核電在歐洲的現實狀況

編按:本文為日本環境組織為日本民眾所寫。撰文與刊載之時為2023年4月初。受烏克蘭戰爭所累,德國廢核時程因而延遲3.5個月。當時德國尚未廢核。

但德國已於2023年4月15日關閉最後3座核電廠,正式邁入全境無核發電的新時代。

日本政府在推動核電之事,頗為積極。但這是基於片面接受歐洲特定核電資訊。[1]故而結論偏袒核工業並不意外。此一資訊來源與歐洲實際情況頗有落差。由於日本民眾有權利了解較為持平的介紹,因此本文特別分享關於歐洲核電的最新發展,供各界參考。

這裡以德、法兩國和歐盟為例,說明核電在歐洲實際的情況、所達成的進展與現實中遇到的困境。

首先,對法國而言,當務之急是處理現有老化反應爐的問題,並解決該國列於「興建」狀態期間已超過10年的Flamanville-3反應爐。這也法國唯一一座「興建中」的反應爐。其二,德國在經歷3.5個月的延宕後,已於2023年4月15日成功實現逐步廢核的計畫。第三,歐盟永續分類標準雖納入核電,但也明文要求,各會員國必須遵守放射性廢棄物的最終深地質處置條件。故而各國推動核電時,必須正視《氣候授權補充法》所設下的附帶條件,以正視聽。

法國的當務之急,核電發電量直直落

法國的核電發電量在2022年僅有279TWh。發電量1TWh等同於10億度電。這是法國自1988年以來最低的水平。[2]相較於該國在2005年所創下的核電發電量達430TWh的歷史高峰,2022年的跌幅達35%(見圖一)。

資料來源:法國電力傳輸系統公司,2022年電力報告:核電生產(2023年2月出版)

近來,在2023年1月1日至3月26日這段期間,(這幾乎算得是上2023年整個第一季,(這也是本文作者撰稿時,所獲得的最新數據),核電佔比每況愈下。相較於2022年的發電量為88TWh,2023年的發電量再下跌至81TWh,降幅達8%。[3]

核電發電成效不彰,原因不只一端。主要是影響法國現有反應爐效能的負面因素,接踵而來。核工業屋漏偏逢連夜雨,有以下三項原因:首先是核電機組群正在經歷「大改造」(Grand Carénage)。這是核工業自2014年起至2025年間所進行的安全升級和反應爐延役的計畫。此一龐大計畫,涵蓋法國國內所有56座核子反應爐。總裝置容量為61.370GW。機組群的平均機齡約莫為38年。此一「大改造」暫時限制機組的正常運轉。[4]

再者,自2020年以來新冠疫情大流行,嚴重影響機組運作。過往例行的反應爐檢修如同上發條,在疫情期間卻成了脫軌、掉漆狀態。

第三,自2021年底開始,核工業在緊急冷卻系統中發現應力腐蝕龜裂、這使得反應爐必須臨時停機,以利檢查與維修。

法國當局對核子反應爐的延役自有規定。在反應爐運轉10年後,可由核工業提出延役計畫,呈交法國原子能安全委員會(Autoritéde Sûreté Nucléaire)審查。值得注意的是,反應爐的機齡包括停機期間,這種做法符合國際原子能總署所重申的立場。這是指核工業必須考慮,停機的反應爐不免會受到機組老化的影響。[5]

相較之下,日本的評估方式就不無疑問。日本官方所提的方式是在啟用反應爐30年後,讓業者提出延役計畫,每次延役期間可長達10年。不過,由於反應爐機齡並未計入停機期間,此法在核安問題上令人憂慮。

此外,自2007年12月以來,法國唯一興建中反應爐Flamanville-3(1.630GW)已一再陷於完工無期的工程災難(超過11年)和龎大的成本超支(超過110億歐元)。講的更明白一些,Flamanville-3原定於2012年6月開始運轉,原定耗資46億歐元。[6]不過,依據法國電力公司EDF在2022年12月的說法,也就是興建計畫執行者的說法,2024年第一季之前都無法運營,而成本則會一路追加到161億歐元。[7]這也算是另類的工程和財務奇談!

