為什麼核四爭議不斷?臺灣真的需要第四座核電廠嗎?(06/23/2021 Greenpeace綠色和平)
2021 年適逢福島核災 10 年、車諾比核災 35 年,再次喚起全球對核能安全的關注,5 月全臺接連停電,更引發公眾對供電吃緊以及能源轉型的疑慮,能源議題在臺灣社會引發洶湧聲浪,隨著「重啟核四」公投即將於 8 月舉行投票,更引發擁核與反核兩方的激烈辯論。究竟核四電廠存在哪些爭議?臺灣是否真的需要這座核電廠?除了核能,臺灣還有哪些能源方案?
臺灣能源現況
在討論核四爭議前,先與您看看臺灣目前的能源現況。以臺灣近十年來的全年發購電量為例,火力發電量約占 80%,核能僅占約 12%,顯見臺灣電力目前仍以火力發電為主要電力來源。在夏季用電尖峰時段,核電亦只佔 6 至 7% 的發電量。
事實上,根據台電公司所公布的歷年發購電量各能源別占比,自民國 105 年(2016年)起,核能占比都低於 15%,在 109 年(2020年)也僅佔 12.7% 。換言之,核能並非臺灣最主要的電力來源,而為了因應日趨嚴重的氣候危機,目前臺灣的能源政策規劃:「2025 年前將再生能源發電占比提升至總體發電量的 20%」,若提高再生能源發展及用電占比是能源政策主要目標,臺灣還需要將資源投注於發展核能嗎?
核能的優缺點
目前世界上的核能發電,主要是利用輻射物質——鈾-235 進行「核分裂」反應來發電,發電前首先須開採鈾礦,鈾礦經過提煉及濃縮程序後,製造成一般核反應爐可用、鈾濃度約為 3% 的燃料棒,再將大量的燃料棒放入反應爐之中,確保足以核分裂達致臨界並持續產生熱力,熱力所產生的蒸氣即可推動發電機發電。
核能發電的整個供應鏈,包括開採、提煉、濃縮、發電,以及燃料棒後續處理,都會產生不同程度的輻射污染以及碳排放,完成發電後的乏燃料棒(spent fuel)最終處置方法也尚未有最佳解方。因此全球主要的國際能源組織對於核能,多以「低碳能源」或「潔淨能源」稱之,但不會稱為綠能(green energy)或永續能源(sustainable energy),顯示核能整體生命週期對環境的破壞力仍大。
換言之,核能支持者認為核電具備低碳與穩定供電等優點,卻忽略了核能在開採、提煉、濃縮過程中產生的廢石、廢泥漿、廢水與輻射均為巨大污染,此外核能發電過程產生大量的核廢料,也成為懸而未解的環境問題。自 1951 年12 月 20 日人類首次用核反應爐產生出電力,至今 70 年過去,仍沒有任何一個國家及地區可以解決「如何安全處置核廢料」的問題。(延伸閱讀:《全球核廢料危機報告》:大量核廢料難以處理)
為什麼臺灣社會聞「核四」色變?
核電廠最具爭議之處,就是「核安」問題。自 1950 年代開始,全球已發生三哩島、車諾比、福島等重大的核災事故,這三場不同類型的核災發生原因包括設計缺陷、人為疏失,以及地震引發海嘯導致的系統故障,造成爐心融解、反應爐爆炸、氫氣爆炸等事故,並且對當地環境造成大規模的輻射污染,即使經歷多年,依然難以復原。(延伸閱讀:福島十年核災處理無期 綠色和平盼望臺灣平安終結核電)
臺灣位處地震帶,板塊運動本就頻繁,存在地震釀災的風險。然而目前的 4 座核電廠,都興建於斷層附近,其中核一、核二與核四皆分布於北海岸,與人口眾多的臺北市直線距離僅不到 30 公里。而核四廠半徑 80 公里海域內有 70 幾座海底火山,其中有 11 座為活火山,2011 年,中央地質調查所也確認,有一條長達 2 公里的 S 斷層位於核四廠的正下方,貫穿整個廠區。《華爾街日報》更在福島核災後,將臺灣 4 座電廠列為最危險等級。
目前討論聲浪最熱烈的「核四」,因預算不足而無法採用大多數核電廠的「統包」方式,轉而將貨就價採「分包」作法,將核四建廠由台電自行進行統籌施工與整合,分拆給美國、日本等跨國公司負責不同部份的施工,最後。因為分包關係造成元件與元件間的介面複雜程度提高,系統不一致且難以整合,而這不穩定的系統整合,最後卻交由過去沒有相關整合經驗的台電處理,讓許多電力專家擔憂核四的安全性。
於 1999 年正式動工的核四電廠,由於建設時間超過二十年,許多系統零件已經老舊不堪使用,原製造商也沒有生產對應零件,如果重啟,需要再進行系統全面的修復跟維護,保守估計須要投入 800 億新台幣以上資金, 10 年以上的時間才能發電,若正式發電後還有營運、核廢料處置的成本。重啟核四不僅曠日費時更所費不貲,也無法回應近期經濟成長的電力需求。將大量資源與金錢投入一座最快 10年後才能發電,而且存在核安疑慮的核電廠,真的是最佳的決定?
