核能無法減煤 轉型才是正道

莊秉潔趙家緯 2018年09月19日 07:00:00

非核與減煤都要同時進行,而這也是做得到的,也只有如此,才能讓台灣免於核災與空污之苦,建立更安全更兼康的家園。圖為法國卡特農的一座核能發電廠。(圖片摘自維基百科)

近期推動「以核養綠」公投的社群以及馬前總統等相關政治人物,紛紛以非核家園將導致火力發電增加,導致臺灣空汙各為嚴重為由,作為護航核電的理由。然而這樣的批評其實是無視於現行能源轉型政策方向,乃是要同時達到「非核」與「減煤」,更未面對實際上能源轉型政策啟動後,臺灣已有具體成果。

 

不過,在討論電力系統減少空污之前,需要先將燃氣與燃煤先做一個重要的區辨。以燃煤的台中電廠和燃氣的大潭電廠為例,在筆者的研究中,兩者在2015年的監測數據顯示,每度發電台中電廠排放的硫氧化物(SOx)、氮氧化物(NOx)及原生性粒狀污染,分別是大潭電廠的582倍、3倍及105倍,且只要大潭電廠更新加裝脫硝設備,氮氧化物的差距還會擴大到15倍。就溫室氣來體說,燃煤每度電碳排放量也是燃氣的兩倍上下,同時,燃氣也沒有鉛、砷等重金屬排放的問題。由此可知,燃氣與燃煤雖然都是「火力發電」,但造成的污染差距甚大。

 

近期空污季減核減煤分析

 

鑑於近年空污爭議,筆者也彙整2014年以來,近四年空污季(10月至隔年3月)時的發電結構變化。因核一二部分機組之發現異常狀況而被迫停機,空污季時核電占比由過往的15%以上,在2017年降至10%以下,但此削減的缺口,並非全由燃煤火力電廠填補。與2014年時的空污季相比較,雖然最近一個空汙季(2017年10月到2018年3月)中,核電占比由17.3%降至10.2%,但燃煤火力占比也由33.5%小降至33.1%左右,燃氣機組占比則由27.4%增加至34.5%。故由此趨勢分析可知,現行主要採用燃氣機組填補核電機組停機時的發電缺口,相較於增加燃煤機組占比,可減輕空汙的負擔。

 

不過,作為空污問題的倡議者與研究者,還是無法滿足於上述的結構變動,因為我們很清楚知道若要降低電力系統所排放的空污,最根本的方法,還是需要減少總燃煤發電量。

 

事實上,減煤的工作,過去這一年已有了一些不錯的起頭。若檢視這兩年發電佔比的變化,最近一個空污季的燃煤火力發電量(不計入汽電共生),比去年同期減少了4.6%,而燃氣火力則是增加了10.7%,煤炭使用量更減少了6.7%。因此若就總空氣污染物排放量進行估算,則在發電量較前一年度增加1.8%之下,由燃煤與燃氣火力電廠排放出來的空氣污染物則同期小幅低了0.56%。

 

更有甚者,在全年核電占比降至臺灣核能運轉以來歷史性的新低點8%之際,2017年時台中燃煤火力發電廠、興達燃煤火力發電廠以及麥寮火力發電廠等三大排放源,其年發電量均較2014年核電占比達到16%時,還分別削減2%、5%與10%。

 

顯見在民間與政府積極推動能源轉型後,2017年起修正「空氣品質嚴重惡化緊急防制辦法」,要求台電於電力調度上於空氣品質不良日時配合燃煤電廠降載,以及雲林縣政府削減六輕操作許可證的使用配額,致使麥寮電廠於去年11月停機下,整體而言,使去年度空污季期間全台燃煤發電量較於去年削減,更正式進入史上第一個燃氣火力發電量比燃煤火力發電量高的空污季。更重要的減煤趨勢乃是,今年上半年,不僅大型燃煤火力發電廠發電量占比首次低於了燃氣發電,連計入汽電共生後的總燃煤火力發電量,也較去年同期削減3.8%。顯見藉由積極的管制作為,可確保在老舊核電如期除役的非核進程中,中南部空汙重災區的空氣品質,也能獲得改善。

 

近四年空污季中發電結構變化(本研究整理自能源統計資料查詢系統) 更多在此將汽電共生與大型火力發電廠分開計算,乃是鑑於2015年後,方有提供逐月汽電共生不同燃料別發電量之資訊。此外由於汽電共生系統實施辦法訂有餘電收購義務,故在修法前台電無法於短期間內減少燃煤汽電共生機組之收購量。。(作者提供)

