劉國忠觀點:從極端氣候至能源及減碳政策

2021-10-21 07:10

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國立清華大學核工學士劉國忠認為,「以核養綠」既能幫助國內減碳、減污,又能爭取時間來發展綠能,並可降低全民及企業的用電負擔。(圖為核二廠施工期)。(資料照,王伯輝提供)

國立清華大學核工學士劉國忠認為,「以核養綠」既能幫助國內減碳、減污,又能爭取時間來發展綠能,並可降低全民及企業的用電負擔。(圖為核二廠施工期)。(資料照,王伯輝提供)

筆者從中鋼公司退休以前,就是以能源及減碳為主要專業,來為中鋼公司及全國工總進行此方面的實務工作。又因筆者上網尋找關鍵之中、英文資訊的能力不錯,故對此議題的諸多面向甚為熟悉。現在將此議題的相關內容整合如下,希望能提供讀者較為全盤的了解。

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世界各地的極端氣候比往年嚴重,例如電視上所報導的德國大水患、鄭州暴雨及地鐵大淹水、山西持續性的大雨及洪災、紐約暴雨及地鐵大淹水,以及加州與澳洲的嚴重乾旱與森林大火等等。又如北極及南極的冰層逐漸溶化、海平面的上升將危及島國,而全球有逐漸暖化的現象。

全球暖化,氣候變遷,氣候危機,氣候災難(AP)
全球暖化,氣候變遷,氣候危機,氣候災難。(資料照,AP)

左傳曰:「皮之不存,毛將焉附?」其中的「皮」相當於地球上的生態及氣候,「毛」則相當於人類文明。若沒有地球上的生態及氣候,則人類文明將如何繼續?人類將如何傳承?因此,若要為後代的子孫著想,現在的人類就必須注重生態及氣候(人無遠慮,必有近憂)。

主流之氣候專家的說法是:造成氣候變遷及全球暖化的原因是「人類活動所導致的溫室氣體排放過多」。溫室氣體包括二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、氫氟碳、碳氟化合物、六氟化硫等六種,其中又以二氧化碳為最大宗(故溫室氣體的排放簡稱為「碳排放」)。

極端氣候及全球暖化即與「碳排放」過多有密切關聯。因此,近年來聯合國對減少「碳排放」的議題甚為重視,並自1995年起,每年召開全球減少「碳排放」的盛大會議(即 COP會議)。

環保團體也非常重視各國在氣候變遷及減碳上的表現,以致各國在減碳上的壓力都非常大;而排碳甚少的各種綠能產業也正方興未艾,例如水力、風力、太陽能、地熱等等,以及其相關的儲能系統、氫能等。

應比較內部與外部的總成本

比較各種綠能時,其總成本理應包含生命週期(從搖籃到墳墓)所涵蓋的「內部成本」,以及對社會的「外部成本」,才符合公平性及立足點平等的原則。亦即,在計算綠能的總成本時,應包含綠能「從原料取得、製造、總生產量、到廢棄」等各階段的「內部成本」,以及對社會有負面衝擊的「外部成本」,並應儘量規劃適當之配套措施,以降低其總成本。

中時新聞網於2021-10-04刊出了相關文章:『必須被認識的太陽能板「陰暗面」』談到太陽能的缺點。指的就是太陽能板在「生產中」及「廢棄時」所涉及的「外部成本」。此文也善意地指出:應將太陽能板廢棄後回收成本過高的問題納入考慮,並開發出較便宜的回收流程。

美國頗富盛名的「哈佛商業評論」( Harvard Business Review)於2021-06-18也刊出了「太陽能的陰暗面」,此文的總結包括:

1、太陽能板的更換率比預期快。

2、目前因廢太陽能板的回收成本太高,因而有與風機廢棄物一同掩埋的風險。

3、在廢太陽能板突然大量來到之前,法規制定者及工業界需改善它回收的經濟性與能力。

20210619-淨零賽局專題配圖,太陽能板。(顏麟宇攝)
「哈佛商業評論」刊出,目前因廢太陽能板的回收成本太高,因而有與風機廢棄物一同掩埋的風險。(資料照,顏麟宇攝)

