華爾街日報──德國綠能的爐心熔毀:承諾選民一場良性的革命,但卻給了煤和高電價

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美國的氣候變遷社運份子會指著歐洲,尤其是德國,當作綠能道德的典範。但他們觀察梅克爾的政治搏鬥時應該看得更深入些。此際梅克爾在柏林試圖籌組新政府,而梅總理得在自己邁向失敗的能源革命的經濟輻射塵餘波中匍匐向前。

柏林上個月承認它無法達成2020年的碳減排目標。現在碳排跟1990年水平相比,只減少了不到30%,而不是梅克爾承諾的40%。在2030以前減少55%幾乎篤定遙不可及。

儘管付出了天文數字的代價,梅克爾還是失敗。具一項估計顯示,公司和住家在2000到2015年間,電費支出多了1250億歐元就為了補助再生能源,這還不包括數十億元的其他施捨。德國人加入丹麥人的行列,支付歐洲最高的住宅電價。德國的公司在工業用戶中,也支付著接近頂級的電費。這是梅克爾在9月大選中表現不如預期的一個大原因。

柏林自2000年以來,一直大力補助再生能源,主要透過上網電價補貼,要求電力公司以高於市價的價格購買再生能源的電力。梅克爾在2010年時讓整個舉措超速前進,引入 Energiewende ,也就是能源轉型。

計畫的中心就是提高減排目標,但德國眼看就要與這個目標失之交臂了。這個目標超過了歐盟其他國家的承諾,它們只要在2020以前減20%就可以了。這項政策也應該要將總能源消耗,在2050年以前,降至2008年水準的50%,而用電量就得減少25%。那對工業化國家來說,已經是夠高難度的了。但梅克爾接著在2011年把事情弄得更困難,在福島核災後草率承諾要在2022年以前逐步廢核。

能源轉型的狂熱擁護者說這項政策雖然遭遇問題,但正不斷取得成功。這說的不算錯,如果你的標準是丟夠多的錢到水里,總會有些錢露出水面的話。舉例來說,就裝置容量而言,再生能源已經幾乎能和傳統發電方式平起平坐了。

然而很多容量都被浪費了。只有三分之一的德國電力真的是從再生能源來的。柏林大力投資風力和太陽能,這些能源在德國部分地區很容易取得,但這些地方最不需要電力,德國北方尤其如此。因此德國又需要花一大筆錢蓋輸電線路,把電傳到南方的工業地帶。

其他的成本和風不吹,太陽不露臉時的供電問題有關,而這種情況在德國還經常出現。需要來當救援的傳統電廠絕大部分都是燃煤電廠,德國到現在有大概40%的電力還得仰賴燃煤。

天然氣比較乾淨,而且電廠容易升降載。但天然氣比煤更貴,而且日間尖峰時刻這種天然氣最能收回投資成本的時候,恰巧也是電力公司更有可能被要求要買價格過高的太陽能的時候。

因此,天然氣現在只佔了德國電力的9.4%,2010年的時候反而還略微超過14%。依據上個月美國能源資訊管理局(U.S. Energy Information Administration)的一份報告,天然氣佔美國發電量大約30%,而由煤轉氣可以解釋美國自2005年以來大部分的碳減排成果。德國家庭每度電要付將近36美分,美國平均是13美分。

這也難怪選民要反彈。民調顯示,德國人理論上喜歡環保,但問到家庭能源成本時又是另一回事。右翼的德國另類選擇黨(Alternative for Germany)贏得令人驚訝的13%選票,有部份是因為它承諾立刻終結能源轉型。一份來自萊布尼茲經濟研究所(RWI Leibniz Institute for Economic Research)的研究發現61%的德國人,每度電甚至不願再多付一歐分資助更多再生能源。

這讓梅克爾的執政聯盟組成談判陷入一團亂。她未來可能的夥伴綠黨,就想要加大能源轉型的扭曲,要禁煤,一開頭就要關20座最具汙染力的電廠。梅克爾中間偏右的基民盟最多願意關10座,承認關更多的話,2022廢核後會扼殺能源經濟。

不論她最後談出什麼結果,德國選民明顯想要梅克爾對自己綠色抱負的減碳成本誠實以對。如果她再繼續往飛漲的能源成本和骯髒的燃煤發電衝,就準備看著選民2021年搞另一場反抗吧。

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Germany’s Green Energy Meltdown - WSJ
華爾街日報--德國綠能的爐心熔毀


譯者:雷景名
核能流言終結者成員
對語言與歷史有興趣的翻譯工作者

大西洋月刊──州際能源公路:一個國家級的電力傳輸系統可以減少發電廠80%的碳排

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在2008年2月的一個寒冷夜晚,西德州呼嘯的大風驟然消退為徐徐微風。在那個時點,德州風力發電的電量,幾乎比其他任何一個州都要多。但那夜風速掉的比之前預測的還要低很多,而且居民因為天冷調高了他們的暖氣。負責調度德州絕大部分電網的人意識到,他們面臨一場危險,或至少超窘,大停電的風險。他們宣布緊急狀況,切斷了對好幾個工業大戶的供電。90分鐘之後,備用的發電機進場,電力恢復供應。德州電力可靠度委員會(Electric Reliability Council of Texas)的女發言人之後解釋狀況時說:「風當時停了。風停很正常的。」

對啦,是很正常,一些批評者同意她說得沒錯。但你依賴風力,那就會是問題。同樣的情況或多或少也適用於陽光。天氣不會遵循命令,而且規律可能無法預測。隨著該州計畫急劇擴大風力的使用,一個記者寫道:「這個問題只會讓德州越來越頭大。」

8年過去了,這個問題正讓美國越來越頭大。2015年8月,歐巴馬總統宣布了潔淨電力法案(Clean Power Plan),電廠因此被要求在15年內,將他們二氧化碳排放量從2005年的水平削去32%。如果不從用煤轉型成用更乾淨的能源來源,這個目標幾乎不可能達成。最高法院已經暫止歐巴馬的計畫,要等更低層的法院對諸多法律挑戰做出判決。但能源專家認為這個計畫,或像這個計畫的方案,以後一定會生效。未來的環保憂慮及因此而生的管制法規,或許會讓更龐大的減排量成為必要。比爾蓋茲就認為,為了要真的處理全球暖化危機,碳排要快點減少100%。

這讓可靠度的問題比以往更加迫切。因為風和太陽是善變的,電廠用更髒的能源像煤和天然氣當備用能源。如果我們最後真的想讓我們所有的能源,或至少絕大部分的能源都來自再生能源,事情必須有所改變。就像比爾‧蓋茲11月告訴大西洋月刊的一樣,「我們需要一個能源奇蹟。」蓋茲正投資數十億美元,在聽起來像艾西莫夫(Isaac Asimov)小說內容的計畫上,例如用泳池大小的電池儲存再生能源,或用太陽光製造液態燃料的技術。

但在過去兩年,研究者已經想到了另一個可能的解決方案,這個方案看起來幾乎簡單到不行。風總會在某個地方吹,太陽總會在某個地方照耀。如果我們可以把整個國家連到一個特殊的電網上,讓電力公司在任何時候都能取用再生能源,那我們不就擺脫了,或至少減輕了可靠度問題。

最近一份做出此種論據的知名論文,是在1月,由美國國家海洋暨大氣總署(National Oceanic and Atmospheric Administration)和科羅拉多大學波德分校 (University of Colorado at Boulder)的研究者發表的。克里斯多福·克拉克(Christopher Clack)和同事們打造了一個模型,預測把各種能源放入電力系統時會產生的成本。當他們加了一條限制,也就是不能用煤的時候,他們發現最便宜的選項,包含能把太陽能和風力產生的電力輸送到全國任何地方的電網。我們還是需要其他科技才能完全排除排碳燃料,這些科技或許來自蓋茲想像的奇蹟,但新電網就能讓我們大躍進,在15年內減少發電廠最多80%的碳排。

克拉克說,這個結論似乎讓一些能源專家訝異。長途輸送風力和太陽能電力無可避免會在傳輸過程造成一些耗損,而且連結美國大部分地方的交流電(AC)電纜的長途傳輸的效能,比直流電(DC)電纜來的糟。這份報告假定電網是用直流電,而不是交流電。直到最近,對高電壓直流電電纜的大規模投資都非常少見,這有部分是因為變電所將高壓直流電轉變為可用電的科技成本不斐。不過這個模型發現,如果你打造一個全國性的電網,那規模經濟就會出現。簡言之,擁有長途有效運送電力的電纜的好處,超過變電的成本。但克拉克說:「人們之前假定儲能是關鍵,或者核能是關鍵,但我現在認為,贊同『僅僅是改變再生能源移動的方式,今天的電力系統就可以長足進步』的人更多了。」

這個假設的電網讓人想起,德懷特·大衛·艾森豪(Dwight D. Eisenhower)在1950年代捍衛的州際公路系統。在那個時候,美國由州和地方政府建造的狹窄道路散漫的連結在一起。艾森豪預測,汽車很快就會到處都是,所以他簽署了一條法律,核准資金投入大幅擴張美國公路的計畫。這個方式事後證明是先知先覺。克拉克的願景看起來跟這很像。所以為什麼我們不投資新電網做電力傳輸,仿效艾森豪給汽車旅行做的投資呢?

