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“核四”到底应该废弃还是续建?

时间:2024-04-24

桑学兵+蔡金刚

今年4月27日,马英九作出核四1号机封存、2号机停工的决定。核四,这个台湾史上最曲折离奇的公共工程,在断断续续、反反复复建设20多年后(该项目于1988年动工),终于止住了。不过,台“行政院长”江宜桦在4月28日记者会上强调:封存、停工不是停建,也不是废除核四,而是希望给下一代留一个选择的空间。

江宜桦表示,如果立即废除核四,甚至核一、二、三也停止运转,将会对台湾整体能源供应产生非常大的冲击,电价高涨也将无可避免。他要求全民深思,究竟能够承受多少电费调涨与限电风险,以及对于经济及民生所造成的影响,“我们讨论的,不是现在有电没电,而是下一代年轻人、子孙为了经济发展与生活安定,需要多少电。”他希望在预定今年8月底举行的全台能源会议上取得共识,届时将广邀各界讨论替代能源开发方案、加强节能减碳等议题,并对台湾未来提出稳定供电及保护环境的最佳方案。

此前(2013年1月28日)台电曾声称,倘若核四不商转,2016年就会有缺电、限电危机。同年3月1日,江宜桦也告诉民众,核四不商转, 2018年可能发生限电危机。马、江二人实际上是给台湾民众留下一道是非题与选择题夹杂的复杂抉择:未来核四是否应该废弃还是续建?如果废弃核四,台湾如果缺电,是否还有其他选项?

停建核四,台湾是否缺电?

评估核四是否应该废弃?首先要从为何建造核四开始。

台湾对于电厂的投资,例如要不要建核四,其实都基于台电公司对未来用电需求的预测。台湾媒体记者翻阅多年前的资料,发现最早核四厂还在评估阶段,台电公司就曾在报告书中强调,当时建核四是为了应付1999年和2000年的负载增长需求,如果不建核四,2000年的备用容量率就会不足等等。这与最近台电强调核四续建正当性与必要性的说法与逻辑完全雷同。

所谓备用容量率是指应对气温变化、突发性情况所增加的用电需求,机组检修或故障、枯水期水力电厂减少供电等状况需预留电力的备用容量,实际值为用电尖峰期多出来的发电能力占用电尖峰期用电量的比率,该数值越高代表备用电力越充足,但投资也越大,供电成本也就越高,台电目前设定的备用容量率为16%。

按照台电电源开发处处长吴明竑的说法,鉴于目前岛内多数电厂已经老旧,将从2015年起陆续退役,将有可能引爆2020年的缺电危机。如果核四停建,台电备用容量率将在2014年林口发电厂两座机组退役后降至10%以下。最严重的情况将发生在2024年,当核一、核二、核三厂退役,台湾电力储容率仅剩1.01%,即48万千瓦。换言之,届时只要任何一座发电机组故障,全台就必须限电。

台电专业总工程师李鸿洲对此也表示认同。他解释:如果核四无法顺利商转,最快2020年北台湾将开始缺电;即使核四商转,2022年北台湾仍会缺电。如果这种情况无法改善,2024年台湾南部也将缺电;到2027年,中部地区也跟着缺电。届时全台湾都会陷入缺电危机中。

在北台湾地区,特别是台北市,当地旧有电厂将会逐一退役,从中正、中山、松山、大安、上林、内湖、信义、南港等区,几乎北市精华地段,都首当其冲。甚至,新北市捷运松山线完工后,也可能没电可用。

李鸿洲进一步说明,根据台电2012年5月所作最新的长期电力负载预测,2012年至2016年,估计每年GDP增长4.4%,而从2017年至2026年,GDP增速则是每年3.47%,然后乘以0.64系数,换算出用电需求增长量;电力备用容量率也将从目前的19.2%逐年降至2015年的9.7%,甚至2023年将会出现负值。

这对台湾经济增长绝对是个负面因素。台湾公营会执行长刘明忠担心地说:届时不仅造成工厂、商家运作不便,民众生活也会重演过去轮流限电景象,如果住在高楼层,抽水马达没电,家里也可能无水可用,影响深远。

多数电厂都已年纪老迈

这可不是危言耸听,上世纪90年代初期,台湾经济快速起飞,电力供应不及,催生民营电厂以解用电燃眉之急。如今20多年过去了,又面临新的问题,不仅旧的电厂将在近年逐一退役,新的替代电厂又建不起来,肯定会影响全台供电稳定。