外部成本將逐漸包含碳排放

目前所實施之空污費即是使產業界擔負「外部成本」的一種。但因顧慮到產業界的競爭力,徵收的額度遠遠不足以顯示產業界之空污對環境及人類的危害。而早期並未針對碳排放徵收產業界的「外部成本」,故造成許多耗能產業的過度發展,並造成過多的碳排放。

當主流專家們漸漸發現極端氣候及全球暖化的主因是二氧化碳等氣體之後,有遠見及良心的國家(例如歐盟諸國),開始重視減少碳排放,並實施「碳排放交易」(carbon emission trading),以幫助企業用互相交易的方式來降低減碳的成本。

歐盟也開始實施碳定價(carbon pricing)及碳稅(carbon tax),以便將企業排碳的外部成本納入法規。由於現在地球空氣中的碳大部分是歐盟諸國在工業革命後所排放,他們以領頭羊的方式帶頭減碳也十分合理。

但歐盟之碳稅政策若無各國之配合,會導致歐盟的耗能產業轉移至歐盟以外的國家生產,造成所謂的「碳洩漏」(carbon leakage)現象,亦即歐盟的排碳量會減少,但全球的排碳量不會。

歐盟的「碳邊境調整機制」

有鑑於「碳洩漏」的問題,歐盟準備在2023年由所選擇的產品開始試行「碳邊境調整機制」(Carbon Border Adjustment Mechanism),試行的產業包括水泥、鋼鐵、鋁品、肥料、電力生產等容易發生「碳洩漏」的產業,並擬以此帶動與各國在碳稅上的對話。歐盟也決定在2026年全面實施「碳邊境調整機制」。

顧名思義,「碳邊境調整機制」是在歐盟邊境對相關的產品徵收,係視生產國徵收碳稅的不足再對歐盟的進口商徵收差額,使國外的各種產品於歐盟市場上競爭時,在排碳的外部成本上做到公平合理。

產品在生產國徵收碳稅時,碳稅是留在生產國,「碳邊境調整機制」則由歐盟邊境國徵收差額,所以在生產國徵收碳稅有相當的經濟誘因。而歐盟想以「碳邊境調整機制」來帶動各國之碳稅,有其道理。

歐盟準備實施的「碳邊境調整機制」若能逐步帶動各國的碳稅政策,將逐漸墊高各產業的總生產成本,最終還是會以各企業的競爭力為依歸 。但在此之前應會有若干影響。

各國的氣候變遷評鑑

 在各國的氣候變遷評鑑上,聯合新聞網於2020-12-08顯示:「2021年氣候變遷績效指標」於2020年12月7日在德國公布(由German Watch所評鑑),台灣在61個國家中排名第57,屬於後段班(但比去年第59名進步兩名)。其中,在國內氣候政策方面被評為「差」。

根據此評鑑報告,前3名依然從缺,表現較好的主要是歐洲國家,第4為瑞典、第5為英國、第6為丹麥。在表現較差部分,倒數第1為美國、倒數第2為沙烏地阿拉伯、倒數第3為伊朗、倒數第4為加拿大,台灣則為倒數第5。

台灣這些年的減碳不力當會導致許多環保團體的批評。但由於美國是最後1名,台灣政府的減碳壓力應該不大,或許還可繼續目前的步調(台灣政府不夠積極,並未把減碳當成重要政策)。

根據2021年8月世界核能協會(World Nuclear Association)的資料:瑞典目前還保有~40%的核電。同一資料顯示:1980年時瑞典政府決定逐步淘汰核電。但在2010 年 6 月,國會投票廢除了這項政策(請注意,2011年311的福島核災發生後,瑞典政府並未改變政策)。

以福島核災來反核合理嗎?

