【投书】深度节能与再生能源，才是净零黄金比例

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【投书】深度节能与再生能源，才是净零黄金比例

【编按】近日立法院出现「放宽核电厂延役限制」提案，引发各方论辩。究竟核能是否是台湾迈向净零的关键？核电归零会缺电吗？《报导者》邀请台湾气候行动网络研究中心总监赵家纬，以及洁净能源推广协会发起人翁华志执笔，论述各自看法与依据。

针对核三是否延役，我们先前也已刊登绿色公民行动联盟秘书长崔愫欣，以及清华大学工程与系统科学系特聘教授叶宗洸的投书。未来，攸关能源转型议题，《报导者》会不定期邀请专家学者投书，完整呈现正反双方的论辩，提供读者参考。

随着核三一号机7月底除役，二号机预定明年（2025）5月除役，推动超过8年以上，基于「非核、展绿、减煤、增气」四大方向的能源转型，将逢新的考验。过往8年间，历经两次总统选举以及2018年与2021年两次公投案，但最终能源转型仍得以存续。但今年（2024）2月新国会开议后，伴随着在野党于立法院中提出的「核子反应器设施管制法第六条条文修正草案」，要求删除原先规范核电厂延役申请年限，以俾即将除役的核三厂以及已经除役的核二厂得以延长运转，相关论战又成气候与能源政策焦点。

其中，获聘为总统府国家气候变迁对策委员会副召集人、和硕联合科技董事长童子贤主张，为达到净零目标以及AI衍生的电力发展，核能必须维持一定比率，才能「减碳、维稳、低价」，最获得媒体关注。这也代表大众对于达到2050净零目标所需的电力结构、新核能科技发展前景、高再生能源占比的未来，还有AI用电激增因应之道等课题，有所疑惑。因此本文将回应上述课题，论证台湾如何实践非核家园与2050净零排放此两法定目标。

迈向净零目标的黄金比例

若查看立法院在野党提出的「核子反应器设施管制法第六条条文修正草案」，案由中屡屡引用国际能源总署（IEA）的报告。事实上，IEA所提出的净零路径中，电力系统要达到净零，得靠再生能源于电力结构之占比于2030年时提升至61%，在2050年时达到88%，而在2050年时全球核能设备量虽有倍增，但占比则是由目前的10%降至8%。

且IEA亦进一步分析若欧美日等先进经济体现有核电机组未延役或兴建新机组的情形、同时新兴市场与开发中经济体中亦建置速度延缓，导致全球2050年的核能发电占比降至5%时，则可仰赖风力、光电、储能的加速发展，补上缺口，仍可同样达成2040年电力系统去碳化。

理解以上全球净零路径中的电力结构占比后，可发现童先生所提出的可兼顾生态与用电平衡的2050电力结构「再生能源30%、核能30%、碳中和火力40%」的主张，大幅高估核能的角色，忽略了国际研究均指出高再生能源占比的电力结构乃是净零必备条件。更重要的是，未面对其黄金比例的可行性以及副作用。

假设2050年时发电量成长至目前官方预测的5,700亿度时，30%的核能即代表该年核能发电量需达到1,700亿度以上。要达到此目标，其在6月一份演示文稿中主张，核一到核四的4个厂址中，每个厂址都设置4座设备容量达1,600MW欧洲压水式反应炉，但此提案与当前立法院讨论修法方向差异过大。若是改采用既有机组延役、厂址添加以及小型核能机组的综合搭配，也须达成核二跟核三厂均延役，而1980年开始推动的核四厂，在历时60年后，于2040年运转，且要在已经进入除役进程的核一厂场址，引入4座设备容量达1,600MW欧洲压水式反应炉。

除了这些大型机组以外，根据笔者估算，还需在各县市主要工业区中，增设33座美国西屋公司的AP-300小型核能反应炉，方能达到2050年时核电占比30%的目标。若将时间尺度纳入其中，则意味着芬兰花了18年才盖好一座欧洲压水式反应炉，台湾则要每五年就盖好一座；2035年后，每年还要添加两座小型核能反应炉。就连法国此般核能大国，法国总统马克宏（Emmanuel Macron）2022年提出的核能复兴目标为2050年前在法国添加25GW（即25,000MW）的核电设备容量，而若要达到童先生的黄金比例，台湾在此期间内添加核电设备容量则需达到19GW，更显见其可行性极低。