例如屏东恒春核三厂的1号机组,已有28年历史,2012年8月中旬,因为主蒸汽系统一个隔离阀阀杆泄漏,于是进行大修,该机组预计2024年退役。

而台湾北海岸地区现有两座核电厂年龄更老。其中石门核一厂的1号机组和2号机组年龄为34岁,预计6年后相继退役。万里核二厂的1号机组和2号机组也满31岁了,预计9年后退役。

基隆市协和电厂内的4部以重油为燃料的火力发电机组,因造成空气污染严重,根据环保审评规定,最快2015年就要被迫提前退役。

由于近几年来台湾民众环保意识抬头,台电兴建新的电厂,或改建、扩建老旧的电厂,都很不容易。

扩建、新建电厂大不易

而替代能源发电,不管是太阳能或风力,因为容易受外在因素影响,运行不够稳定,都无法当作基载用电。要想获得稳定且大量的电力,除了核能,还得要依靠火力发电为主。

但近年来从新北市瑞芳深澳电厂原址改建、苗栗通霄电厂扩建,到彰滨工业区兴建新的电厂,所有台电提出的替代方案几乎都遇到阻力。

以深澳电厂为例,自2007年9月底,47岁的深澳火力电厂退役后,台电公司决定在原址重新整地,准备兴建符合最新环评标准的新发电厂,供电量也将是原来的两倍,预定于2013年完工,但至今这里仍是一片空地,现场没有任何动静,连一具大型工程设备都没有。

无法动工的原因是,深澳电厂改建项目遭到邻近基隆市民及环保团体的强烈反对。反对理由之一是,更新前的深澳火力电厂每年排放的空气污染物已比整个基隆市的排放还多;更新后,即使采用最新烧煤设备,硫氧化物排放量还是相当于基隆市总排放量的25%、氮氧化物则是20%。

反对理由之一是,过去深澳电厂卸煤码头已经停用,现在准备兴建的新码头规划在海洋资源丰富的海域番仔澳湾,将对当地生态、景观、观光产生极大影响。于是,新深澳电厂开发案及卸煤码头,即使2006年就通过环评,但至今无法动工,双方僵持不下。

问台电公司,卸煤码头没有替代方案吗?回答道:经过评估,无论在深澳湾的中油油港建卸煤码头、利用基隆港、苏澳港或台北港转运,皆需付出更大社会代价;例如苏澳港太远,运送燃煤途中只怕造成更大污染。

除环保问题外,深澳电厂牵涉到的各方利益纠葛更是难解。据悉,当地不少运输业者都想要取得台电公司运煤生意合约,如果卸煤码头距离电厂太近,利润就不会太高。

苗栗通宵电厂的命运也差不多。该厂以烧天然气为主,较为环保,台电准备斥资951亿元新台币扩建,同样遭到当地民众反对。

2012年6月,苗栗县长刘政鸿抨击:通霄电厂设立47年,污染严重,破坏海域生态,扩厂后对环境生态冲击更大,台电必须再给苗粟10亿元回馈金,否则免谈。

至于兴建全新的电厂,难度更高,包括计划中的台北港及彰滨工业区电厂,至今仍没动静。

电厂改建、兴建不易,难道不能采取中部电力北送,或北台湾西北电力送往东北地区吗?回答道:难度很高,因为关键的松湖变电所兴建,同样遭到当地民众抗争。

过去,台湾东北地区主要依靠汐止变电所,将核一、核二、协和、深澳电厂发出的高压电通过变电器降压,再输配给附近居民,包括南港及内湖地区。但近年来,随着汐止地区的快速发展,原有变电所规模已不足。想要扩充也没空间,甚至连原先的仓库都已经拆掉,安置一台大型变压器。

台电因此从10多年前便决定,在内湖区行善里兴建一座新的超高压变电所,名为松湖变电所,就近供应附近地区电力。无奈的是,10多年过去了,从马英九担任台北市长至今,这里仍是基隆河畔的一块空地,动也没动。

日后,即使桃园大潭电厂、新北林口电厂电力顺利扩建,有了多余电力,也无法从北西输往北东地区。因为目前正在兴建的台北大安变电所也要靠松湖变电所将电输送过来,才能分配给附近居民使用。甚至计划2014年完工的松山捷运线,也可能因为松湖变电所无法兴建,没电可用,建成后也无法运行。

问内湖行善里里长沈茂松,为何反对兴建松湖变电所?他说:变电所会产生大量电磁波,对居民健康会造成影响,孕妇很可能产下畸形儿。另外,当地居民也担心变电所建后会影响房价。