維基百科於2021-10-14在「福島第一核電廠事故」的網頁中,詳細描述了311福島核災的過程:由此報導可知,福島核災是因為地震引發大海嘯(達13-15公尺高),福島一廠的冷卻室因大海嘯進水而失電,因失電而無法冷卻核心,因而導致了311福島核災。

311的福島核災發生在日本,日本的地震及海嘯比台灣嚴重得多,日本過去就有很多海嘯的紀錄(海嘯的英文字tsunami即是用日語發音)。日本又是二戰時唯一吃過兩顆原子彈的國家,連它都沒放棄核電,我們為什麼要放棄?日本政府比我們笨嗎?

另外,中央大學水文與海洋科學研究所在2007-05-25的詳細貼文「終極天災:海嘯」顯示:台灣因為海底地勢的關係,不會因地震而有大海嘯;以 2006 年 12 月 26 日 發生在屏東外海的地震為例,該地震規模是 7 級,在台灣南灣僅紀錄到 40 公分的海嘯 。

該貼文的數值模擬顯示,即使台灣發生7.5級的地震,海嘯最多只會達2公尺;若發生8.0級的地震,海嘯也只會高5公尺。亦即台灣不會像福島一樣有高達13-15公尺的海嘯。因此,以「福島核災」及「地震引發大海嘯」為理由來反核者,應該是不了解全貌吧!

以核廢料無處放來反核?

以「核廢料無處存放」來反核也十分不合邏輯。因為即使現在廢核,也還是有核一、核二、核三的核廢料要存放。亦即,允許核四商轉或延長核一、核二、核三的壽命,只是使核廢料多一些而已(不是「有」與「無」的差別)。而即使現在廢核,也還是要找尋適當的方法來存放既有的核廢料。

較佳之處理核廢料的方法為:利用後進優勢由先進國家的經驗中,找到較安全、便宜的核廢料儲存地點及方式,例如在核電廠中興建核廢料的乾儲設施。而不是廢核,因為現在廢核無法解決既有之核廢料問題。

「以核養綠」較為務實

核電可以減少碳排放及空污是事實。因此,「以核養綠」既能幫助國內減碳、減污,又能爭取時間來發展綠能,並可降低全民及企業的用電負擔。連2021氣候變遷評鑑中排名最佳的瑞典也還保有~40%的核電,「以核養綠」做為過渡時期的做法有甚麼問題?

雖然「以核養綠」是較正確的能源及減碳政策,但以目前國內的情況來看,將核一、核二、核三延役與將核四商轉的難度極大。這些恐須以公投或專案立法來決定(都應在「安全第一」的前提下),也要看現在政府的態度。

「他山之石,可以攻錯」,台灣政府為什麼不學2021年氣候變遷績效最佳的瑞典(還有~40%的核電),以及311福島核災的發生國日本(仍未放棄核電),而非要學「急廢核電」的德國,這是甚麼道理?

結語

1、人類社會的極端氣候愈來愈頻繁,而氣候變遷及全球暖化的現象也愈來愈受聯合國及國際重視(為了後代子孫著想也的確應該如此)。2021氣候變遷績效最佳的國家是瑞典,它還保有~40%核電。

2、「以核養綠」是較為正確的能源及減碳政策:既可減碳、減污、爭取穩健發展綠能的時間、降低大眾的負擔,又可加強企業的競爭力,理應更受重視。因此,學習國際上的減碳政策時,瑞典及日本的「以核養綠」較德國的「急廢核電」更為務實。

3、歐盟的「碳邊境調整機制」政策可能會帶動各國的碳稅政策,以逐步反映排碳的外部成本,因此會墊高企業的總成本。倘若主要的外銷國都逐漸有碳稅,則對台灣企業競爭力的衝擊應該不大,然而在此之前可能有若干影響。

*作者為國立清華大學核工學士及柏克萊加州大學材料碩士及博士,現已退休,曾擔任中國鋼鐵公司主管及《全國工總》之《環境與安全衛委員會》副召集人。

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