這個答案大幅揭露了美國自艾森豪時代以來是如何改變的,不管是政治上還其他方面。創造一個像克拉克的電網看起來非常有可能要由聯邦立法。能源部可能被賦予研究電網該如何建造的職責,聯邦能源監管委員會(Federal Energy Regulatory Commission)則會決定要在哪佈線。接著就是工程競標程序,開發商爭著要建造部分電網,而成本他們預期能回收,可能的方式是向電力公司收取費用,然後電力公司再把費用轉嫁到他們的顧客身上。

不難想像挑戰會一個接一個出現,如果你仔細思考這個情境。現在由共和黨領導的國會,對大型基礎建設計畫沒有顯露什麼興趣。纜線在經濟(和政客)靠煤和天然氣公司維持的州可能會遭到反對。甚至在那些支持再生能源的州,都傾向偏好讓電力是在自己境內產生。地方的電力公司也抗拒被聯邦政府呼來喝去。

但我們假設一下政府和電力公司找到方法,彼此同意全國電網應該興建好了。即便如此,開發商還是會面臨不願自己房地產被一分為二,或他們的景觀被醜陋電纜破壞的地主的反彈。阿揚·伯斯(Anjan Bose)是個電力系統專家,任教於華盛頓州立大學( Washington State University),說中國和印度有在做克拉克推廣的事,可是他們的政府體制趨向中央計畫。他聽到克拉克的研究時,就認為這在美國不可能,他告訴我:「我的第一反應是『祝他好運』。」

就算先把政治和鄰避主義擺到一邊,美國和那些亞洲國家還有另一個不同之處。那就是印度和中國的能源需求因為工業化上揚,但美國正在失去工廠,不是得到工廠,而能源需求在未來幾年預期是幾乎平坦的。中國和印度需要更多傳輸纜線,但在美國這個支持新纜線論點很大部分是環保為主的地方,需求論就很難成立。當然,電力公司如果要符合聯邦和州立管制法規,勢必要用更多再生能源,但大家似乎希望,其他比較不需要電力公司和他們的客戶付錢的科技,能帶我們到達彼岸。

有些專家建議,既然要弄出一個國家級的計畫這麼困難,縫縫補補一個逐步拼成的零散系統是比較好的賭注。那些老舊、磨損的傳輸線纜,包括交流電電纜在內,可以被升級,我們也可以蓋幾條關鍵的區域電纜。但即便只有這樣,事情也不容易。乾淨線路能源夥伴(Clean Line Energy Partners)是休士頓的一家開發商,努力了好幾年要蓋4條州際直流電纜。但工程能緩步進行。這有部分是因為地方反對。乾淨線路的總裁邁克爾·斯凱利(Michael Skelly)把這種補丁式的做法和克拉克的願景相互比較後,告訴我:「我認為全國式的電纜會好很多。」他覺得如果有聯邦政府在國家級的計畫背後加持,像他公司一樣的公司們,或許就能遇到比較少的地方反彈,或至少更能訴請聯邦機構幫忙解決。

所以追尋奇蹟的旅程只能一直摸索。在佛羅里達州的塔拉赫西,該市電力系統的總合規劃管理人大衛·拜恩(David Byrne)告訴我,數十年來他的城市幾乎完全仰賴天然氣。但大家預期的管制法規和城市居民的需求,近來讓拜恩和他的同僚們投資再生能源。他們正興建一座太陽能電廠,這是塔拉赫西的第一座,就蓋在市立機場的土地上。但發出的電只會占城市能源需求的2%,而拜恩預期要找到夠便宜的土地,有意義的增加只使用太陽光的電力數據,是困難的。所以拜恩也尋求風力。問題是在佛羅里達,就是沒有多少風。之前塔拉赫西和乾淨線路簽了諒解備忘錄,要把風能電力從奧克拉荷馬州的鄉下傳過來。那條纜線剛得到能源部的重大支持,但乾淨線路要破土之前還得越過一些障礙。

拜恩指出:「那些我們想要的能源資源,似乎都位在真的沒人住的地方。」只要私人的、區域的工程繼續受阻,還有克拉克的願景繼續只存於紙上,這句話就會一直成立。

原文連結

A National Energy Grid Could Reduce Power-Plant Emissions by 80 Percent - The Atlantic
大西洋月刊---州際能源公路


譯者:雷景名
核能流言終結者成員
對語言與歷史有興趣的翻譯工作者

能源大小事──綠色神話與歐洲的高電價

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歐盟的住宅電價與再生能源的人均安裝程度有連動關係。數據顯示再生能源越多會導致電價越高。而大家認為再生能源廉價的觀念是我們會討論的五個綠色能源神話迷思之一。

幾個禮拜以前,在瓦特怎麼樣(Watts Up With That?,WUWT)發文的威利斯·埃森巴赫(Willis Eschenbach),以及在保羅·霍姆伍德(Paul Homewood)那發文的喬納森·德雷克(Jonathan Drake),做了一張我會在下面重現的圖,顯示了數個歐洲國家中,住宅電價和再生能源人均安裝程度間的關係(此處的再生能源就是風力和太陽能)。我之前認為這是我那這陣子看過最有趣的圖表之一,並想寫一篇關於這張圖的文,但是戴夫 ·拉戴里奇在茱蒂絲·柯理(Judith Curry)的網站寫了篇文,搶先我一步。

那麼為什麼我現在認為這很重要,而我們為此又需要另一篇文呢?這個嘛,這是因為大家認為再生能源廉價的觀念,已經成為數個嵌入大眾心底的綠色能源神話迷思之一。歐巴馬總統明顯地相信再生能源是廉價的,而且拓展再生能源供應,是國際貨幣基金和歐盟向希臘建議如何治癒經濟困境的藥方之一。我也已經從那些靠兜售再生能源硬體維生的人那邊聽到好幾次:再生能源降低了歐洲電價。但我恐怕在圖一中找不到什麼證據能支持這個觀念。那麼,事實是什麼?

圖一:Y軸顯示從歐盟統計局取得的2014年下半年的住宅電力價格。X軸則是從BP的2015年統計評論中取得的風力加太陽能的裝置容量,用人均瓦數(W)歸一化,人口數據用的是2014年的聯合國報告

在數個不同的國家中,決定電價的變數非常肯定不止一個。然而,要否定這個結論是不可能的,亦即,有最高再生能源滲透率的國家,會有最高的住宅電價,並且高價非常有可能,或多或少,是由再生能源的高滲透率造成的。這些以及與此有關的數據,我會在本文的後半部詳細討論。

綠色神話

大家認為再生能源廉價的觀念,業已織入一個龐大的綠色謊言之中,而這謊言蘊含數個綠色神話迷思,正在殘害我們的社會、我們的制度,還有我們思考以及合理化問題的方式。暴露這個能源謊言,一直是「能源大小事」存在的核心意義之一。綠色神話這個主題我未來幾個月後還會再回來討論。以下是一些重大能源神話迷思的極簡摘要。如果讀者還想再加些什麼,可以在留言區盡情發揮。綠色神話迷思都有一個常見的特色,那就是這些神話都有一絲真實性,但在綠色神話中,這一絲的真實性被拱成能完全代表綠色能源的事實真相,並被用來做出虛假的論點,不是被用來挺再生能源,要不就是用來反對其他替代方案。

