台灣到底該用「哪種電」?——其實完美的發電方式並不存在,「電力組合」可能更重要

台灣到底該用「哪種電」?——其實完美的發電方式並不存在,「電力組合」可能更重要

最近隨著核四轉型「綜合電廠」核二重啟;與深澳電廠的環評問題,持續沸沸揚揚地在媒體上討論,更引發諸多爭議。

其實這幾個「新聞」,追根究柢,不脫台灣「到底該選擇那種發電方式」的爭論。

筆者認為,我們在討論發電方式之前,最好先釐清「事實」,之後再來討論「感覺」或「分析」,這應該是比較中性的方法,如此方能避免淪為意氣用事與人云亦云。

而每種發電方式,其實就像是一個公司內的不同員工——好的老闆,需要了解不同員工的優缺點並截長補短。

因此,今天我將試著以具體資料和國際案例為依據,呈現各種發電的「基本能力」和「使用限制」等事實,讓大家自己思考台灣電力的未來。

首先,我們從「可以 24 小時運轉」的發電方式說起:

1. 燃煤發電

燃煤發電最大的優點就是「便宜」(至少燃料成本很便宜),且能 24 小時穩定運轉——尤其 2012 年以來,因為美國頁岩氣的競爭,國際煤價幾乎是一蹶不振,在 2016 年更達到每公噸 48.8 美元的「史上最低破盤價」(但今年初因亞洲需求增溫,價格已回升至 90 美元上下)。

此外,由於電廠技術、興建成本控制均已成熟,「節省金錢」的考量,向來是燃煤發電的優勢。

不過,燃煤發電的缺點簡直罄竹難書:首先是醫學已經證明,燃煤產生的懸浮微粒,會造成各種癌症——除了肺癌,我國已有許多醫學研究證實 PM2.5 與口腔癌和肝癌都有高度相關性。而燃煤產生的二氧化碳與其他溫室氣體,造成的溫室效應與生態影響,更是無法估計。

重要的是,台灣多數人或許不知道:燃煤發電,也會產生不少輻射(註一)!這是由於煤在地質年代生成中,同樣也含有微量的放射性元素。雖然煤的放射性物質比例極低,但燃煤發電,需要遠比核電更多的燃料,才能產生同等電量,因此國外近年已經有不少研究指出,燃煤電廠附近亦有明顯的輻射汙染

2. 燃氣發電

燃燒天然氣發電,最大的優點就是「中庸」,且同樣能 24 小時穩定運轉。

所謂「中庸」的意思,就是它的「空氣污染」比燃煤低(雖然燃氣發電幾乎不產生懸浮微粒,但仍然會產生燃煤發電約 50% 的碳排放),但還是比太陽能或核能高。

但燃氣發電的缺點也不少,一是發電成本較貴(註二),二是運送與接收都需要特別的設備,且若燃料外洩,也有爆炸釀成巨災的風險(戰時也有可能被敵軍攻擊而造成平民死傷)。

3. 水力發電

水力發電最大的優點就是「看起來很環保」——至少對多數不懂生態學的人而言是如此。

但是水力發電的缺點,在長年研究生態的筆者眼中,同樣也必須歸類到「罄竹難書」的類別裡:國際上有無數水力發電的案例,不只改變了河川水文、若施工不慎則會造成上游坍方、還會造成海岸線侵蝕(因為河沙被攔截而無法流到出海口)、根據學術期刊《ScienceDirect》的研究比對分析,水力電廠往往對當地生態產生浩劫,該研究主撰者之一更直言:「水力發電根本不該被稱為『綠能』」。

更驚人的事實是:水力發電也會造成大量的溫室氣體排放這是因為水壩有相當深度,因此底層的生物在進行厭氧分解之後會產生甲烷,而甲烷的溫室效應,是二氧化碳的 36 倍。而且台灣的河川多數都有「枯水期」,因此水力發電並非全年都可以穩定運轉;另外台灣的坡度大且水土保持又差,因此淤積嚴重,所以水庫壽命相當短暫。

4. 核能發電

核能發電可說是爭議最多的發電方式,國內「擁核派」與「廢核派」的對立與分歧,不下於政治上的藍綠對立。面對此敏感議題,筆者還是秉持一貫的立場,讓我們先來了解,關於核能發電的事實:

A. 世界第一座商業運轉的核能電廠是前蘇聯的奧布寧斯克核電廠,於 1954 年開始商業運轉,2002 年除役。

B. 根據國際原子能總署(IAEA)的國際核事件分級表(共分為 0~7 等級,等級越高表示越嚴重),全世界的核能電廠至今共有 8 次 5 級(含)以上的嚴重事故:7 級的分別是 1986 年蘇聯車諾比(地點在今烏克蘭境內)與 2011 年的日本福島;6 級的有克什特姆核廢料爆炸事故;至於 5 級的事件共有五次(包括 1979 年美國三哩島,其他幾次分別發生在英國、加拿大、瑞士與巴西)。

