圍阻體中流出,再進入地下室,並與從地下河滲入地下室的水在此混合。各種措施已使進水量從每日500立方公尺降低至大約每日130立方公尺。等量的水經部分除污後貯存於容積為1,000立方公尺的儲水槽。因此,幾乎每週就需要一個新的儲水槽。

大約130萬立方公尺經處理過的水貯存於1,020個儲水槽中。容積飽和度在2022年7月28日已達到96%,故現有儲水槽之容量將於2023年夏季或秋季前達到飽和。

安全部門業已同意業者東京電力公司排放污水入海的計畫。約莫3/4的水必須再次處理,再稀釋至少100倍,其後經由1公里長的海床下隧道釋出。這項行動為期至少30年。此一計畫在海內外皆飽受爭議。

場外挑戰

數以萬計撤離者的未來、食品污染,乃至於除污廢棄物的管理仍為場外的重大挑戰。

撤離者。截至2022年3月,福島縣仍有約莫32,400位居民經歷撤離者的生活,相較於2012年5月接近165,000人的高峰,人數已減少。一個經指定為「難以返回」區域(即高輻射水平的區域)的撤離命令,首次於2022年6月解除。不過卻只有4戶人家共8人表達返回該地區的意願。福島核電廠所在的大熊町的部分地區,首次解除疏散命令。只有3.6%的居民返回。在解除整個城市地區疏散命令後,返回率會高得多,約莫為62%至85%。

食品污染。根據官方統計,2021財政年度共分析41,361個樣本,其中157個樣本超過法定上限(較前一年度增加30個,佔總數的0.4%)。有14個國家至2022年2月仍然就日本食品設下進口限制,但已低於54個國家的高峰。英國於2022年6月取消了進口限制。

除污和污染土壤管理。福島縣暫存區的污染土壤目前正轉移至於8個區域的中期貯存設施,至2022年8月底為止,大約有1,330萬立方公尺的污染土壤已移至此類中期貯存設施。政府就污染土壤的最終處置,在法律上責無旁貸。

健康問題和法律案件。經診斷自孩童時期罹患甲狀腺癌的6名男女,史無前例地於2022年1月對東京電力公司提出集體訴訟,要求540萬美元的賠償。日本最高法院於2022年3月命令東京電力公司賠償3,700名受災人員,然而卻於2022年6月的一項判決中,排除政府在這樁災難的責任。東京地方法院於2022年7月要求東京電力公司的4名前高層支付公司13兆日元的賠償金,即950億美元。此案由東京電力公司股東群所提告,該判決係為法院頭一遭認定,前管理高層應就核災負起責任。

除役現況報告

隨著越多的核子設施走向預定營運年限的終點,或因經濟情況惡化而必須關閉,除役現已成為一項關鍵挑戰(請注意,放射性廢棄物管理的現況不在本次分析的內容)。

  • 關閉的核子反應爐數量於2021年底時超過200座,到2022年中期達到204座,裝置容量為97.4GW,較前一年增加8座。182座機組正在等待除役或處於不同的除役階段,較前一年多出5座。
  • 只有22座或佔比11%的機組完全除役,較前一年多出2座:17座位於美國,4座位於德國,日本則有1座。[7] 所有已關閉的反應爐當中,只有佔比5%的10座業已復原成為綠地,可供人不受限制地使用。
  • 平均除役期程約莫為21年,期程落差極大,自6年至45年不等。
    (這兩個極端案例的額定功率很低,分別為22MW和63MW的反應爐。)
  • 在23個關閉反應爐的國家中,只有3個國家完成至少1座反應爐的技術除役過程:美國(17座)、德國(4座)與日本(1座)。
  • 針對11個主要核電國家的分析指出,這些國家所關閉的反應爐佔所有已關閉反應爐的85%,除役進展仍然緩慢:在處於各種不同階段的146座機組中,66座現為「準備階段」,24座為「熱區階段」,11座處於「緩和階段」,45座現今則為「長期封閉」階段。
  • 英國、法國、俄羅斯與加拿大等早期投入核電發展國家中,尚未有任何1座反應爐完全除役。

[7] 原文註釋13:有別於先前《世界核能產業現況報告》的分類視Gundremmingen-A為完全除役,該核電廠因為工作尚在進行,應列為除役之「緩和階段」。

潛在新進國家

孟加拉和土耳其這兩個潛在的新進核電國家在2022年中時皆有興建中的核電機組,埃及則緊接其後開始興建。所有這類計畫皆由俄羅斯核工業所施作。戰爭制裁和其他潛在的地緣政治發展,將對這類計畫帶來哪些影響尚未可知。