神話迷思一:核能不安全

就我目前所知,在民用核電廠中,到現在都還沒有出現過輻射相關的死亡(請注意車諾比是個軍用反應爐)。核能被正常化用以發電後,就是地球上最安全的發電形式。但是兜售綠色神話的人,卻成功的讓這個最安全的發電方式籠罩恐懼的氛圍。

就像飛行一樣,核能是個高風險,有高可靠度的產業。雖然一直都有上百人死於空難,但我們還是繼續搭飛機。而民用核電廠雖然有無瑕的安全紀錄,但有很多國家背棄了它。這令人感到驚訝,因為核能是唯一一種可以低碳供應我們現有社會型態電力的發電方式。照現在的方式過日子可不是綠色環保計畫的一部分。

神話迷思二:化石燃料受到高度補貼

沒錯,在特定國家,石油和天然氣的價格的確受到政府補貼,在整個石油輸出國組織都是這樣。這些政府補貼燃料價格、電力價格,還經常補貼食物價格,避免他們較窮困的人民受到國際市場高價傷害。

而政府付給化石燃料公司生產公司的補助金,小到不存在。事實上,正常情況下,是化石燃料公司付出高稅金,並且相當高度的補貼所在國政府,剛好跟綠色神話迷思宣稱的相反。

在所有經合組織國家(OECD)中,反而是再生能源受到高度補助,消費者付出相當於對能源使用課稅的徵收費用補貼再生能源電廠。因此之故,我們是再討論兩個完全不能相提並論的機制。因為現實正是這個神話迷思的反面。[1]

神話迷思三:地理上的分散能弭平風能和太陽能的間歇性

毫無疑問,太陽和風總是能照耀和吹拂某地。而且如果用高效能但昂貴的高壓直流輸電電纜連接,電廠地理上的分散的確能幫忙弭平間歇性的電力供給。然而實際數據顯示,在一個合理的地理規模下,例如像歐陸,地理分散帶來的幫助微不足道。事實上,一般而言,當太陽照耀時,全歐陸都是白天,而當風吹拂的時候,每個地方可能都在吹風,因而創造龐大的再生能源剩餘。這些剩餘都得有人買單,但沒辦法使用。[2, 3, 4, 5]

神話迷思四:結合不同的再生能源來源或可順暢電力供給

這又是同樣情況,在案例中,這有可能是對的。早上的風能會接著由中午的太陽能遞補,接著午後的潮汐高潮會在後面接棒,這或許可以創造一種偽連續性。但是同樣有可能發生的是中午有強勁的海風,剛好日正當中又碰到高潮,創造龐大又無法控制的再生電力供給突起,除了抑制別無他途。[6]

神話迷思五:再生能源(風能,太陽能和潮汐能)是廉價的

我不知道已經聽過幾次有人說再生能源正在降低歐洲的電力價格。這個神話迷思誕生於一種市場機制,再生能源電力過度供給時強壓電力現貨價格。昂貴的再生電力讓所有電力的價格都壓得很低,因此電只能賠本賣。

這個神話迷思推銷的實在太成功了,就連歐巴馬總統似乎都信了。

經濟學不是我最強的項目,所以我不太確定價格制定和帳單計算實際上是怎麼運作的。但有一件事情我知道,那就是區分成本和價格是重要的。再生能源電廠的成本加獲利都得到政府保證,不管現貨價格長怎樣。而且不管現貨價格長怎樣,消費者都得買單。到頭來總得有人悶著蒙受損失,所以我在猜,這些我們都知道身陷困境的大能源公司,想必就是苦主。畢竟,讓這些公司無法營業的確是綠色環保人士反資本家計畫的核心要務。

歐洲的高電價

這就是我覺得圖一中的那張圖能非常簡易描繪再生能源滲透率和歐洲電價關聯,會非常重要的地方。我坐在這邊都已經可以聽到綠色神話傳播者在那裏說,關聯性未必意味著因果關係,而這的確是有一絲真實性的說法。但他們忘了指出的是,相關性往往是由兩個畫出來的變數的實體共變造成的,在這個例子中,更高的再生能源滲透率導致更高的電價。這對任何人都應該不足為奇才對,例如:

1.跟天然氣相比,每吉瓦裝置容量資本成本高[7]
2.設備維護成本高
3.低負載因素
4.補貼成本高
5.維持百分之百的備用電力設備成本高
6.負載均衡成本高
7.電網升級成本高
8.儲存設備成本高

這些成本會被低續生成本抵銷,但不會被完全消除,而且扣除這些零零總總的東西之後的影響方向是清晰的。再生能源的高滲透率導致高電價。艾德·霍金斯在他優秀的報告中提供了這些成本如何縫合連結的清晰圖像。

你或許會經常聽見這樣的論點,就是風力很快就能天然氣競爭,而太陽能板的價格正在下降。但如此宣揚的論點只關注安裝設備的資本支出和效能,忽略上列詳述的所有附加系統成本。

圖一:Y軸顯示從歐盟統計局取得的2014年下半年的住宅電力價格。X軸則是從BP的2015年統計評論中取得的風力加太陽能的裝置容量,用人均瓦數(W)歸一化,人口數據用的是2014年的聯合國報告

在圖一中,歐豬五國會用紅色特別標記,而且有趣的是,戴夫·拉特拉奇(Dave Rutledge)也觀察到這些國家有高債務(不永續),而且經濟苟延殘喘。暗示再生能源或許導致這些國家經濟停滯,當然是糟糕的過度簡化,特別是因為歐洲最成功的經濟體中德國和丹麥佔了其中兩名。但我認為我們可以得到一個結論,那就是強健的經濟體可以抵擋再生能源滲透率的壓力。而我也認為我們結論說,歐豬五國的高電價就像是對能源使用的稅或是附加費,而這對經濟是有傷害的。我們可能目睹了一次資本的大規模錯置。錢本來可以花在促進經濟成長的地方,但卻花在了破壞電網穩定的行動上,而且還用課稅懲罰了歐豬五國的人民。

戴夫·拉特拉奇暗示,這張圖的截距可以顯示出完全沒有再生能源的系統的電價會是多少,而圖一暗示是每度12.3歐分。我則想要嘗試並估計百分之百都用再生能源的系統的電價長怎樣,我重新繪製了審視風力加太陽能消耗佔總體電力消耗比例的數據(圖二)。假定兩者之間的關係為線性,那預測價格是每度55歐分,雖然這的線性關係不可能是有效。這比今天的低再生能源系統電價貴4倍。我則要說現實情況會更貴,因為如果廉價的燃氣聯合循環渦輪平衡服務減少,再生能源系統的電價或許會呈指數型增加。

圖二:這張圖以圖一做變化,風力加太陽能的消耗佔總體能源消耗的比例畫在X軸上。線性推導到百分之百顯示百分之百用再生能源的系統的電價是每度55歐分。德國在這張圖中與眾不同,不再排在丹麥附近。這或許是因為德國的風能負載因素更低,這可能也反映了德國的風力出口或限制。

圖二還揭露了一個德國不再坐落於丹麥附近的違常現象。部分的解釋是德國在風能數據中坐落於低效能的趨勢上。丹麥和英國則有比較高的效能趨勢(負載因素更高)(圖三),這或許反映了那些國家離岸風力比例更高。離岸風力的成本當然更高,但此話留做以後分解。還有另一個解釋是德國鋪設太陽能板更多,但負載因素比風力還低。德國佬不是癡迷追求效能嗎?到底怎麼了?

圖三:風能消耗對上特定歐洲國家的裝置容量。這個趨勢的時序是2000年到2014年。丹麥和英國都有顯著的離岸風力規模,負載因素趨勢都比德國更高。兩邊的差異還滿巨大的,前者幾乎是後者的兩倍產能。德國最近的歷史或許顯示了出口或者是限制,因為BP只提報了消耗,沒有生產。

最後,我們經常聽到,核能除了危險,還很貴。這又是另一個神話迷思嗎?在圖四中,我畫出了人均核能電力對上電價間的關係。使用很多核能的法國,瑞典和芬蘭都有著西歐最低的電價,而低核能的德國電價最高。我言盡於此!

圖四:類似圖一的類比圖,但畫的是核能。核能滲透率和電價之間沒有相關性,雖然高核能的法國,瑞典和芬蘭的電價比低核能的德國低很多。

總之,上列詳述的各式能源神話迷思編織成了一則能源敘事,而這個敘述等同謊言。令人驚訝和令人憂心的是,這個謊言被英國政府,歐盟還有聯合國所接受並採納。他們似乎相信這個謊言建立在科學和工程的根據上。事實上它沒有。我們的上議院議員和科學顧問所應該提供的監督制衡都到哪去了呢?