台电进一步解释,松湖变电所兴建完工后也是半地下化,外观像一般建筑,不会有电塔、线缆高挂情形,对当地房价不见得有负面影响,对健康也不会有损害。

对此,沈茂松仍不赞同。“有人卖西瓜,会说西瓜不甜吗?”他反问,“现在3米无法测到电磁波,可能是仪器不够先进,不代表3米外就没电磁波。”

“10年来也没缺电,台电喊缺电根本是骗人的。”沈茂松说,“每次台电都说电不够,根本就在吓唬民众;再说,如果真的需设立变电所,就把原有变电所增建不就好了。”赞成沈茂松说法的,当地不在少数。

台湾智库执行长黄玉霖也质疑,“台电预估2012至2016年台湾GDP增长率每年4.4%明显高估,如今保2都有问题了,电力需求是否逐年提高,有待观察。”

在现有条件下,目前台电所能做的就是积极与“环保署”沟通,希望能延后基隆协和电厂的退役时间,在符合环保规定的总量管制下,不要一口气关掉协和电厂,而是每年遇有北部地区电力不足或天然气燃料来源不足时,再让燃油的协和电厂用来协助发电,其余时间则是停止运转。

未来电力供不应求

根据台电规划,未来15年是电厂老旧机组退役的高峰期,加上这几年环保与地方意识抬头,新电厂建设不易,且台电财务体质越来越弱,许多投资不敢做,电力供给自然出现落差。

未来15年,林口、大林、兴达港与通霄电厂都只有机组汰换计划,新增电源供应有限。计划中的新建电厂,只有核四、大潭与深澳三座,但同时期计划退役的电厂却有4座,包括协和、核一、核二与核三厂,核四则不做指望。

大潭电厂预计扩建4座天然气发电机组,则得看台湾中油公司储气槽扩建工程的“脸色”。目前,中油公司只能确保一座机组有气,其余三座机组所需燃气依旧无着落。而大潭电厂关系到全台湾供电量的6%。

翻开台电最近10年新建及退役电厂计划书,从今年开始一直到2025年,包括大林、林口、通霄等电厂将陆续有机组退役。台电已在同址规划了火力电厂新建计划,但包括核四,以及受到基隆地方抗争反对兴建卸煤码头而一直延宕的深澳电厂,都已不在规划发电的行列中。

由表中可见,2015年,随着林口及通霄电厂共136.4万千瓦的火力机组退役,台电的备用容量将低于台电设定的16%。2018年,台湾的核能电厂开始进入退役高峰,备用容量率也将低于台电声称将有缺电风险的10%。而到2021年,也就是核二也开始退役后,备用容量率仅剩5.4%,这时台湾将随时都有限电的可能。

甚至时间拉更长来看,在已加计能源局所规划的可再生能源目标值后,2025年的备用容量率将是负0.3%。也就是说,在七、八月的用电尖峰时,假设岛内的水力充沛能发满电,及将每度电发电成本超过7元的燃油电厂满载运转,也不够供应用电需求。

更精准地来看,未来电力最吃紧的将集中在占全台湾用电量40%的北部,以输配线路区分,属于东北地区的电厂,包括3年后将陆续退役的协和电厂、核二厂,而原计划新增的深澳电厂、核四厂若确定不建、不运转,整个东北地区将仅剩下一座由台泥集团经营的民营电厂和平电力公司。西北地区在核一厂退役后,也仅有林口电厂机组以旧换新而已。

台电预估,这情况到了2019年,台湾北部将有300多万千瓦的电力缺口,须依靠中电北输。这样脆弱的电力结构,只要一点天灾造成输配线路毁损,就可能让北部陷入限电危机。

台电电源开发处处长吴明竑认为,未来如果没有核四,台电所有其他电源开发计划都要加速,这需要“环保署”协助,需要地方当局帮忙,需要中油公司帮忙。他坦言,如果核四确定停下来,从2018年起,备用容量率将降到10%以下,甚至2025年降到零以下,台湾将面临缺电风险;未来10年唯一可做的就是核一、核二厂延期服役。

争议一:台湾用电量远低于台电预估

反核阵营则认为,过去台电做了很多次预估,都说未来核四不建,台湾会缺电,而后来这些说法都没有成真;核四至今没有建成,但台湾却一直未曾出现缺电现象,现在台电的预估是不是仍重蹈过去覆辙?