奈及利亞、波蘭或沙烏地阿拉伯等其他國家或多或少都有先期計畫,不過截至目前為止,既未選定設計,亦未提出確定的融資方案。包括印尼、約旦、哈薩克、泰國、烏茲別克與越南在內的數個國家,已經暫停或取消先前計畫。某些關鍵進展如下:

2座由俄羅斯所設計的反應爐自2017年、2018年以來開始興建。2座機組擬於2023與2024年啟動。核電廠的安全和安防議題在該國受到廣泛關注。

儘管烏克蘭發生戰爭,不過首座由俄羅斯所設計的核電廠已於2022年7月20日在艾爾達巴(El-Dabaa)基地動工興建。

該國與多國簽署核電合作協定,並考慮開發容量達4GW的核電。然而計畫仍混沌不明,既未選定設計者或供應商,亦未做出投資決定。

該國於1986年車諾比事故後放棄2座興建中的反應爐。從此以後,又多次嘗試使該計畫死灰復燃。2021年12月,位於波美拉尼亞(Pomerania)的哈切澳(Choczewo)一地獲選成為首座核電廠址。然而,該計畫既未決定反應爐設計者,也未選定供應商,更遑論確保融資方案。

該國於2013年宣布將部署18GW的核電計畫,並於2022年開始運作首座反應爐,不過兩者均未實現。沙國政府終於在2022年5月邀請中國、法國、俄羅斯、韓國等國家,就建造2座1,400MW的反應爐投標(MW係指百萬瓦)。

該國於1976年選定阿庫育(Akkuyu)場址,但執行該計畫之多次嘗試均告失敗,直至2010年與俄羅斯達成協議,預計興建4座於2019年開始運轉的反應爐。在幾經拖延後,這4座機組於2018年至2022年間開始興建。4號機組的興建始於2022年7月,當時烏克蘭正處於戰火中。土耳其當局期望1號機組能於2023年土耳其共和國建國百年時併聯電網。

小型模組化反應爐

在早先各年度的《世界核能產業現況報告》評估小型模組化反應爐的發展狀況與前景後,本年度的更新並未顯示任何重大進展,不過,媒體關注程度與某些額外的公共資金承諾有增加。
各國情況:

CAREM-25計畫自2014年以來一直持續興建。歷經多次延誤,最新的啟用年度預計為2027年。安裝每度電成本估算的下限,已約當於最昂貴的第三代反應爐之兩倍成本。

聯邦政府和省政府繼續大力支持推廣小型模組化反應爐。雖然對不同設計開發商的撥款已經達數到千萬美元,但相較於使該等設計獲得施工許可所需要的金額相比,猶如杯水車薪。目前尚未有任何設計已呈送安全機關審查,更遑論獲得認證。

兩個高溫反應爐模組始建於2012年。首座模組於2021年12月併聯電網數日,比原定計畫延遲近5年。據報導指出,這些機組均未發電,原因不明。第二種設計之模組ACP100,又稱為玲瓏一號,於2021年7月依照設計動工,較原定計畫延宕6年,擬於2026年初完工。

馬克宏總統於2022年2月宣佈將挹注5億歐元(5.59億美金)於Nuward小型模組化反應爐設計的開發,直至2030年。然而,法國電力公司EDF卻明言,該計畫並非當務之急。

該國自1990年代以來持續開發先進重水式反應爐(AHWR)的設計,但施工卻幾經延宕。政府於2022年初宣布「業已完成反應爐核發許可前的設計安全評估」。

俄羅斯在名為羅蒙諾索夫院士(Akademik Lomonosov)的駁船上運作2座小型模組化反應爐,2座反應爐於2019年12月併網,相較於原計畫落後了9年。其後這類機組表現平平。第二個小型模組化反應爐計畫,即鉛冷快中子設計,於2021年6月展開。

該國自1997年以來持續開發系統集成模組化先進反應爐(The System-Integrated Modular Advanced Reactor,SMART)。該設計於2012年獲得安全機關的批准,不過卻一直未能獲得訂單。據報導,其他多項設計仍處於很早期的發展階段。