引用文獻:

1 The Appalling Truth About Energy Subsidies
2 Wind Blowing Nowhere
3 Decarbonizing UK Electricity Generation – Five Options That Will Work
4 The Difficulties Of Powering The Modern World With Renewables
5 How Much Wind And Solar Can Norway’s Reservoirs Balance?
6 A Trip Round Swansea Bay
7 European Renewable Energy performance and costs: 2014

作者:Euan Mearns

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Green Mythology and the High Price of European Electricity | Energy Matters
能源大小事---綠色神話與歐洲的高電價


譯者:雷景名
核能流言終結者成員
對語言與歷史有興趣的翻譯工作者

電力公司絞盡腦汁找出非常態的「偏方」,至於能不能成功則要靠運氣!

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這個冬天的氣候偏暖,今年元月3日的供電備轉容量率來到3.63%,創下12年來元月份備轉容量率的最低紀錄。事實上,盤點去年全年的供電狀況,備轉容量低於90萬瓩的「限電警戒」狀態有3天,備轉容量低於6%的「供電警戒」出現了77天,而備轉容量低於10%的「供電吃緊」則高達160天。

換言之,去年一整年我們有將近三分之二的時間都是處於供電吃緊或更糟的狀態。

幸運的是,大規模限電、甚至跳電並沒有在去年發生,這全得歸功於台電公司負責電力調度的同仁。原本計畫於前年11月除役的通霄電廠三部老舊機組,全部予以延役;接著,林口電廠新一號機於去年的試運轉期間,就以滿載方式加入併聯供電;還有去年夏季經常實施的大用戶需量競價、系統短時超載運轉、以及沒有辦法公開說明的降壓、降頻措施;另外,原本排定去年十月份歲修的大潭電廠兩部機組,因當時供電緊迫而延後執行;最後,攸關核電廠安全的廠內緊急用輕油發電機也被要求加入供電

上述種種做法,有些成本高昂,有些甚至牽涉到運轉安全;而試運轉機組經常性滿載供電,不但對系統穩定性不利,亦會影響保固合約。那麼今年是不是要再重演一次去年的「找電」戲碼呢?答案是不但要重演,而且還得再加碼,至於能不能成功則要靠運氣。

因為用過燃料池已滿,核二廠一號機從上個月開始的歲修完成後,無法恢復運轉,台電公司因此打算將其燃料裝載池改建為臨時性的用過燃料貯存池,本案順利通過審查的話,核二廠一號機最快今年七月才可以恢復運轉。核一廠二號機今年歲修的時間原本排定為五月,但為因應夏季用電高峰,目前規劃實施80%降載運轉至七月。

核電之外,通霄電廠三部機組將繼續延役,大林電廠三、四號機今年加入延役至9月。此外,原本受到環保規範的發電設施每年有運轉720小時的限制,台電公司將申請提高限制時數。今年也會實施日減6時型減少用電,並緊急增購汽電共生餘電,而林口電廠新二號機也在試運轉狀態下併聯發電。

最令人矚目的則是大潭緊急發電計畫,這個規劃有60萬瓩容量的緊急發電設施成本高昂不在話下,關鍵是環評、環差障礙尚未克服,結果元月4日環保署環評專案小組果真否決了台電的環差報告,並要求重做環評。

總結而言,今年供電規劃的不確定因素太多,除非因經濟蕭條導致用電不成長,否則缺電將勢所難免。

令人扼腕的是,我們明明可以仰賴北部四部核電機組的正常運轉,避免這種捉襟見肘而且所費不貲的供電窘境,偏偏民粹政治大大凌駕了專業考量。太多便宜行事且急就章式的供電救急巧門,只是更凸顯政府目前能源政策推動的極度不周延,不僅電力公司要絞盡腦汁找出非常態的「偏方」,小老百姓更只能被迫一起來承擔可預期的缺電苦果,正是典型的將帥無能、累死三軍!


葉宗洸
國立清華大學工程與系統科學系教授

本文之精簡版刊載於2017年1月5日中國時報
葉宗洸》找電用偏方 大家賭運氣

經濟學人──環保大不易:即便有了新改革,大家對德國的能源轉型依舊存疑

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布蘭登堡過去被稱為神聖羅馬帝國的沙坑,因為這個地方土質不好,而且地處邊陲。今天,更適合它的暱稱或許是「歐盟的風場」,因為在它平坦的地貌上,聳立了不斷旋轉的風機群。 在巴伐利亞的霍勒道(Holledau)區域,無數排的蛇麻蔓依然隨著山丘起伏爬滿了大地,就像過去數百年一樣,但今天蛇麻在南向坡必須跟太陽能板共享地盤。德國的Energiewende(「能源轉型」或「革命」)已經改造了德國的鄉間地帶。

這場轉型的主要工具是一項補助再生能源的政策。德國保證投資綠色能源的投資人,他們的電力可以排在傳統發電方式之前,優先進入電網,並以固定高價收購20年。由於這樣的支持,德國電力中再生能源的比重從1990年的3.6%到去年已經有30%。但是雖然綠色能源在歐盟和美國大部分地方都有補貼,德國的補貼卻是特別慷慨。消費者要從電費帳單中支付補助金的代價,每年超過200億歐元(220億美元)。除了丹麥人之外,德國人的電費比其他歐洲人都來的多(但德國工業界可以免除部分負擔)。

因此,德國的再生能源法長久以來都需要改革。在七月,經過眾多角力後,德國國會終於修改了再生能源法。政府還是可以決定它每年想要增加多少再生能源的發電容量,以試圖減緩氣候變遷。政府的目標是在2025年以前,有40-45%的電力來自再生能源,在2035年以前達到55-60%,並在2050年以前至少達到80%。但從明年開始,付給再生能源供應商的上網電價補貼(feed-in tariff)總額,將由拍賣取代,投資人要蓋新的風場或太陽能電廠,要投遞彌封的標案文件。那些能提出最低價的投標者將會得標,而且政府只會依照他們提供的電力進行支付。(小型的裝置,像屋頂上的太陽能板之類的,將會待在將系統中。)

阿哥拉能源轉型(Agora Energiewende)這個智庫的帕特里克·格賴興(Patrick Graichen)說,這個改革是邁向市場經濟的重要一步。

但問題依然存在。地方政客,尤其是巴伐利亞的,對於一定得架設,才能將電力從多風的北方帶到工業的南方的電纜,採取一種有點鄰避又不太是鄰避的態度。這些電纜必須地下化,讓它們變得更貴。此外,新的改革沒有處理Energiewende中更根本的缺陷。第一個缺陷就是,即便再生能源在發電中的比重不斷上升,用碳排測量,整體電力生產並沒有變得更乾淨。其中一個原因就是,總理梅克爾在2011年福島核災後驟然決定在2022年以前逐步廢核(核能不會排放溫室氣體)。

雖然再生能源可以在多風與陽光明媚的日子,輕鬆地彌補失去的核能容量,但在其他日子卻需要其他能源支援。以環保而言,燃氣發電廠會是次佳選項,但它們比燃煤電廠的營運成本還高。所以德國持續依賴骯髒的褐煤,以及稍微沒那麼髒的硬煤。德國經濟研究所(German Institute for Economic Research)的克勞迪婭·肯福爾特(Claudia Kemfert)說,這給Energiewende帶來了「信譽問題」。

除此之外,Energiewende目前為止幾乎完全只關注發電事業。但是電力只佔德國能源消耗的21%,其他的能源則用在開車,開卡車和給屋子供應暖氣上。再生能源在這些部門扮演的腳色幾乎可以視而不見。電動車依然比較算是夢想行銷,而不是現實。會開著電動車清潔空氣的德國人太少了,雖然在去年福斯汽車的柴油廢氣排放醜聞之後,或許情況會改變。

在慕尼黑的智庫伊弗經濟研究所(Ifo Institute)的克雷門斯·弗斯特(Clemens Fuest)說,Energiewende這個政策有三個目標,分別是保持能源供給穩定,讓能源價格合宜,並讓能源變乾淨拯救環境,且以在1990年到2050年之間削減95%的碳排為目標。他認為「這三個目標都會無法達成」,讓德國能源轉型變成「糟糕政策的國際典範」。這或許是有點嚴厲,畢竟德國的政策已經降低太陽能板和風力科技的成本。但是要達成德國真正想要的革命,就還需要更激烈的改革。