積極發展綠能為導向的能源轉型
臺灣政府目前以太陽光電及離岸風電為再生能源主要發展項目,並預計在 2025 年達到總體發電量的 20%。隨著全球各地政府相繼承諾淨零碳排目標,許多大型企業如 Apple、微軟等紛紛提出潔淨產業鏈的要求,以綠能為導向的能源轉型已是全球共識,也是臺灣在能源政策上應該積極發展的方向,現正站在能源轉型路口的臺灣政府,若能集中資源,加速發展再生能源,儲電及節能,不僅可以比核四更快彌補短期用電缺口,更可減少碳排放與空氣污染。
台電獨立董事許志義教授也於研究報告指出,未來新的能源系統將是綠能為主,電力供需則應以分散式供電,取代以往穩定供電的觀念。除了多元開發再生能源,在電力需求端必須思考更多節能、儲能或調配負載的方案。另外在綠電市場開放的狀況下,企業及公眾能夠成為電力「產銷者」,除了用電外,可以透過公民電廠、自建再生能源發電設備,甚至是儲能系統,成為電力供應者的角色,這些行動都能夠協助減輕臺灣電力系統的負擔,並在電業當中成為貢獻系統的部分力量。
綠色和平因反核運動而誕生,五十年來,始終秉持反對核能、核武的立場。邀請您一起加入呼籲政府落實能源轉型的行列,淘汰高碳排的化石燃料及高風險的核能,轉用更加永續、潔淨、安全的再生能源,使您我及下一代無須再擔憂可能發生的駭人核災,或為艱難的核廢料處理問題苦惱。
綠色和平小教室:
統包(Turnkey):由一個得標的統包商負責整個工程興建的統籌,根據電力公司所需的規格,包辦設計、施工到測試,在建廠過程中從頭到尾把關,再交由電力公司進行運轉與管理。目前全球絕大多數的核電廠(包含臺灣核一、二、三電廠)都是以統包方式建設而成。
完整圖文以及更多參考資料請見:
https://www.greenpeace.org/taiwan/update/25521/
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火力發電的優點 在 媽媽監督核電廠聯盟 Facebook 的最佳解答
這是一篇蠻持平客觀的分析、說明..... 電動車和你想的不一樣:只是炒作?真的會造成缺電嗎?專家一次說清楚(12/30/2020 風傳媒)
"你應該知道的是:豐田汽車社長痛批,電動車若更加盛行,可能造成日本大缺電,此一說法引發外界熱烈討論。如果電動車滿街跑,到底會不會缺電?電動車只是炒作的話題嗎?作者以專業背景解釋,電動車對解決大城市嚴重空氣污染將有顯著成效,但能源轉型困境並未因此紓緩,能源問題人人有責,不能把責任推給政府。"
作者:曲建仲 / 台大電機博士,知識力專家社群創辦人
近年來空氣污染讓大家忍無可忍,溫室效應造成的氣候暖化日益嚴重,讓世界各國政府推出新的碳排放法規,不約而同喊出 2030或2040 年禁售燃油車的口號,許多車廠被迫積極開發電動車,彷彿電動車能夠解決人類的空氣污染與能源問題,豐田社長怒批世界各國政府力推電動車只是炒作,許多人可能認為那是豐田(Toyota)眼見特斯拉(Tesla)股價節節高昇而吃醋,所以電動車真的是未來環保的新希望嗎?事實恐怕和你想的不一樣?