更有甚者，若依据IEA的价值调整均化发电成本（value-adjusted LCOE, VALCOE）VALCOE是国际能源总署所提出的比较各类发电技术发电成本的指针，其以均化电力成本（LCOE，针对某一发电方式，在其生命周期内实现收支平衡的最低电力出售价格）为基础，除纳入各种燃料成本、电厂硬件设备资本投资摊提之外，也将弹性能力（flexibility）、容量（capacity）等电力系统的价值纳入计算，以提供比较再生能源与传统发电技术于发电成本时，更有参考价值的比较基准。，就算将风力与光电所需的储能、电网调度成本均纳入考量，添加核电的成本仍高于变动性再生能源。因此这般黄金比例的推动，事实上难以达到「低价」。新核能之梦？

此波核能讨论，相较以往不同之处，乃是有更多针对「未来新核能」的讨论，就连行政院院长卓荣泰也强调政府对于未来新核能采取开放态度。若仅将其视为科技研发环节，的确可让各方在符合科技伦理下，探索此可能性；但在其已成为试图影响净零路径下电力去碳化政策方向的论点，则需缜密思考其期程、成本与副作用。

就以许多核能支持者大量引用的，2023年联合国气候峰会（COP28）期间内所签署的核能3倍宣言，所谓核能3倍方能达到净零目标乃是立基于经济合作暨发展组织核能署（OECD NEA）的分析。但在该研究中，乃是判断小型核能机组（SMRs）要到2035年后方能大幅商业化，在2050年时，SMR仅能贡献全球核能设备容量的四分之一，一半的机组则由现有大型核能机组延役，其他则需仰赖添加大型机组。可见在2050净零路径中，在推广核能方的分析中，SMR都尚无法是主力角色。

且近期SMR商业化时程与成本，又因Carbon Free Power Project（CFPP）一案受到冲击。由NuScale与犹他州联合市政电力系统公司（Utah Associated Municipal Power Systems, UAMPS）合作的CFPP一案原订是全世界最早可商转的SMR案，但于2023年11月初时因成本飙升，找不到足够的顾客，已经中止。且因NuScale在此期间捏造虚假的顾客名单，并隐匿成本，已在美国被提起投资诈欺的诉讼。且此案并非孤例，这些都是SMR的拥护者必须面对的事实。X-Energy的Xe-100以及奇异-日立合作的BWRX-300等SMR机型，其成本也都已是原先预估的4倍以上。

至于童先生多次提出的核融合技术，事实上，大力推动核能的OECD核能署都未将核融合纳入2050年净零规画。虽于2022年时，美国劳伦斯利佛摩国家实验室（Lawrence Livermore National Laboratory, LLNL）中的国家点火设施（National Ignition Facility, NIF）完成首次具有净能量输出的核融合实验，2.05MJ（百万焦耳）的雷射注入后，经由核融合反应产生3.15MJ的能量，但若计入雷射生产过程中所耗用的300MJ，整体上尚未达到净能量产出。且依据核融合专家估算，就算已有此成果，但整体商业化时程仍是在2060年～2070年左右。IEA将核融合的技术准备度（Technology Readiness Levels）评定为2，认为仍属于概念与应用研析阶段，并未将其纳入2050净零路径分析时可采用的减量技术。

虽然美国能源部于COP28时也提出了加速核融合发展策略，而Open AI与核融合新创Helion Energy签署购电协议，预计于2028年提供50MW电力的新闻亦被国内核电倡议者大幅广传。但实际上，依据核融合产业报告，7成的产业受访者最乐观的商业化时程是在2035年左右，显见Helion Energy所提出的2028年商转时程，就如同《彭博社》（Bloomberg）7月18日的专题报导，不仅该公司员工认为不具可行性，连同业都担心「没有证据的新闻稿，对于利害关系人对核融合的信任度是弊大于利」。更重要的是，35国参与的全球最大型核融合时间计划ITER，新近宣布将其试验炉的运转时程由2034年延后至2039年，且需增加54亿美元（约新台币1,700亿元）的预算（目前预算为220亿美元，约合新台币7,000亿元）。