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It’s not easy being green | The Economist
經濟學人---環保大不易


譯者:雷景名
核能流言終結者成員
對語言與歷史有興趣的翻譯工作者

經濟學人──渴求電力:欣克利角的核電爛帳凸顯了英國能源政策的缺陷

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英國政府希望在欣克利角C蓋一座180億英鎊(260億美元)的核電廠,但數個月來,濃郁的懶散昏沉籠罩此地。在最近的一個周末,警衛沒在門前駐守,數十台挖土機和推路機排的整整齊齊像是要轉售一樣。一塊掛在門口的告示展示了這個工程的核心價值。其中一項就是「了解我們已經走了多遠,我們還得走多遠,還有我們要怎麼樣走到目的地。」

事實上,沒有人知道這座全世界最貴的核電廠要什麼時候或要怎麼樣走到它的完工目標。法國承包商法國電力公司(EDF)又再一次推遲是否要繼續工程的決定,要等到9月才定案。越來越多人害怕它意圖使用的法國核能科技是有瑕疵的。已經提供了大筆補助金確保核能可以持續供電,並在未來數十年壓低碳排放量的英國政府堅稱這個工程一定會蓋下去。但只有當地村民才跟政府一樣持有這麼堅定的信念,村民們認為工程延遲是生活日常。「這裡可是薩默賽特(Somerset)。我們發明了mañana(未來)這個字,並把它賣給了西班牙人。 」一個開荒原路華(Land Rover)的女駕駛歡樂地說道。

但是欣克利角無數的工程延遲不是件小事,因為這些延遲反映了一個問題,而很多人認為這是英國能源政策中的一個危機:在這個很多燃煤電廠紛紛關閉,既存核能電廠處於生命週期最後階段的當下,英國沒有能力蓋任何一種大型的能源電廠。英國曾經是能源去管制化的典範,但現在只有在政府用補助金和其他甜頭介入市場的時候,英國才能得到它需要的電力。

在英國保守黨籍的前能源大臣大衛·豪威爾(David Howell)的《帝國相撞》(Empires in Collision)這本書中,他稱這個現象為「一個非常英國式的災難」。他責怪歐盟能源政策,以及前任聯合政府中的自由民主黨的狂熱環保意識形態,讓英國陷入停電的風險,推升電費,並讓諸如鋼鐵業這樣的能源密集產業失去競爭力。

但現任政府也同樣難辭其咎,因為它持續進行一連串的干預措施,而牛津大學的迪特爾·赫爾姆(Dieter Helm)只有半開玩笑的說這些措施讓他想起私有化之前的英國中央電力局(Central Electricity Generating Board)。自去年接任能源大臣以來,安珀‧路德(Amber Rudd)就一方面提供離岸風力新的補助金,另一方面又取消陸上風力和太陽能的補助金。她提議將2025年定為英國擺脫燃煤電廠的最後期限,而燃煤電廠目前依然提供了全國將近四分之一的電力。同樣在2025年之前,她希望能看到政府減少介入能源市場,而她同時又說建造新的燃氣電廠是「絕對必要的」。

但是在此同時,投資人對於投資大型的燃氣電廠是戒慎恐懼的,因為政府政策有太多不確定性。像欣克利角到底要不要蓋就是一例,這個電廠可以提供全國7%的電力。傑富瑞集團(Jefferies)這家投資銀行的彼得‧阿瑟頓(Peter Atherton)說,卡林顿這座在2012年獲准在曼徹斯特興建的複循環燃氣渦輪電廠,或許會是英國最後一座不靠補助金興建的大型燃氣電廠。「現在每個人坐下來就說:我們拿到一份政府合約了嗎?」他說現在的情況就是「犬牙交錯的政策和干預成了如狗食一般的爛帳,而且用狗食來描述現狀算是侮辱了寶路罐頭。」

今年英國可能會失去6,000百萬瓦的發電容量,這幾乎是欣克利角預計的3,200百萬瓦的兩倍。這可能會導致數十年來最大的供給落差(見下圖)。5月6日能源部說這個落差是低化石燃料價格造成的結果,低燃料價格壓低了批發電價,損害了燃煤和燃氣電廠的獲利能力。能源部說,在正常的情況下,市場可以應付多達3小時的供電短缺。電網營運商英國國家電網公司(National Grid)會用權宜措施補足短缺。但是如果是6,000百萬瓦,那麼時間長度會增加到38小時,能源部表示。

因此能源部出台了一套以市場為準的補助金計畫,以取得暫時供電為目標,避免用電需求最高的冬季出現停電。它在2014和2015年辦了頭兩場「容量」拍賣,要為2018到2019年的冬天,以及2019到2020年的冬天彌補供需落差。現在它又計畫在明年初辦另一場,藉以緩解2017到2018年的冬季供電問題。在5月9日,自2008年以來頭一遭,英國國家電網公司發布夏季預警,說它急需1,500百萬瓦的額外電力,因為數座電廠停擺,風力發電突降,以及其他因素全都碰到了一起。它付了一家電力營運商每百萬瓦小時1,250英鎊的價格購入電力,這是平常價格的30倍。

這樣即興的干預推升了能源帳單,而且也送了豐厚的回報給小規模柴油發電機的擁有者,這種生活樣態比較會讓人想到像奈及利亞之類的國家。持平而論,全歐洲的政府都面臨相似的發電問題(雖然很少有國家的備用發電容量有這麼小的)。再生能源去年幾乎佔了英國電力供應的四分之一,再生能源電力的成長豐沛到電力市場被扭曲了。因為它是間歇性的,所以沒風或沒太陽的時候需要有備用設施供給電力。但是有風有太陽的時候,電力又會便宜到化石燃料電廠難以競爭。

碳目標(Carbon targets)也讓政策制定者的生活更難過。保守黨政府堅持要蓋欣克利角的一個原因就是要達成它2030年的減碳目標。理想上,它應該要更依賴海底電纜,將英國與荷蘭和其他國家連接起來。去年英國有大約6%的電力是進口的。但是分析師說,今年夏天的脫歐公投,會讓海底電纜的鋪設變得更困難。

長期而言,英國或許沒有別的選項,只能一直得過且過的等到再生能源不用靠補助金,而且備用電力科技,像電池储電技術或是核能,變得更便宜且更有效率為止。現在電網的壓力因為英國虛弱的電力需求暫時減輕,因為英國的電力需求依然比2008到2009年的金融危機之前少10%。但是情勢會改變,如果更多的人為他們的車充電,而不是為他們的車加油,如果有更多人的人開工廠而不是為他們的爐火添加燃料。有最便宜且最豐沛電力的國家在這樣的未來會繁榮富庶。以現在的情勢來看,英國不會是這樣的國家。

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Power hungry | The Economist
經濟學人---渴求電力


譯者:雷景名
核能流言終結者成員
對語言與歷史有興趣的翻譯工作者

慎思高階核廢處置 解決供電不足窘境

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過去一個月以來,天氣酷熱,供電吃緊,台電的電力備轉容量率幾乎天天都落在供電警戒的橘色燈號,上個月底甚至進入了限電警戒的紅燈。除了用電量持續超越去年同期的數值,核一廠的一號機與核二廠的二號機遲遲未重新併聯發電也是主因之一。

最令人擔憂的是,核一、二廠的用過燃料貯存池皆已滿載。如果核一廠已經完工及核二廠規劃完畢的乾式貯存場,仍舊因新北市政府不願核發相關執照,而無法及時啟用與動工,那麼核一、二廠的四部機組將於明年全數停止運轉。換言之,一年之內,我們將立即短少324.2萬瓩擔任基載且無碳排的裝置容量及其11.8%的供電量。取而代之的則是兩部總裝置容量為160萬瓩的新燃煤機組,若是已延役一年的通霄電廠三部老舊機組於今年底除役(總裝置容量為76.4萬瓩),那麼明年供電窘迫的情況將更為惡化,因為退增相抵的缺口高達240萬瓩,而可以救急的大林新一、二號機的商轉時間則已確定展延至107年。