電池的構造與原理
所有的電池都具有陽極(負極)與陰極(正極),基本上都是由陽極(Anode)發生的化學反應產生電子(Electron)與陽離子(Ion),電子流入元件可以推動元件工作,也就是我們所稱的電能,如圖一(a)示;陽離子則經由電解質穿越多孔性的隔離膜到達陰極,如圖一(b)所示;最後陽離子與電子在陰極(Cathode)結合,如圖一(c)所示。
電池的陽極(Anode):是我們所稱的「負極(Negative electrode)」。電池的陰極(Cathode):是我們所稱的「正極(Positive electrode)」。
兩者恰好相反,千萬別弄錯了唷!大家可能會好奇,為什麼會恰好相反來造成大家的困擾呢?因為化學家定義放出電子的叫「陽極」;而陽極放出電子,代表陽極必定帶負電(同性相斥、異性相吸),所以物理學家稱陽極為「負極」。
不同的鋰電池主要是陰極材料不同
不同的鋰電池其實主要是使用的陰極材料(正極材料)不同,目前最常用的陰極材料共有四種:鋰鈷氧化物(LiCoO2)、鋰鎳氧化物(LiNiO2)、鋰錳氧化物(LiMn2O4)、鋰鐵氧化物(LiFePO4),其中大家常聽到的「三元鋰電池」其實是陰極材料使用鈷鎳錳酸鋰三元化合物的鋰離子電池,其中三元是指包含鈷(Co)、鎳(Ni)、錳(Mn)三種金屬的化合物,而電解質主要是使用六氟磷酸鋰液體,負極材料一般是使用石墨。
固態鋰電池未來發展值得關注
由於現在的鋰電池所使用的電解質是液體,容易發生漏液汙染、易燃爆炸等問題,而固態鋰電池的電解質是固體,不會因為隔離膜破損就導致陰陽極接觸短路爆炸,而且固態鋰電池的密度和結構可以讓更多帶電離子聚集傳導更大的電流提升電池容量,此外固態電解質不可燃、無腐蝕、不揮發、不漏液等特性,不像傳統鋰電池的液態電解質含有易燃有機溶液,需要降溫、防撞擊、防穿刺等安全裝置。
電極材料與液態電解質容易完全接觸,但是和固態電解質接觸不如液體,造成介面阻抗過高,影響整體電池效能,而且固態電解質製程良率低價格高,仍然有許多困難。日本Toyota公司預計2022年推出全固態鋰電池的電動車,美國Fisker公司為固態鋰電池申請專利,能量密度可達傳統鋰電池的2.5倍,法國Bollore公司已經量產固態金屬鋰聚合物電池,德國Bosch公司收購美國Seeo公司研發固態鋰電池技術,QuantumScape公司的鋰固態電池號稱15分鐘可以充飽80%股價大暴漲,由於廠商投入資源研發未來發展可期。
電動車的普及有賴電力基礎建設
電動車要充電,但是如何充電是個大問題,像Gogoro的電動機車一個電池只有9公斤,使用者可以到電池交換站自行更換電池,但是Tesla電動車的電池重達500公斤以上,只能以定點充電的方式進行,即使目前的規格要求在1小時內完成充電,使用者是否能在加電站等1小時卻是個問題。
如果必須把車開回家在停車場充電,最大的問題是目前的電力基礎建設不足,假設大樓停車場有100個停車位,每個都設置插座,當100台電動車同時充電時,大樓的變壓器無法承受如此巨大的電流,因此整個電力基礎建設,包括:變壓器、變電所、高壓電塔都必須重新設計才能達成,聽起來就不是短期內可以做到的事,可能的解決方法是在大樓停車場建置大型儲能電池,當大量電動車充電時可以由大型儲能電池供電,考慮到成本與安全,大型儲能電池使用釩電池或鋁電池是未來可能的發展方向。
電動車不會排放廢氣 更環保而且節省能源?