 

非核減煤帶來好空氣

 

面對2025年的電力結構調整規劃,「以核養綠」陣營中,主要推動者馬英九前總統提出「綠能10 %、核能20%、天然氣30%、燃煤40%」的電力結構主張,故本文試著分析此與當前能源轉型政策方向中所提出「綠能20 %、燃煤30%、天然氣50%」於空氣污染物排放量之差異。馬前總統所稱核電占比達到20%的條件,乃是既有核電廠全部延役,並需啟封核四,依照馬政府於2015年所提出的「能源開發政策評估說明書」,此條件下核電年發電量約達到611億度。在此情境下,2025年時的燃煤發電量約為1220億度左右,僅較2017年時的燃煤發電量微幅削減3.4%。但當前蔡政府擴大再生能源的能源轉型政策情境中,目標乃是將2025年的燃煤發電量降至800億度以下,削減幅度高達37%。意即就算如「以核養綠」陣營的政策方向,不顧臺灣核電廠鄰近斷層帶與人口密集區,更無視萬年難解的核廢料,大舉發展核電之下,其減煤幅度僅達當前「能源轉型」政策方向的十分之一。

 

且達到蔡政府提出的能源轉型目標之時,可促使麥寮燃煤電廠於2025年時除役,臺中火力電廠於2025年的發電量較今削減七成。而目前臺中火力電廠總裝置容量達5.5GW,占臺灣總發電能力約為14%、發電量約達16%左右,而為兼顧提高天然氣佔比達50%後之能源安全,則可是逐漸將老舊台中燃煤機組轉為備用,以確保在天然氣短缺仍可以啟動。

 

 

因此若以上述結構變化,引用臺灣2050能源供需情境模擬器(Taiwan 2050 Calculator)的所提供空氣污染物排放係數,估算兩情境2025年電力系統的主要空氣污染排放量之差異 更多由於本評估中無法再細分至不同壽齡的機組, 故引用臺灣2050能源供需情境模擬器所提供排放係數之時,燃煤發電排放係數上,則引用超臨界機組之排放係數,以反映優先削減老舊機組之趨勢,燃氣發電上,則引用新機組發電量,以反映未來將新增大量燃氣機組之趨勢。而本次考量的空氣污染物為PM2.5、SO2、NOx,並引用莊秉潔教授研究,將個別污染物排放量彙整為PM2.5排放當量。,則可見在馬前總統的「以核養綠」情境中,電力系統的空氣污染物排放量則達到91,070噸PM2.5當量,而當前政府非核減煤的能源轉型情境下,則僅有68,204噸PM2.5當量,比前者減少25%。即使馬前總統的「以核養綠」情境在節能政策上也與能源轉型政策同樣努力,將未來年用電量增幅同樣抑制在0.5%之下,非核減煤的空污排放量仍會較「以核養綠」低18%。顯見當前「以核養綠」推動者所稱的非核將會導致空污大增,並非事實。       

 

 

停止深澳,才能建立能源轉型社會信任度

 

由上述的研究數據我們可以確認幾個重點,第一,過去幾年部分核電機組因發現異常狀況而被迫停機,缺口主要是由燃氣發電補上,並沒有增加空污季燃煤發電之佔比。第二,2017年的空污季燃煤發電佔比與老舊燃煤發電已開始出減少的態勢,在未來擴大再生能源與燃氣發電的發展下,減幅將可持續擴大。最後,與馬前總統所提倡的以核養綠2025配比目標相較,目前政府的非核減煤能源目標可以再更減少空污25%。綜合以上,很清楚的是,非核與減煤都要同時進行,而這也是做得到的,也只有如此,才能讓台灣免於核災與空污之苦,建立更安全更兼康的家園。

 

從國際的觀點來看,面對全民對於核安與空汙議題的關注,以及巴黎協議生效後的全球減碳趨勢,臺灣目前設定的2025年「非核減煤」的能源轉型目標,若與日、韓相較,不僅在再生能源占比目標上更為積極,減煤幅度更高,亦是東亞唯一設定禁售燃油車目標年的國家。然而要達到此目標,關鍵因素乃是政治決心,但我們也想要提醒蔡政府,若一方面高喊非核減煤,另一方面卻護航深澳燃煤電廠,也未積極推動節能政策,則將引起社會極大疑慮,導致「以核養綠」陣營有機可趁,提供對方以不精確資訊誤導民眾的機會。

 

※作者為莊秉潔 (中興大學環工所教授)、趙家緯 (台大風險中心博士後研究員)。

 

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