新北市政府擔心進入乾式貯存場的用過核燃料最終無處可去,將因此長留新北市,因此透過技術性的動作不讓核一的設施啟用,也不讓核二的乾貯場動工。朱立倫市長更不止一次公開宣示,在國家的最終處置場仍無著落、用過核燃料無法處理的情況下,不同意乾貯場啟用。然而,用過核燃料果真無法處理嗎?現階段如何處置最恰當?讓我們從專業理性的角度來檢視這個問題。

事實上,人類所有的活動都伴隨廢料的產生,核能發電也不例外。高階放射性廢棄物的主要來源是核電廠的用過核燃料,但相較於燃煤與天然氣發電所產出的大量煤渣與二氧化碳,高階放射性廢棄物的體積相對較小。以目前商用核電廠的運作模式估計,產出一個人一生所需電力的用過核燃料,其體積小於一個易開罐。

以目前的氛圍來看,想要在台灣本島,找尋高階放射性廢棄物的最終處置場確實困難重重,於是用過核燃料的再處理便成為較為可行的作法。經過再處理之後,不可利用的廢棄物體積成為原來用過核燃料的四分之一,其中放射性核種的半衰期也相對較短,此時再採深層地質掩埋之最終處置才是恰當的作法。至於可利用的元素可再加工後,重製為新型燃料繼續使用於發電。

另一種可行的作法,則是前面提過的乾式貯存,乾貯僅靠自然對流冷卻,有先天安全的特性,40年的貯存風險與成本極低,未來待第四代核反應器發展成熟,便可利用這些用過核燃料充當其燃料,同時對長半衰期之超鈾元素進行有的效分裂減量。值得注意的是,俄羅斯與澳洲曾先後提出用過核燃料的暫時貯存計畫,以收費的乾式貯存方式代管他國的用過核燃料,每期50年,期滿可以續約。澳洲本身沒有核能電廠,但卻願意在有利經濟發展的前提下,代管他國的用過核燃料,足見用過核燃料的乾式貯存並無安全上的顧慮。

供電吃緊的問題迫在眉睫,今年的盛暑才要開始,明年還有一個必須「剉咧等」的夏天要面對,一旦真的限電或跳電了,對於民生與經濟的衝擊將會是前所未見的。若不想天天盯著電力調度盤提心吊膽,新政府與新北市政府都要慎思。


葉宗洸
國立清華大學工程與系統科學系教授

許榮鈞
國立清華大學核子工程與科學研究所教授

本文之精簡版刊載於2016年6月29日聯合報
高階核廢處置 別剉等限電

衛報──英國前首席科學顧問,David MacKay教授生前最後訪談:想用再生能源驅動英國是「駭人的錯覺」

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英國應該聚焦核能和碳捕捉與封存技術,前首席科學顧問在他最後的訪談中如是說

依據他最後的訪談,英國前首席科學顧問,已故教授大衛·麥凱(David MacKay)認為再生能源可以驅動英國的想法是個「駭人的錯覺」。

麥凱說,英國合理的能源和氣候變遷計畫,就是這個國家要專注在核能,以及在燃燒化石燃料後可以捕捉二氧化碳的碳捕捉與封存技術上。他說,在兩者兼備的情況下,英國需要的風力和太陽能容量會幾乎是零。

然而,他說,太陽能在其他國家,可以是非常重要的電力來源,因為這些地方陽光普照的盛夏剛好對上空調帶來的巨大電力需求。麥凱教授也說,電動車將「炙手可熱」,但他也說,英國政府最後一刻取消一項具開拓性的10億英鎊計畫之後,他對碳捕捉與封存技術缺乏進展「非常失望」。

麥凱教授之前是劍橋大學的物理學家,並且在2009年到2014年間擔任英國能源與氣候變化部(Decc)的首席科學顧問。他在寫了一本名叫《可持續能源:事實與真相》(Sustainable Energy — Without the Hot Air,此書開放免費下載)的書之後,聲名大噪。這本書從物理學原則出發,評估能源科技的潛力。

這場與作家馬克·林納斯(Mark Lynas)的訪談,在他於4月14日死於癌症的11天前進行。訪談內容得到他太太允許,獲准公開。

麥凱教授認為太陽能、風力和生質能源會需要太多土地,需要大型的電池當後備機制,而且花費太高,所以對英國來說,不是可行的選項。

他說:「大家現在深陷一種嚇人的幻覺,以為可以把現在只發出我們1%電力的東西拿來, 單純擴大規模就行了,然後如果還有點小問題沒法解決,我們只需要搞節能就行了。」「人類真的該好好留心算數和物理法則,我們需要一個合理的計畫。」

麥凱教授之前避免涉入關於能源的政治辯論,但是他告訴林納斯:「我一直都試著避免替特定解決方案背書,但是因為時間變得越來越少,我應該要講出實話。」

英國能源問題的解決關鍵,他說,就是找到一個零碳方案,能在冬天運作,這個時節能源需求最高,但陽光最少,風力強度可以一次大降數天。麥凱教授說:「我想呢,對一個像英國這樣的國家而言,明智的做法就是專注在碳捕捉與封存技術上,反正這技術世界不管怎樣都需要,另外還要專注核能。」

是否要在欣克立角蓋一座新核電廠的問題,官方延到9月才要決定。英國政府希望這是新世代核電廠中第一座。

他說:「如果你接著問英國應該加多少風力和太陽能最好,那答案我可以告訴你幾乎是零。」「我愛風機,它們是現代的大教堂。但它們會是賠錢貨,如果你已經有了能讓你度過冬天的解決方案。因為當風在吹的時候,你要不把風機關掉,要不就是把你已經付過錢買入的其他東西關掉,例如核能或碳捕捉與封存。」

麥凱教授承認這個計畫,是建立在他的「政治價值判斷」上,但他補充說:「英國大眾似乎非常關注成本,所以我們尋求的低碳方案,也應該價廉物美。如果大家關注不同的價值,就像德國人看起來那樣『不在乎能源價格有多高』,那你就可以擺出另一副態度,然後說,就讓英國滿載風機和大型儲能設施吧!」

麥凱教授說英國能源與氣候變化部的公務員已經評估了太陽能的潛力,並發現數據結果對英國來說不合理,他說:「太陽能上的了檯面的唯一理由就是民主。國會議員想要搞太陽能上網電價補助(feed-in-tariff, FIT)。所以即使公務員建議部長:『不,我們不應該補貼太陽能』,我們還是有了這樣的政策。太陽能遊說人士也遊說的非常成功,所以現在大家普遍相信,太陽能是個美妙的東西,即使英國是世上最暗無天日的國家之一。」

但是麥凱教授說所有能源計畫,都必須依照該國狀況打造。而太陽能對炎熱,陽光普照的國家就是個好選項。他說:「在任何太陽能和電力需求有相關性的地方,太陽能看起來絕對會像是非常、非常好的想法。」

他補充道:「如果我們沒有穩定、運作不間斷的電力系統,社會功能就會停止運作。所以舉例來說,像拉斯維加斯之類的地方,你還是需要其他種類的發電科技。我會建議拉斯維加斯搞個核電廠。」

麥凱教授強調碳捕捉與封存技術的重要性,替其他顯示如果不靠碳捕捉與封存,對付氣候變遷成本會更高的分析背書。他說:「技術缺乏進展令人失望,我過去真的希望英國能成為碳捕捉與封存技術發展的佼佼者之一。所有的模型都顯示碳捕捉與封存是必要的技術,如果你想用具成本效益的方式走出氣候變遷的話。」

當被問到他對什麼科技樂觀看待,麥凱教授挑了電動車,認為電動車前途光明。他說:「我認為電動車將炙手可熱,就像大家把卡帶換成現代的iPod一樣。那會是一項非常正面的發展。 」

延伸閱讀

台灣能源: 能源大師臨終贈言 悼念馬階教授

David MacKay書中有一句話:「不要誤會,我不是擁護核能,我只是擁護算數(實際數據)。」
(I'm not trying to pro-nuclear, I'm just pro-arithmetic.)