由於我們的發電廠是以高壓交流電(AC)傳送到使用者家中,再以「電源供應器(PSU:Power Supply Unit)」轉換為直流電(DC)才能對鋰電池進行充電,如果使用的是交流馬達,則鋰電池供電時要再轉換為交流電(AC)給馬達供電,每一次的電源轉換效率大約80%~90%,因此這樣轉來轉去其實浪費許多能源。根據德國慕尼黑經濟研究院(IFO:Institute for Economic Research)發布的一份研究報告,考慮電動車的碳排放量時,如果將鋰電池的生產製造、能量轉換,以及供電過程中發電廠發電所排放的二氧化碳算進去,電動車的二氧化碳排放量會比傳統燃油汽車高。
根據IFO的資料,最環保的能源形式是使用「甲烷」,也就是我們家裡用的天然瓦斯,它與一般的「瓦斯車」類似,差別在目前瓦斯車使用的「液化石油氣」是丙烷和丁烷的混合物。以甲烷為主要動力的內燃機(引擎)可以使汽車減少碳排放量,而且甲烷裡含有的氮化物、硫化物等雜質更低,是汽車製造商可以採用的環保能源,搞了半天最環保的竟然是瓦斯車,看來豐田社長怒批電動車只是炒作算有幾分道理,不過瓦斯車還是會排放二氧化碳,無法解決溫室效應的問題。
電動車只能改善空氣污染 無法解決能源問題
充電站裡的電是那裡來的呢?還是由發電廠來的,說來說去,又回到了最原始的火力、水力、核能發電來提供,核能目前被社會接受的可能性很低,在台灣想蓋水庫都很困難了更別說水力發電廠,因此又回到最原始的火力發電,不論是使用天然氣或煤碳,最後還是免不了要造成空氣污染的,因此有人說電動車只是把城市裡的空氣污染,轉移到郊區發電廠而已。台灣目前全力推動太陽能與風力發電,這是應該做的,只是核能電廠要除役,太陽能與風力發電只怕用來補上這個電力缺口都不夠,沒辦法多出來給電動車使用。
汽柴油車與火力發電廠最大的差別,在於對污染物的控制,汽柴油車滿街跑到處噴廢氣,只能使用觸媒轉化器進行處理,由於價格與體積的限制,無法對廢氣有效回收處理;而發電廠是將廢氣集中處理,可以使用更昂貴體積更大的工業設備對廢氣有效回收處理,污染的確變低,因此使用電動車一定會減少城市的空氣污染,再加上近年來電池從製造方式到回收技術都快速進步,發展電動車仍然是重要的選項之一。
氫能與燃料電池被視為終極環保能源但是困難重重
傳統電池直接使用化學反應產生能量,優點是能量轉換效率很高(80%以上),但是充電需要比較長的時間;而使用燃料以內燃機(引擎)進行燃燒反應產生能量,優點是可以直接補充燃料,但是使用內燃機的能量轉換效率很低(30%以下),科學家開始思考,有沒有一種方法同時具有「電池」與「燃料」的優點呢?於是燃料電池從此誕生了。
燃料電池和傳統電池的原理相同,都是將活性物質的化學能轉換成電能,但是傳統電池的電極本身是活性物質,會參與化學反應;而燃料電池的電極本身只是儲存容器而已,並不會參與化學反應(觸媒只用來引發化學反應),必須將活性物質加入電池內,就好像我們的汽車補充燃料一樣,才能產生化學反應形成電能,是一種要補充燃料的電池,故稱為「燃料電池(Fuel cell)」。
儲氫技術價格偏高目前仍然無法擺脫石油
燃料電池使用氫氣與氧氣反應產生水,反應後排放的氮化物或硫化物極少,幾乎沒有任何污染,因此被視為終極環保的再生能源。但是燃料電池必須使用氫氣做為燃料。高壓儲氫技術如何把又大又重又危險的氫氣鋼瓶放在車上是個大問題;因此有國外公司開發出可以承受700大氣壓的航太複合材料儲氫瓶,可以取代氫氣鋼瓶,Toyota公司更在推出氫燃料電池車款Mirai,創下單次加滿氫氣可以行駛500公里的紀錄,已經是成功的商品了,那麼它的問題到底在那裡呢?