上述发展更验证了美国能源专业媒体《金丝雀》（Canary Media）的主编Eric Wesoff于NIF实验结果出炉时的评论：「对于核融合科学家而言，这是件大事。但是对于电网调度者而言，这对实务上毫无影响。」

破除再生能源只能占30%的迷思近期能源论辩时，诸多核电支持者会引用数据指出「2015年台湾火力发电占比为80.6%，2023年时则为83.1%」，批评由于非核家园之故，导致台湾电力系统未减碳。但此论点忽略了燃气火力与燃煤火力的排碳量差异，因此若要分析电力系统减碳进程，仍宜以经济部能源署公布的电力排碳系数电力生产过程中，每单位发电量所产生之二氧化碳排放量。为分析基础。2023年时，台湾的电力排碳系数为每度0.494公斤二氧化碳当量，比前一年略为下降0.001；与2015年每度0.525公斤二氧化碳当量相较，则是下降6%。这降幅比原订期程落后两年左右，当然应该加以改善，但这也代表以「无碳电力占比跟过往相比为低」来臧否减碳进程，并非适当论述。

由于出口导向的电子业，其主要排碳量来源为用电，因此快速降低电力排碳系数，对于电子业而言，不仅牵涉了国际气候绩效评比成绩，更牵涉了后续碳费要缴交的金额。但台湾若要加速削减电力排碳系数，首要之务在于突破再生能源的发展瓶颈。

从10年前光电占比还只有0.1%时，当时支持核电发展的能源学者便多次以「取代核四，需要0.6个台北市装太阳能」来否定太阳光电的可能性。而10年来太阳光电发电占比虽已提升至近5%，发电量增加120亿度，但由于近期部分地面型光电开发案争议，因此所谓的太阳光电布满一个台北市面积仅能提供台湾10%用电量，100%光电冲击粮食安全的论述，亦引起诸多关注。在离岸风力上，则是见以台湾潜力场址面积搭配每公里设备8MW，估算离岸风力设备容量上限仅能发展至25GW，容量因数指全年实际发电量在全年满载额定发电量占比。无论何种发电设备都无法全年不休，因此预估机组可发电量时，乘上容量因数会较准确。仅30%时，推算出发电量上限为660亿度，仅能达现行发电量的四分之一。

但实际上，各部会于2021年～2022年间研拟净零排放路径之时，便有针对各类再生能源潜力与发展目标，个别筹组专家小组进行讨论。而2050年时再生能源占比达60%～70%的规画中，则以离岸风力设备容量达到40～55GW，占比达到37%以上最高，而光电则为40～80GW，占比则约为15%左右。

离岸风力发展设置时，已经考量了野生动物重要栖息环境、国防需求、北方三岛重要渔场等条件，方才提出发展目标。且于估算再生能源趸售电价时，容量因数计算上各界同意可以43%为参数，因此660亿度绝非离岸风力在台湾的发展上限。且在选址已回避生态敏感区，且后续要求离岸风力均要如同沃旭能源履行「生物多样性净值正面效益」时，便不会发生论者所担忧的风力极大供电时，破坏海洋环境生态的情形。

在光电发展上，净零路径设置目标时，便已考量到加速屋顶发展此条件，其可达到26GW左右，另外亦考虑停车场、太阳光电马路、铁路等，因此在官方净零路径中，地面型光电约占光电目标的45%左右，用地需求约为1.3～4万公顷，相当于台湾国土面积的1%。若与农耕土地面积78万公顷相比，在妥善选址进程与农电共生政策规划下，对于粮食安全的冲击可降至最低。

高再生能源占比的电力结构，除了前述提到土地需求以及生态冲击等疑虑外，对于如何因应风力与光电的间歇性，确保晚间、无风时也有电可用，亦是各方关注的焦点。而在净零路径讨论时，工研院也提出高再生能源占比下负载调度情形。在夏日时，在夜尖峰因应上，则以离岸风力与地热两再生能源为主，另再搭配碳捕捉（CCS）、储能以及氢能。冬季时，则风力可满足大量负载需求，另搭配地热、海洋能，可将CCS、氢能发电需求降至最低。