自2014年以來,勞斯萊斯一直在開發「英國小型模組化反應爐」,此為功率470MW的反應爐(超出一般小型模組化反應爐所定義的300MW的尺寸限制)。勞斯萊斯於2021年11月宣布已獲得政府所挹注的2.81億美元和私人來源(包括公司資金)所提供的2.61億美元,這遠遠低於它早先所要求的28億美元支持。監管機關於2022年3月接受「通用設計評估」的設計。

能源部已於小型模組化反應爐耗費超過12億美元,並宣佈會於未來10年內再進一步撥款,金額可能達到額外的55億美元。然而,尚未有任何1座反應爐開始施工興建,僅有NuScale的一款設計取得最終的安全評估報告。不過在此之後,該設計之容量從每個模組50MW增加至77MW,許多問題仍待解決。8個行政區於2021年10月退出猶他州唯一一項投資計畫,使得認購6個模組共462MW的計畫僅只剩下101MW。成本估算(包括融資)已驟增至53億美元。

核電對比再生能源部署

自《2021世界核能產業現況報告》發布以來,該年度的氣候變遷、能源安全、核電,乃至於再生能源皆深具意義,氣候變遷成為重大政治議程,而在2021年下半年能源危機已醞釀形成。顯然,烏克蘭事件已於2022年主導相關事件發展,這些事件大幅影響短期和中期能源政策的決策。

投資。2021年,挹注於非水電再生電力容量的投資金額達到創紀錄的3,660億美元,此金額為記錄在案的全球核電廠興建投資決策的15倍,然而核電廠的投資較前一年度增加約莫1/3,達到240億美元,容量8.8GW。太陽光電投資驟增37%,達到2,040億美元,風力電廠投資則是增加2.8%,達到1,460億美元。個別來看,太陽光電投資的金額是核電投資決策金額的8.5倍,而風力投資金額則為核電投資的6倍。

成本。美國拉扎德銀行所作的均化能源成本(LevelizedCostofEnergy)分析顯示,公用事業規模的太陽光電成本在2009年至2021年間下降了90%,風能成本則下降72%,但是新的核電成本卻增加36%。差距仍持續擴大。據國際再生能源總署所作的估計,風電的均化能源成本自2020年至2021年間下降15%,太陽光電則是下降13%,國際再生能源總署並算出全球現有800GW燃煤電廠之營運成本,高於新的公用事業規模太陽光伏發電與新的陸域風電。

資料來源:2021年拉札德公司評估報告

發電。全球風力發電在2021年的成長率為17.0%(2020年時為11.9%),太陽光電成長率為22.3%(2020年為20.9%),而核電成長率則為3.9%(於2020年下跌4%)。

在電力結構中的佔比。2021年僅風能和太陽能在發電量的佔比就達到10.2%,它們所提供的全球電力首次超過10%,並超過核電的貢獻,核電佔比下降至9.8%。此為40年以來核電佔比首次低於10%。非水力發電較核電高出30.6%。此一差距正擴大。

中國。基於再生能源的總發電量在2021年的增加速度超過任何的其他能源,風能發電量為656TWh,太陽能發電量為327TWh,相較之下核能發電量為407.5TWh,而淨發電量為383TWh,水力發電量為1,300TWh。因此,風機所產出的電力較核子反應爐的發電多出71%,而太陽光電發電量僅低於核電發電量的15%。

歐盟。2021年,歐盟的再生能源發電量達到1,068TWh的新紀錄,佔歐盟電力生產的37%,相較於2019年增加9%(增加88TWh),2019年佔比為34%。相較之下,核電總發電量為733TWh(淨發電量為699TWh),較前一年度增加大約7%,然而相較於2019年大約下降4%(減少32TWh)。核電於2021年度佔歐盟電力生產的26%。

印度。該國太陽光電裝置容量於2021年底達到49.7GW,首次超過風電裝置容量的40.1GW。風電發電量自2016年以來便已超過核電。太陽光電則是於2018年超過核電,至2021年時更超越風電。風能和太陽光電各自產出68TWh的發電量,總量為核電的3.4倍。核電發電量自2019年以來持續微幅下降。

美國。風力發電裝置容量於2021年增加創紀錄的17GW,太陽光電增加15.5GW。風力發電量成長13%,太陽光電發電量則是上升25%,然而核電發電量卻降至2012年以來的最低水平。再生能源提供14%的商業電力,而核電貢獻不到20%的電力。