首先車上放了一個壓力這麼大的儲氫瓶是否安全是個問題,氫氣的來源則是更大的問題,大家都知道電解水可以產生氫氣與氧氣,問題是電解水產生氫氣的成本很高,而且這些電還是來自發電廠。為了降低成本,目前工業上主要是將碳氫化合物 (石油)以「 蒸氣重組」(Steam reforming)的方式分解生產氫氣,搞了半天還是要以石油做為原料,看起來人類要擺脫石油還真困難。
為什麼世界各國都訂定2030或2040年禁售汽柴油車?
很有趣的現象,世界各國都訂定2030或2040年全面禁售汽柴油車,為什麼是這個時間呢?主要還是覺得前面介紹的這些問題,包括充電站建置、電力基礎建設、新建大型發電廠,或是太陽能、風力發電等新能源開發,大約需要20年時間,因此選擇了這個時間點,問題是如果時間訂定了,卻沒有看到政府加蓋發電廠,那時間到了要怎麼辦呢?
不過各國政府爭先恐後這樣「宣誓」,還有一門不可言傳的心思,那就是老百姓對空氣污染已經忍無可忍,但是眼見要解決這個問題困難重重,宣誓「2040 年」禁售汽柴油車,等於是給老百姓一個交代,反正2040年是 20 年以後的事了,到時候站在台上的一定不是現在宣誓的這個人,這種只靠嘴巴說說就可以成功的「政績」,何樂而不為呢?
能源問題人人有責 不能把責任推給政府
經過前面的介紹,大家一定發現人類的能源問題沒有這麼簡單,政府該做的不只是靠嘴巴宣誓禁售汽柴油車,而是必須認真開始發展綠色能源。目前最大的問題在於:電價太便宜,造成使用者沒有節約用電的習慣,各種價格較高的「家庭能源管理系統」(HEMS:Home Energy Management System)乏人問津,電價如果真的大漲又會造成物價波動,受限於選舉與政治因素,要讓電價上漲也是困難重重,只能靠我們自己養成時時節約能源的習慣,才是最有效的方法。
責任編輯/周岐原
完整圖文內容請見:
https://www.storm.mg/article/3340151?mode=whole
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火力發電的優點 在 報時光UDNtime Facebook 的最讚貼文
【縱貫線鐵路電氣化】 #十大建設
1970年代開始,臺灣對外貿易不斷增長,鐵路運輸受限於傳統柴電機車動力輸出較低、速度較慢,導致班次運量嚴重不足,出現貨物遲滯等現象,經評估,決定採取全面電氣化,並於1977年10月20日進行首列電氣化載客專車的試駛。
鐵路電氣化規劃建設期間,適逢兩次石油危機,更顯電氣化的決策正確,而隨著1979年縱貫線鐵路電氣化通車後,高屏(1998)、宜蘭(2000)、北迴(2003)、花東(2014)、屏潮(2015)路段也陸續克服工程難度通車,不斷朝著全線電氣化的目標邁進。
直至近日,最後的「枋寮-知本」段終於也完成通車,環島鐵路電氣化工程在歷時40餘年後總算走完最後一哩路,為東部交通快捷帶來了不小的提升。
#小編一直以為早就全線電氣化
#原來以前停等是為了換火車頭
#報時光UDNtime
日期:1977/10/20
圖說:龍啟文
攝影:我國鐵路史上首列電氣化旅客列車,廿日上午十時四十分進行富岡竹北路段試車情形,圖左側為採訪記者拍攝列車情景。
歷史新聞
【1977-10-21/聯合報/01版/】
鐵路電化旅客列車
昨日試車良好
年底將可參加區間營運
【台北訊】昨天上午十時四十分,為我國鐵路史上重要的一刻,首列電化旅客列車「專車」,自台灣縱貫鐵路富岡站開向竹北,進行試車,情況良好。鐵路局決定自十一月起,先在基隆、萬華、新竹區間行駛電化貨物列車,本年底開行旅客列車,開行初期,運價不調整。