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Idea of renewables powering UK is an 'appalling delusion' – David MacKay | Environment | The Guardian
衛報---想用再生能源驅動英國是「駭人的錯覺」-大衛·麥凱

圖片來源

設計對白 - David MacKay教授表示:我不是擁護核能,我只是擁護算數。


譯者:雷景名
核能流言終結者成員
對語言與歷史有興趣的翻譯工作者

石板──美國核電廠的半衰期:核能同時復甦又緩慢衰退

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上週,一座田納西州的核電廠進入臨界。

不用擔心。達到臨界是核能反應爐要動起來,並準備提供電網電力的必要步驟。 田納西河流域管理局的瓦茨巴2號機(The Tennessee Valley Authority’s Watts Bar Unit 2),是一個1,150 MW的龐然巨物,不久將提供相當兩座燃煤電廠的電力。

這對田納西河流域管理局而言,是個重大的里程碑。管理局一直試著減少它對燃煤的依賴,並迎向一個更低碳的未來。而這對美國核能產業而言也是個重大的里程碑。這是這個千禧年,美國要啟用的第一座新電廠。另外還有4座電廠在施工,而且要求零碳排電力的壓力與日俱增,瓦茨巴可以代表美國核能復興的第一波漣漪。或者如果我們用另一種眼光審視,它也可以代表一個腹背受敵的產業難得的守城勝利。

核能一直以來都是美國電力馬廄中被忽視,但又腳踏實地幹粗活的一匹馬。在美國,你可以用碳排密集的方式生產能源,你可以燒煤、燒天然氣,或燒木頭。或者你可以用零碳排的方式生產能源,你可以駕馭風力、太陽能或者水力,又或者你可以擊碎原子。近年來,美國的電力組合迅速改變,煤用的少很多,天然氣、風力和太陽能用的多很多。在這個轉型的過程中,核能一直靜靜的盡自己的責任。雖然有潛在的負面外部性,像核廢料,輻射可能外洩,但是核能提供了一種經過考驗,可以發出零碳排能源的方法。美國99座核能反應爐通常一年提供了18%的電力,但到今年2月為止的一年時間,核能提供了將近20%的電力。

核能跟風力和太陽能相比,有些確定無疑的優勢。它時時刻刻穩定運作,而且佔的空間沒那麼多。單一座電廠就有1,100 MW的容量,這是一座普通風場的4到5倍大,而且大概是一座非常大的太陽能發電場的10倍。核能電廠佔美國無碳排電力的63%。如果我們真的認真地想要擺脫化石燃料,我們有可能會需要更多核電廠。

但是興建新廠的工程自1990年代以來就裹足不前。在1979年的三哩島核災後,開發計畫戛然而止。跟其他發電方式相比,要打造核能電廠是昂貴的,要花很長的時間去規劃、取得許可,還有興建,而且會激起很多反對聲浪。所以結果就是20年過去了都沒有一座核電廠上線。

然而情勢正在轉變。瓦茨巴2號機標誌著一小波核電廠興建潮的開始。在喬治亞州,一群電力公司,拿著大約83億美元的聯邦貸款保證,正在興建弗格特勒三號機和四號機(Vogtle Unit 3 and Vogtle Unit 4),美國在這兩處頭一次使用西屋的反應爐新設計。在南卡羅萊州,施工人員也忙著建造兩座新電廠,維吉爾C夏日核電廠二號機和三號機(V.C. Summer Unit 2 and V.C. Summer Unit 3)。所有核電廠都預計在未來4年內上線。這5座核電廠加起來會增加6,000 MW的新容量,替美國發電容量增加6%。

而且之後可能還不只有這些電廠。去年,美國政府核准了開發商在密西根州和德州興建核電廠的執照。此外還有另外5個申請案受到美國核管會的評估。

但這不意味著核能產業將會擴張。美國的電力需求沒有成長那麼多,因為效能提升,而且美國經濟的能源密度持續下滑。頁岩氣革命解放了大量的天然氣,這些天然氣便宜而且難以出口。這給了電力生產商巨大的經濟動機,關閉燃煤電廠,並興建燒天然氣的電廠。太陽能和風力產業本身正獲得顯著的推進支持,而聯邦稅務獎勵,還有企業想擦亮環保招牌的想望都使上了力。(你不會看到一個面對消費者的品牌,會拿對核能的投資,吹噓自己在環境永續發展上的努力。)單單規劃和建造一座核電廠就比建造其他種類的發電設施要長,最多可以花10年。

事實上,即便有這一小波擴張潮,美國核能產業還是在萎縮。在最好的狀況下,現在興建中的電廠會補足失去的容量。大部分的美國核能電廠都用了好幾十年了,要維持和修補電廠要花很多錢,而且很多政客和地主巴不得它們滾蛋。依據美國核能研究所(Nuclear Energy Institute)的資料,過去3年,電力公司們不是關閉電廠,要不就是宣布他們想要關閉8座發電容量總共6300百萬瓦的反應爐。威斯康辛州的基瓦尼電廠(Kewaunee plant)在2013年退役。2014年,年高德劭的佛蒙特洋基核電廠(Vermont Yankee plant)關閉。加州(聖奧諾弗雷電廠)和佛羅里達州的營運商決定不要重啟核電廠,因為它們沒辦法證明必要的修繕成本是合算的。在12月,安特吉公司(Entergy) 說它要閒置紐約上州的一座核電廠,紐澤西州蠔溪(Oyster Creek)的一座電廠也啟動預計在2019年關閉的計畫。在4月,麻薩諸塞州的清教徒電廠(Pilgrim nuclear)的所有人也說電廠要在2019年關閉。上週,奧馬哈公共電力區域公司(Omaha Public Power District)的執行長建議公司關閉卡爾洪堡核電廠(Fort Calhoun) 。而在伊利諾州,愛克斯龍電力公司(Exelon)正威脅要關閉兩座電廠中的三座反應爐。

結果美國核能產業所能希望的最好狀況,就跟每個核能電廠管理人所希望的完全一致:既有的核心能維持穩定不變。

作者:Daniel Gross
Daniel Gross is a longtime Slate contributor. His most recent book is Better, Stronger, Faster. Follow him on Twitter.

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America Is Finally Building New Nuclear Plants. We Need More of Them.
石板---美國核電廠的半衰期


譯者:雷景名
核能流言終結者成員
對語言與歷史有興趣的翻譯工作者

衛報──為什麼現在是驅散核能迷思的好時機

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車諾比核災事件已經過了三十年,日本福島核災邁入第五年。我們比以往任何時候都更需要理性討論這些議題。

今年是福島核災第五年,也是車諾比核災第三十個年頭。這兩個災難擺在一起,就是世界上最大的兩個核災事故。

但即便到了現在,跟這些災難有關,廣為流傳的混淆流言,依然傷害對能源生產的理性討論。辯論往往沒必要的流於尖酸刻薄,仰賴話術包裝卻不顧事實。可是氣候變遷愈加緊迫盯人,我們比以往更需要理性的討論核能。為了能理性討論,我們有必要驅除幾個歷久不衰的迷思。

於1986年4月26日早晨發生在烏克蘭小鎮普里皮亞季的事件,已經永遠地將車諾比這個名字,以及其所附帶的所有意涵,深深烙印在大眾的心頭。悲慘諷刺的是,正是一場作的亂七八糟的安全實驗,成了史上最糟核災的催化劑。這一連串導致核災的可憎事件的完整經過,可以自成一篇文章。然而基本上在災難藍圖中,有瑕疵的設計,失效的備援系統,以及對實驗流程毫不在乎的悲劇,都混在一起,而且腳色吃重。這個不當實驗的最後結果,就是一場大型蒸氣爆炸,力量大到足以炸毀兩千噸重的反應爐外殼,整個外殼飛出反應爐廠房屋頂外。

雖然整個整個爆炸力量很大,但隨之而來的不是核爆。冷戰的幽靈給我們留下了把核子武器和核能發電結合在一起的不幸聯想,但務請留意兩者以非常不同的原則運作。車諾比爆炸反而是因為蒸氣過多,致使的一場高壓失能。爆炸過後幾秒,剩餘的冷卻劑閃燃成蒸氣,接著發生了威力更大的第二場爆炸,把碎裂的核子爐心散播出去,並有效終止了核子連鎖反應。這第二次爆炸也把數塊石墨減速劑彈到空中去,減速劑著火,釋放出帶有輻射的原子塵。第二次爆炸據估計釋放出400億焦耳的能量,大概等於驚人的10噸黃色炸藥。