由於這些負面因素,法國在2022年再次成為電力淨進口國。這也是歐洲第一核電大國自1980年後所遇的頭一遭:進口電力達到17TWh,約佔法國電力消耗的4%。[8]主要的淨電力進口是由德國而來。

法國國會為了要給核電打幾劑強心針,目前正在討論一項法律,目的在簡化現有的反應爐延役所必經的程序,並且大幅簡化興建新反應爐的程序。[9]法國當局希望,最好所有的祖父級機組都可以延役。為此,當局正積極研擬,如何加速審查流程,以使機齡長達40年的機組延役,可以輕騎過關。

法國政府也提出興建反應爐的計畫,目前規劃建造6座至14座大型機組或是小型模組化反應爐。正在商議的內容如下,如果要在現有反應爐附近建造新機組,就毋須另行申請興建執照,如此一來,便可縮短審查期程。

然而,法國想要擴充核電機組,還必須找到可靠的供應鏈,並且提出大規模核電投資的融資方案。換言之,供應鏈和資金均成問題,尚未解決。

由於法國打算推動核電以及再生能源,以期在2050年實現碳中和,因此法國國會於2023年3月所通過的法律格外值得我們留意。[10]為加速部署再生能源,該法強調應建立四大支柱:

  1. 確定再生能源部署的特定加速區
  2. 簡化環境程序,從而減少計畫時程
  3. 為再生能源調整土地使用(例如,若土地早已人工化,就應加速裝置太陽能板)
  4. 實施再生能源收益再分配機制,以使當地社區能從再生能源收益獲益。這些措施目標頗為明確。法國尤有必要,以種種措施,使該國具體實踐2050再生能源目標的可信度。

法國以核電國家自許,有鑑於過往發展再生能源時,有諸多不良記錄,法國快速建置再生能源時,將面臨以下巨大挑戰:其中部署太陽能光電必須要達到100GW(裝置容量到2022年為15.7GW),而陸域風電和離岸風電則必須各自達到40GW(2022年裝置容量分別只有20.6GW和0.5GW)。[11]

最後,我們必須正視,在討論核電法律和通過再生能源法律前,法國已經宣佈,核電在該國發電配比應於2035年降低到50%的目標(核電在2022年的佔比為63%),並且於2030年提高再生能源的佔比到40%(再生能源在2022年的佔比僅有25%)。[12]換言之,核電在法國的重要性,並非外界所說的「無法取代」,而歐洲第一核電大國確實承認,發展再生能源的必要性。

即使如此,推動再生能源的建置仍有許多挑戰。這必須要有完整的法律配套,及政府全力支持擴張再生能源,才有可能實現。要從目前的情況判斷該國再生能源的進展,還言之過早。

短暫延期後,德國即將成功廢核

俄羅斯在2022年2月入侵烏克蘭。此事引發歐洲各國擔憂日後的能源供應。這也使得德國政府於2022年11月11日微調了原本廢除核電的計畫。2022年之時,該國還有最後3座核子反應爐尚未關閉,總裝置容量為4.055GW,這包括:Emsland(1.335GW)、Isar-2(1.410GW)和Neckarwestheim-2(1.310GW)等3座機組。這些機組依原定計畫應於2022年12月31日全數關閉。受戰爭影響,遂延遲至2023年4月15日才關閉。[13]也就是延宕了3.5個月。

不過核電機組即使仍舊持續運轉,核電在德國2022年發電結構中的佔比卻僅有6%。相較之下,再生能源的佔比為44%,約莫高出7倍(圖二)。

圖片說明:「其他」(深棕色部分)包括抽水蓄能與不可再生垃圾。「其他再生能源」(淺綠色部分)則是包括生質燃料、水力、再生廢物與地熱。

資料來源:德國能源市場研究組織AG Energiebilanzen、1990年至2022年的德國電力來源指標 Strommix (2022 年 12 月)

我們必須留意,德國不僅打算於未來淘汰核電,並且更進一步規劃於日後大幅減少所有化石燃料(尤其是煤炭)的發電量,該國在2010年至2022年間,所達成的成果約為-80TWh,或-30%。減少化石燃料消耗的進展主要是得益於(陸域和海上)風力發電和太陽能光伏的大幅擴張(圖三)。

說明:「其他再生能源」包括生質燃料、水力、再生廢物與地熱。「總計」則包括抽水蓄能和不可再生垃圾(-3TWh)。

資料來源:德國能源市場研究組織AGEnergiebilanzen,1990年至2022年的德國電力來源指標Strommix,上圖發電量單位為TWh(2022年12月)。