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此外，2050年再生能源占比30%的目标，代表该年度约再生能源发电量仅会达到1,700亿度。但依据RE100评估，2030年时，台湾企业的绿电需求量超过250亿度以上。且在苹果2030年达成供应链碳中和、台积电绿电占比要达到60%、政府要求制造业绿电占比要达到15%以上等趋势下，依笔者估算，台湾企业履行各类绿电承诺时，2030年的绿电需求量便须达到700亿度以上，2040年时更将达到1,400亿度以上。而童先生所提出的再生能源占比30%，比官方进程晚了20年，将不利企业履行RE100目标。

AI用电，非核不可？

经济部于7月15日公布的2023年《全国电力资源供需报告》中指出，台湾与AI科技相关的用电需求，预估从2023年的24万瓩，将增加至2028年的224万瓩，成长约8倍。推估其用电量将由14亿度增加至112亿度，相当于在5年内增加100亿度。但在此期间，光电与离岸风力若依据规画建置完成，便可增加400亿度的发电量。可让Amazon、Google或是Nvidia满足其添加数据中心电力来自全需来自再生能源的要求。

但另一方面，经济部所提出的AI用电量成长预估，若比对美国电力研究所（Electric Power Research Institute, EPRI）于5月出版的美国AI用电预测，则显著高估。在该报告中，指出在AI急速扩张且数据中心能源效率仅有小幅进度下，其预估年用电增长率为15%。而高盛集团（Goldman Sachs）在4月出版的全球数据中心用电量分析，则认为2030年全球数据中心用电量将是2023年的2.6倍，年均成长率也为15%左右。但经济部提出的5年成长8倍的预估，意指台湾数据中心用电量年成长率要超过50%以上才会达到此目标。相较于国际最乐观的AI用电预估，台湾都高出许多。

更有甚者，若此估算是立基于各厂商提出的申设申请，则更需查看其合宜性，因为要达到此规模的扩张，则相当于要从现在开始，每一季都要有两座与Google彰滨中心相当规模的新数据中心落成，才会有此快速幅度的增长。

除应更缜密地分析AI用电需求外，更应加速相对应的管理作为。目前数据中心虽已被列入能源大用户，每年须申报用电情形，而电价调整时，也以较高的调幅，促使其提升能源效率，但尚未将其纳入能源使用先期管理的范畴，要求其申设时便应提出能源使用说明书，采行最佳能效设计，并履行再生能源承诺。补足此制度缺口，才不致于让本该增进福祉的AI，变成拥护核能与延缓减碳进程的借口。

国家气候变迁对策委员会应守护气候法

赖清德总统成立总统府层级的国家气候变迁对策委员会，邀集产业、学界、公民团体以及公部门各方代表，每季一次共思台湾气候政策，立意甚佳。而忧心气候危机的童子贤董事长，亦获聘担任副召集人。该委员会虽仅具咨询性质，但由于属于总统府层级，定会对台湾各界理解气候变迁与能源议题具有构框作用。

童董事长从核绿共存的观点，提出2050年核电要达到30%以上的电力去碳化情境，但前述分析指出此占比的可行性以及成本高昂，无法达成「减碳、维稳、低价」的目标外，国际知名能源学者索法库（Benjamin Sovacool）教授等人研究亦已显示，过往大举推动核电的国家，并未有显著较佳的减碳表现，且核电与再生能源在国家政策发展上具有排挤效应，难以共存。

且无论立法院修法结果为何，在未新购核燃料棒下，台湾已注定将于2025年5月后迈入非核家园。因此即将参与该委员会的各界代表，应慎思在当前各类限制上，核能议题在台湾整体气候议程的优先级。

最后，国家气候变迁对策委员会虽并非《气候变迁因应法》所授权的法定机关，但可扮演支持气候治理化、强化社会沟通的任务。首要之务，乃是参与委员会的各界代表，肯认《气候变迁因应法》第5条所明载的相关法律及政策之规划管理原则，包括「订定再生能源中长期目标，逐步落实非核家园愿景」、「秉持用户付费之环境正义原则」、「传统产业转型，创造绿色成长」等。借此高度，让高温下感受到气候焦虑的社会大众们，不再陷入传统的缺电与否、基载电力迷思、核电便宜等论点，而应共同参与深度节能、二次能源转型、公正转型等真正的气候解方。

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