而核能的優點有:發電穩定、單位電力成本便宜(若不考慮核廢料處理);且不產生「輻射以外」的汙染——尤其是後者在全球暖化的時代特別重要,因為核能廢料相對容易「定點」管理,但二氧化碳與溫室氣體一旦排放,幾乎無法控制管理。

至於缺點,當然就是其惡名昭彰的輻射問題、安全問題,包括電廠除役之後的土地永遠無法使用,以及核廢料的處理問題。

核能發電可說是爭議最多的發電方式,國內「擁核派」與「廢核派」的對立與分歧。圖/Joseph Sohm@Shutterstock

再來,是無法 24 小時運轉的電廠,這類發電方式,多半歸屬於「替代能源」或「綠能」:

1. 太陽能

太陽能的優點,就是其發電能源完全不需要國外進口,而且在發電過程中,幾乎不產生任何汙染。(當然面板的製造過程就未必)

其缺點,除了因為仰賴日照,無法 24 小時運轉發電之外,太陽能電廠由於需要大量的平面面積,其選址也可能會占用重要的生態區域或農地(因為台灣地狹人稠),而製造與淘汰太陽能板,也會產生環保問題

太陽能的優點,就是其發電能源完全不需要國外進口,而且在發電過程中,幾乎不產生任何汙染。圖/Shi Yali@Shutterstock

2. 風力

風力的優點與太陽能一樣,也是不需要從國外進口,而且在發電過程也幾乎不產生任何汙染。

其缺點則是無法 24 小時運轉(而且風力發電的發電時間,比太陽能發電更難預測),而且在台灣用電低峰期的冬季,此時風力反而較強,這問題就算用智慧電網也不易解決。另外風力發電機可能會造成鳥類與蝙蝠的死亡,其噪音問題,也常被當地居民抗議。

完美的發電方式並不存在,重點是「組合」與「管理」

其他如地熱發電、各種海洋發電,限於篇幅今天無法一一分析,關於每單位的發電成本,由於計算方式的不同(包括是否列入設廠成本、處理後續廢棄物成本、使用年限等等問題),也恕無法仔細比對分析。

但是相信各位讀者,已經可以從上方的分析中看出一個鮮明的事實:

所有的發電都有優缺點,世上並不存有「完美的發電方式」,所以對台灣最好的方式,應該是有個「電力組合」,而非太過仰賴單一發電方式。

以綠能發電而言,最大的缺點就是無法持續發電,而且太陽能板淘汰的廢棄物很難處理;至於核能發電的缺點當然也極多,但它未必就是「萬惡」的能源產生方式——例如核廢料至少比二氧化碳容易侷限在一處管理;此外從 1954 年全世界第一座商業核電廠運轉到現在,所造成的人命死傷,還不及一年全球暖化造成的數字。

最後,關於核電,我的看法和美國的「油神」皮肯斯一樣:「我們不是想要核能,而是我們需要,因為我們別無選擇。」(註三)。在達成非核家園之前,要兼顧減碳、減 PM2.5 與低廉電價,或許核電真的是必要之惡(註四)

但若我們全國有了共識,已決定要完全排除核能發電的選項,也完全沒有問題——但我們同時也必須認知到,其他的發電方式,同樣也會有其「缺點」:包括供電穩定度、電價成本、土地利用成本、乃至環境污染的成本與風險等等。

台灣到底該選擇那種、或哪些發電方式,我並沒有辦法提出一個「標準答案」,但衷心企盼社會能多點理性討論、少些似是而非或情緒性的彼此攻訐,共同決定台灣能源發展的未來大計。

註一:根據英文維基百科:1MW 的燃煤電廠一年可以產生 5.2 公噸的鈾與 12.8 公噸的釷;而同等發電量的核能電廠,一年會產生 30 公噸的高階核廢料。此外區別還包括燃煤電廠產生的輻射物質會四處逸散,核能電廠則不會。
註二:很多人會說:頁岩氣不是讓天然氣價格大幅下跌嗎?沒錯,但天然氣需要液化之後才能跨海運輸,而液化的成本並未大幅下跌,所以液化天然氣還是「沒那麼便宜」(而且液化天然氣的成本主要不是天然氣價格,而是液化和運輸的成本)。
例如消費者購買的農產品價格,多數是運輸和管銷成本而非農產品的產地成本,所以若蘋果的產地價格下跌 1/2,但蘋果的運費並未下跌,那麼那麼蘋果價格當然不可能下跌 1/2。
註三:這句話取自這本書:「油神皮肯斯:5 段人生與 30 個梟雄法則」。
註四:燃氣發電可以減少燃煤發電 1/2 的碳排放,且幾乎不排放 PM2.5,但單位電力的成本遠比核能高上許多,所以若把燃煤電廠全部汰換成燃氣電廠,的確可以大幅減低碳排放和空汙問題,但電價勢必大漲,那麼我們就需要配合核電,才能把整體發電成本壓低。

執行編輯:鄧紹妤
核稿編輯:張翔一

Photo Credit:asiastock@Shutterstock

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