最後,我們應觀察在2010年至2022年間,德國的電力淨出口所發生的變化。德國在2022年的電力淨出口值為27TWh。此一電力出口對法國尤其重要。如本文先前所述,法國因核電廠無法運轉如常,遂造成該國電力短缺。更具體地說,德國去年向法國所出口的電力為21TWh,但僅僅從法國進口5TWh。[14]

歐盟分類就放射性廢棄物處置的規範

接下來談談歐盟的情況。歐盟官方於2022年7月15日公告《歐盟永續分類標準》所涵蓋的《氣候授權補充法》(Complementary Climate Delegated Act)應納入核電。該規定已自2023年1月1日實施。[15]

歐盟永續分類納入核電一事,為會員國角力的結果。部分會員國認為,此事具有高度爭議,故而各國日後究竟要如何處理放射性廢棄物,遂成焦點。會員國後來達成一定的妥協,同意在歐盟分類框架內納入核電之時,也應同時制定詳細計畫,以落實於2050年運作高階核廢最終處置設施的終極目標。[16]

《氣候授權補充法》明言,深地質處置設施係為「最先進」的高階核廢料處置方案。不過,此一解決方式卻不易落實,其原因在於,現今全球各國都不存在這樣「先進」的最終處置設施。

目前芬蘭在最終處置的進度上領先各國,計劃在2020年代中期,開始運作位於安克羅的深地質處置設施。[17]法國和瑞典在最終處置設施的選址也有進展,並朝著興建深地質處置設施的目標,繼續努力。至於其他核電國家,包括日本和美國,最終處置不是遠遠落後,就是遙遙無期。

註解:
[1] Japan Ministry of Economy, Trade and Industry – Agency for Natural Resources and Energy, エネルギー危機の時代、原子力発電をどうする? – March 20, 2023 (accessed March 23, 2022) [in Japanese].

[2] Réseau de Transport d’Électricité, Bilan Électrique 2022: Production – Nucléaire (February 2023) [in French].

[3] Réseau de Transport d’Électricité, Download eCO2mix Indicators (accessed March 27, 2023).

[4] International Atomic Energy Agency, Power Reactor Information System – Country Statistics: France – updated March 26, 2023 (accessed March 27, 2023).

[5] International Atomic Energy Agency, Safety Aspects of Nuclear Power Plant Ageing (January 1990).

[6] Cour des Comptes, La Filière EPR (July 2020) [in French].

[7] Électricité de France, Update on the Flamanville EPR – December 16, 2022 (accessed March 23, 2023).

[8] Réseau de Transport d’Électricité, Bilan Électrique 2022: Échanges – Vue d’Ensemble (February 2023) [in French].

[9] Vie Publique, Projet de Loi Relatif à l’Accélération des Procédures Liées à la Construction de Nouvelles Installations Nucléaires à Proximité de Sites Nucléaires Existants et au Fonctionnement des Installations Existantes – March 21, 2023 (accessed March 27, 2023) [in French].

10] Vie Publique, Loi du 10 Mars 2023 Relative à l’Accélération de la Production d’Énergies Renouvelables – March 13, 2023 (accessed March 27, 2023) [in French].

[11] Réseau de Transport d’Électricité, Bilan Électrique 2022: Production – Vue d’Ensemble (February 2023) [in French].

[12] Ibid.

[13] Germany Federal Office for the Safety of Nuclear Waste Management, The Nuclear Phase-Out in Germany – November 11, 2022 (accessed March 23, 2023).

[14] European Network of Transmission System Operators for Electricity, Transparency Platform: Scheduled Commercial Exchanges / France-Germany 2022 (accessed March 23, 2023).

[15] European Commission, EU taxonomy: Complementary Climate Delegated Act to accelerate decarbonization – updated July 11, 2022 (accessed March 23, 2023).

[16] Official Journal of the European Union, Commission Delegated Regulation (EU) 2022/1214 of March 9, 2022 – July 15, 2022 (accessed March 23, 2023).

[17] Posiva, Major Construction Work Progresses on Posiva’s ONKALO Worksite – December 5, 2022 (accessed March 23, 2023).