根据以往资料统计,实际上从2000年开始,台湾每年的实际用电量都远低于台电预估,而且落差逐年扩大,台电预估的每年尖峰负载越来越不准。例如2000年尖峰用电量,台电的预估值比实际值超出约半座核四厂的发电能力,2005年是两座核四厂差距,而到了2012年,差距已达到3.12座核四厂!这说明,台电有严重高估需求偏误。

从实际备用容量率也能看出台电对用电需求的高估,即从2008年起就不曾低于20%。依照台电自己声称,每提高1%备用容量率就须付出100亿元成本;照此来算,从2008年起,台电每年至少浪费400多亿元(新台币,下同)在过剩的电力设备上面。

争议二:台电刻意低估发电能力

除了高估电力需求,台电还刻意低估岛内发电系统的供电能力。

根据资料统计,以2001年到2012年全台的平均实际尖峰供电能力,来推估2013年到2023年区间的尖峰供电能力,并对照台电的预估值,发现台电低估的情况逐年扩大。2013年,依实际经验推估值,比台电推估值多了相当于0.3座核四厂的发电能力,而到了2023年,差距则提高到1.7座核四厂!

如果进一步以过去平均供电能力,以及台电估计的未来用电需求为基准,并且计入核四厂不商转的因素,根据分析预测,在没有核四厂的情况下,从2013年到2020年,全台湾的电力备用容量率都可以达到10%以上;而进一步计算2025年无核状态,备用容量率依然能保持在16%,已达到设定值。

台电曾说过,只要备容率高于10%,就不会缺电。在2005年9月16日台电去函能源局的公文曾提到,鉴于1997年以来系统实绩备用容量率高于10%时,缺电量皆可保持为零……。由此可知,即使核四厂不商转,从2013年到无核的2025年,台湾都不会面临停电、限电的危机。

争议三:台电错将用电需求与经济增长挂钩

台电为何错得如此荒唐?原因之一是错将用电需求与台湾经济增长挂钩。事实上,在2005年之前,都是台电公司自行预测未来台湾用电需求,在直到台湾“经济部能源局”成立之后,便改由“能源局”办理。然而,因“能源局”无力完成预测工作,又将此再次发包给台电。所以,民众现在看到的台湾电力预测数字,表面上是由台“能源局”提供,实际上依然由台电公司及与其合作的台湾综合研究院(简称台综院)共同制定的,里面不可避免地掺杂有台电的私心在其中。

通过认真分析发现,台电所做的用电需求增长预测主要依据台综院提供的经济增长率预测数据;然而,台综院的经济增长率却连年高估。例如2012年,台综院预估台湾的经济增长率高达4.19%,比实际值1.25%高出3倍以上;于2013年台综院预估经济增长率为5.09%,也比台湾“行政院主计总处”预估的3.53%高出四成。

经济增长率的错估也成为造成台湾电力装置容量过度浪费的重要原因。特别是最近几年,对台湾用电需求增长预估误差更严重,因为当台电与“能源局”一再地将用电需求与经济增长挂钩时,这两者实际上早已分道扬镳。例如根据台电与“能源局”预测,2012年经济增长率为4.19%、用电增长率2.21%,但结果却是经济增长1.25%,用电需求增长竟然是反向的负0.72%。学者分析认为,造成用电需求的负增长,应为电价上涨与台当局推动节能减碳政策的双重影响所致。

据此,除了显示过去的电力预测机制有重新检讨、改进的必要,更透露出只要经由政策推动,台湾其实可以有很大节电空间。

相比于发达国家和地区,台湾长期以来耗电量过大。依据国际能源署(IEA)2010年发表的数据,台湾每赚1元钱所耗用的电力是丹麦的3倍、日本与德国的2倍以上,也比韩国多出12%。显示台湾依然停留在高耗能、低产出的产业环境当中。

事实上,这样的信息固然显示了有必要反省台湾的产业结构现状,重新思索是否继续发展高耗能、低产值的行业,也表明即使在现行的产业结构之下,台湾节电依然有非常大的改善可能。

改善管理与效率才是台电应努力的方向

依据台湾工研院能源资讯网所提供的设备能源效率参考指标,只拿岛内设备的能源效率平均值与最佳值做比较,诸多高耗能产业在各种设备均有很大的提升空间,藉此压低用电量。例如占台湾GDP超过三成的电子产业,还有降低26%发电量的空间。未来台当局可通过取消工业用电补贴、涨电价等方式来降低其用电量,达到有效管理用电需求的目的。