昨天電化列車,由編號E三○-六號的電力機車頭,拖載了七節莒光號車廂,「專車」自富岡站以三千七百五十匹馬力的電化機車動力牽引南下,中午十二時五十九分列車順利駛到竹北變電站,結束了試車工作。
台灣縱貫鐵路電化工程,將可提前完工,明年底或後年初電化列車可由基隆開到嘉義,後年六月由基隆至高雄全線完成通車。
【1977-10-08/經濟日報/02版/】
迎接我國鐵路的電氣化時代
【社論】十項建設計畫自民國六十三年推行以來,部份計畫已先後陸續完成,其中許多建設的完成,使我們進入一個新的境界。如高速公路的分段通車,使我們的公路建設達到工業化國家的標準;大鋼廠的完成,使我們自廢鐵煉鋼一躍而為自礦砂完成一貫作業煉鋼,結合大造船廠的完成,奠定了我們重工業的發展基礎;核能電廠的試車,使我們自水力火力發電,進入了核能發電時代。日前台灣鐵路在富岡、竹北間進行電力機車首次試車,使我國鐵路進入了電氣化時代。
早在民國五十年代中期,台灣鐵路運量已達飽和,為配合日後經濟長期發展需要,面臨應採加速柴油化抑或幹線電氣化的決策,經於民國五十九年八月聘請美國甘迺迪鄧肯顧問公司作深入之研究,於六十年四月提出研究報告,認為加強柴油化,全線雙軌,當時估計需投資約一二○億元,可增加能量四○%;如實施電氣化,當時估計需投資約一一○億元(由於石油危機後全世界物價高漲,目前估計約需二三○億元),可增加能量五○%,經政府審慎研究,決定採取電氣化。因電氣化不僅需要投資少,增加能量大,而且尚有下列各項優點:
一、防止空氣污染,減少噪音——柴油機車所造成的空氣污染與噪音,為當前社會公害主要來源之一,鐵路電氣化後,因車輛無排煙,且可減輕噪音,間接增進社會福利。
二、減低成本,增加運能--電氣機車因操作及維修簡易,可大量節省人力,降低費用;而性能優越,其熱效率較柴電機車為高,每馬力小時所需燃料費用亦較低。而且電氣機車的牽引能力較柴電機車高二倍以上,提高路線容量,增加運能。
三、速度快,節省客貨運時間--自台北至高雄,柴電機車需六至八小時;而電氣機車因起動容易,爬坡時不需減速,速度又快,僅需四小時即可到達,可節省一半時間。
四、電氣機車行駛方向無前後之別,故在始發站或終點站,欲調置於列車之前方極為方便,因之在無轉車盤設備的車站,亦可輕易調置。
五、動力來源廣闊不受燃料限制--柴電機車限用柴油,而電氣機車電力的原動力,不限於火力,尚有水力發電、天燃氣發電、及核能發電。尤其自石油危機以來,油價居高不下,而且供應不穩定,而台灣電力即將步入核能發電階段,其所需電力可確保供應且成本較廉。故鐵路電氣化亦與能源供應趨勢相配合。
六、電氣機車在下坡行駛時,其運行馬達變成發電機,一方面作制軔之用,另一方面可將產生的電流送回電車線,以供其他行駛中之機車使用。
七、為改善都市捷運系統建立基礎--各國大都市捷運系統,多以電氣化鐵路為基礎,故台灣鐵路幹線電氣化後,可為未來市區鐵路的改善及自動化操作舖路。
八、促進國內機電工業發展--柴電機車引擎部份的配件多需自國外進口,而電氣機車的主要配件均較簡單,以國內電機工業目前的水準,將來在配件方面,無論馬達、電纜、控制系統或車體部份均可設法自製,不僅節省外匯,且可促進國內電機工業的發展。
由於電氣機車具有以上之種種優點,故各工業國家鐵路主要幹線,莫不採用電氣運轉。台鐵電氣化首次試車順利,第一期之基隆、竹南段,預定今年底左右可以完成,第二期之竹南、彰化間之山線與海線,及第三期之彰化、高雄段,將分別於六十七年底及六十八年八月分段完成,屆時台鐵主要幹線已完全進入電氣化時代。
台鐵電氣化為我國鐵路史上一大盛事,我們預祝從區間試車至全線完成,均能順利進行。但鑒於七月間颱風侵擊輸電方面所遭受之損失,我們建議台鐵及台電當局,應多準備數道備用供電系統,在主供電系統遭受破壞時,備用供電系統能夠立即自動供電,以確保電氣化鐵路順利運行及安全。