而反應爐廠房的屋頂與所有安全法規唱反調,是用瀝青建造的,事後證明是高度易燃的材質。熊熊燃燒且具高度毒性的石墨棒,在鄰近反應爐的屋頂起碼引燃了5處火災。而讓事態更為嚴重的是,夜班人員和工程主管為了反應爐是否該關閉,吵得不可開交。有好幾個小時,現場工人都只有最低防護。消防人員到了現場,卻完全不知道自己暴露在什麼樣的危險中。在騷亂中,一架直升機奉命灑下5000公噸的沙子和吸收中子的硼,以止住火勢,但卻撞上一抬起重機,並墜落地面,導致4個機組人員立刻死亡。這悲慘的一幕被攝影機記錄下來。到了早上5點之前,火勢已經受到控制,但有很多男人暴露在高劑量輻射中,但卻缺乏最基本的防護。

蘇聯的反應是個十足的災難。有關當局不僅沒有承認錯誤並採取預防行動,反而假裝什麼事都沒有。在這個無作為的過渡期,爆炸中釋放出的物質毫無阻礙地滲入了普里皮亞季周邊的土壤,其中最主要的就是有輻射性的碘131。這個帶有輻射性的碘同位素只有8天的半衰期而已,但如果吃下去,它會累積在甲狀腺,造成疾病,而且往後可能會罹患甲狀腺癌。為了要避免疾病,暴露在高劑量輻射碘中的人普遍會拿到碘化鉀,以避免負面影響。但即便是這麼基本的預防反應他們也沒做,居民還持續攝食被汙染的食物。最後,在爆炸過了整整36小時後,有關單位才下令疏散。這一切也很有可能被掩蓋,如果隔天瑞典的一個核子設施沒有偵測到輻射原子塵的蹤跡,並告訴全世界問題有多嚴重的話。


車諾比隔離區已成了觀光景點。

車諾比是個完美風暴,一個深切道出無能導致人命損失的故事。它也毫無疑問的是世上最嚴重的核能事故。對很多人而言,它也是宣布核能本質上不安全的鐵證,很多反核團體都採納這個敘事套路。車諾比這個字已經成了大規模死亡的同義詞。但是認知和現實不總是完全一致的。在災難之後, 聯合國輻射效應科委會(Unscear),還有其他人,聯合展開調查,追蹤輻射的健康影響。在2006年,監控了20年之後,他們概述了其健康影響。暴露於高核心輻射劑量以及毒的出奇的煙霧中的消防員,有28人死於急性輻射疾病。另外又有15人死於甲狀腺癌。雖然積極監測了30年,固態瘤或遲發的健康影響沒有顯著增加,即便是核災過後幫忙清理現場,只接受最低防護的數十萬清潔工也是一樣。用2008年聯合國輻射效應科委會報告的話來說:「沒有科學證據證明整體癌症發生率,或死亡率,或可以跟輻射暴露相關的非惡性病症比率有增加。」

報告又補充道:「血癌在整體人口的發生率,似乎沒有升高。血癌發生時間與暴露時間的差距,跟固態癌比起來較短,因此成為主要的憂慮重心。雖然輻射暴露劑量最高的人,受到的輻射相關影響的風險會增加,但是絕大部分的人口不可能因為車諾比意外的輻射,而經歷嚴重的健康影響。很多在普羅大眾中被注意到的其他健康問題,跟輻射暴露沒有關聯。」

當然,雖然車諾比的健康影響比大家傾向相信的來的少,但這不應減損它的悲劇性。至少有43人因為核災的直接後果而死,而且最多還有其他4000人可能雖然在1986年暴露在輻射中但還沒顯現不良影響。除此之外,核災之後的動亂規模也很龐大,有大概11萬5千人被有關單位在1986年從核反應爐周邊區域疏散。直到今天,政府還是繼續維持核反應爐周邊的30公里隔離區作為預防,雖然在此邊界內的輻射程度已經遠低於會造成傷害的程度。因為不受人類之手破壞,車諾比隔離區已經成為了不起的野生動植物棲息地,而且也是個欣欣向榮的觀光勝地。

但對意識形態反核的人而言,這個現實狀況大大的被無視了。一份沒被同儕檢驗過的俄國報告,宣稱有98萬5千人因核災死亡,藉此上了頭條版面。但這個數字接著被輻射防護劑量學期刊(Radiation Protection Dosimetry) 揭露為不實謠言。這份科學證據也傷害了綠色和平組織,綠色和平長期以來利用車諾比的陰影(還有更近期的福島),當作他們反核敘事套路的道具。他們以及歐洲的綠黨們急忙在2006年發了「車諾比的另一份報告(火炬)」(The other report on Chernobyl (Torch))反擊,跟車諾比論壇打對台。在這份報告中,他們報導有超過20萬人的死亡或許可歸因於核災。這個數字同樣毫無價值,就是個毫不遮掩試圖繞過科學共識的手段。這麼空洞的誇大其辭,以及頑固的堅持意識形態要優於現實狀況,不僅在智性上了無生氣,也主動地傷害了倖存者的心理健康。

這點在2005年的一份世界衛生組織報告中也有明顯觸及:「稱受影響的群眾為『受害者』,而不是倖存者,已經讓他們認為自己無助、虛弱,並且缺乏對自身未來的掌控。這一切...不是讓他們做出過度小心的行為,並過度擔憂遭誇大的健康影響,要不就是讓他們做出自暴自棄。」

福島在2011年三月的事故,不像烏克蘭的核災,是無能的結果,而是因為15公尺高的致命海嘯,這種巨大的天然災害。奔流的水牆淹沒了福島電廠,浸濕本來在冷卻電廠的柴油發電機,導致少量核子廢棄物外洩。而世界媒體完全聚焦在電廠的戲劇性事件發展,忽略了剛有大約1萬6千人死於一場大型天災的事實。雖然自那時起就有一堆聳動的新聞標題,但是事實是5年之後,福島的輻射生物影響實際上是可忽略的,沒有人因此而死,而且未來也非常不可能有人會因此而死。從核電廠址洩漏的輻射物質少到沒有健康疑慮。在福島生產的食物,與在岸外抓到的魚,都沒有因為核災而有可偵測到的輻射量。這一切當然沒有讓為數眾多的組織,不用福島當反核論點,儘管缺乏證據支持。

用更廣泛的能源生產脈絡來看待這些災難也很重要。1975年,中國的板橋水力大壩潰堤,導致至少17萬1千人死亡,並使1,100萬人流離失所。即便是風力,也自1990年代以來導致超過100人死亡。但這些事情都沒有貶低這些至關重要的科技,反而點出了每種型態的能源生產方式都有一些與生俱來的風險。我們對於化石燃料依賴導致的成本特別高昂,這不僅體現在環境上,也影響人類的健康。每年,據估計有130萬人死於空汙。更近期的估計則是550萬人。

但就如同我之前在這份報紙上所補充的一樣,意識形態上的反對難以克服,核能也不例外。在福島之後,德國同意了遊說團體關閉核電廠的要求,轉而大規模建造汙染的化石燃料電廠。日本也中止了核能電網,成為世上化石燃料的第二大淨進口國。有些看似是環保人士的人稱讚這種做法,無視這些決定讓環境受到更多傷害的事實。如果這對環境而言是「勝利」,那麼肯定是七傷拳式的慘勝。日本關閉核電廠不僅導致汙染增加,也帶來不斷的停電和抗議。相比之下,法國數十年來有75%的能源取自核能,並享有最乾淨的空氣和任何工業國家中最低的碳排放量。

政府間氣候變化專業委員會(IPCC)強調核能一定要列入考量選項,如果我們要阻止氣候變遷的話。有些估計認為核能發電容量應該要翻倍,如果我們要阻止氣候變遷最糟糕的破壞。然而即便如此,對核能的抵抗依然不減,車諾比和福島的嚇人故事太常被那些不願承認我們所面對的處境艱難的人,拿來作為虛無飄渺的反駁論證。

核能是複雜的,有缺點,而且就像其他能源生產方式一樣,它也有風險。但它也乾淨、安全,而且超級有效率。如果我們真的想理性討論,什麼是提供世界電力的最佳方法,我們需要讓自己只討論事實,而不是虛構故事,不以毫無根據的輻射恐懼症權衡優劣。我們無可替代的未來倚賴這樣的討論。

原文連結

Why it's time to dispel the myths about nuclear power | Science | The Guardian
衛報---為什麼現在是驅散核能迷思的好時機


譯者:雷景名
核能流言終結者成員
對語言與歷史有興趣的翻譯工作者