除了用电需求的管理与效率改善,台电公司更应该从自身做起,全面改善发电效能,而非将心力放在恐吓社会大众。

根据统计资料发现, 2011年全台湾电厂的产能利用率仅为57.6%(年度实际使用率占年度供电率比率)。换言之,供作维修故障与系统调度之用的闲置产能,竟然高达42.4%!这当然与台湾备用容量率过高有着密切的关联,依据估算,未来若能将备用容量率控制在15%以下,产能利用率就能提升至65%。

另外,利用发电设备的更新来提升发电效率,也是台电早就应该着手的方向,早在2008年,台电就派人赴德国研习,考察高发电效率的超超临界锅炉火力发电机(USC)的技术设备。而后,台电投资的中兴工程顾问公司也向台电提出,认为此种先进设备将是未来发电技术不可或缺的一环,未来台湾的火力燃煤发电若将旧机组改由USC发电,每年可减少564万吨的煤炭,并省下164亿元燃料支出。

然而到了2011年,台电在大林发电厂的机组更新改建计划当中,径自以选择性招标的方式,从一开始就排除发电效率可以超过50%的USC发电机组厂商参与竞标,最终仍采购了旧型机组,效率仅达42%,远低于同型机组中最佳效率的46%的机组。

当务之急:提升用电效率

台北大学经济系兼任教授王涂发认为,国际趋势都是从需求方面下手,提升用电效率,同时节能减碳;而台电则只想到供给方面,强调电力的备用容量率,然后建更多的电厂。

支持核能阵营的主要论点之一是废核后担心电力供应可能不足,且长期低廉的工业电价将不再,会冲击经济增长,降低产业竞争力。不过,担任“能源国家型计划”总主持人的前台大校长李嗣涔分析,发达国家如美国和德国,GDP增长率和能源密度是脱钩的,近年来的用电量几乎持平;而台湾和韩国很明显是靠着消耗能源和增加能源密集度来提高GDP。

但同时,台湾的用电效率又实在太低,与经济产出不成比例。短期内,为了达到稳健减核并顾及一氧化碳排放,台当局提出的方案之一为扩大天然气发电,但中期甚至长期应该持续进行、以避免缺电危机的方式,就是提升用电效率、节约能源,在这部分台湾能做的还很多。

像台积电与台达电等企业,目前都在致力于节能,成效相当惊人。以台达电为例,过去4年厂区的电力密集度就节省了40%,亦即每生产100万美元的产品,所用的电力相较4年前省了40%。

台湾反核团体绿盟人士认为,台当局除了推动及企业自主提升工业效率的方式外,还应实施能源税,作为抑制用电需求的政策工具。另一个最直接的工具就是调电价。电力密集度和电价密不可分,高电价能抑制电力需求的增长。即使是反核团体绿盟所提出的电力零增长方案,废除占台湾实际发电18%以上的核能发电后,发电成本也会较2010年上涨2.12倍,若真要确实反映发电成本,电价势必得调涨。

但涨价方式应可以更细致地设计。2013年,台电的总售电量中,工业用户占了55.5%,即使2013年涨了第二阶段电价,但工业用电的平均电价仍低于台电的发电成本,是台电亏损很大的原因。绿盟主张,用电是人权,但企业用电则是营利行为,不该成为被补贴对象,应涨足工业用电价。

另外,在住宅用电上,则应将不同用电级距的价差拉高。中兴大学应用经济系教授许志义研究,即使是电价和台湾一样偏低的韩国,住宅用户每月用电500度以上的单位电价,是最低用电级100度以内的11.7倍。

反观台湾,2013年10月电价调涨后,台湾住宅用户的单位电价,每月500度以上的电价与120度以下级距相比,不到3倍。许志义认为,若用电多的人调涨多一点,这种交叉补贴有助于节能减碳,更兼顾社会幅利的分配正义。

终极目标:可再生能源极大化

但长期而言,新建的火力电厂也有退休的一天,在节电之余,终极还是要尽力将可再生能源极大化,作为可持续的电力。

目前台湾的可再生能源占总发电量不过4.5%,其中绝大多数是水力。根据台大能源研究中心主任陈发林及李嗣涔等人进行的台湾低碳电力结构分析报告,详列台湾七大可再生能源蕴藏电力,包括占可再生能源蕴藏最大的风能与太阳能,以及生物质能、海洋能、地热等。但研究中同时提出,要全面开发这些蕴藏能源,除了要克服各种技术上和实施上的困难外,在时程上最乐观的估计也要到2050年才有可能。

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