圖解/全球核電概況、「核復興」為何是全球能源再轉型關鍵?

經濟適用的清潔能源

全球各國積極倡議重啟核電或擴大核電產能,掀起一波核能復興浪潮。圖為美國喬治亞洲沃格特爾核電廠。 圖/歐新社
全球各國積極倡議重啟核電或擴大核電產能,掀起一波核能復興浪潮。圖為美國喬治亞洲沃格特爾核電廠。 圖/歐新社

美國總統川普近日簽署行政命令刺激國內「核復興」,歐洲也因能源安全考慮向核電開大門。6月22日,美軍空襲伊朗核設施,引發中東緊張情勢升高,國際油價一度攀升,市場憂心地緣政治將推升電價,進一步加重能源轉型的成本壓力。

隨著今年4月西班牙大停電影響數百萬人用電,再生能源的可靠性問題再次浮上檯面,而人工智慧(AI)數據中心龐大的用電需求,更促成全球政治人物按下重啟核電的按鈕。

全球發電結構轉型 核能與燃煤占比下降再生能源興起。 圖/蔡佩蓉製表
全球發電結構轉型 核能與燃煤占比下降再生能源興起。 圖/蔡佩蓉製表

AI軍備競賽引爆能源焦慮 川普出手鬆綁核電建設

為讓美國產電量在未來25年提高四倍,讓3座實驗反應爐能在2027年運作,並促進核能產業投資,川普於5月23日簽署4項行政命令,以加速國防與人工智慧用途反應爐的批准程序。

衛報指出,這些命令代表川普對美國電力供應政策的最新嘗試。川普就任首日就宣布國家進入能源緊急狀態,除推翻前總統拜登的新天然氣出口禁令,還擴大阿拉斯加的石油與天然氣開採。

儘管核能不會像石油或天然氣一樣產生碳排放,卻會製造放射性廢棄物。由於美國缺少永久儲存的設施,讓部分環保組織擔憂核反應爐與其供應鏈的安全性。

但AI數據中心龐大的用電需求及其軍事應用,讓川普決心力挺核電。內政部長柏根出席行政命令簽署時表示,「川普總統將致力於確保能源的主導地位,目的是讓我們有足夠電力來贏得和中國的AI軍備競賽」。

雖然過去數十年,美國與日本核電廠都曾發生事故並引發大眾對核能的疑慮,但川普堅稱該技術「非常安全」。川普的共和黨盟友更採取行動,支持川普並廢除拜登的能源政策。眾議院5月底通過稅收與支出法案,改變拜登再生能源發電廠稅收獎勵措施。

全球核電版圖。 圖/蔡佩蓉製表
全球核電版圖。 圖/蔡佩蓉製表

能源危機衝擊歐洲能源轉型 多國反核立場鬆動

歐洲近年的反核立場也開始鬆動。日本福島於2011年發生核災,讓德國、義大利等歐洲國家反核情緒高漲。但標普全球去年11月報告指出,隨著新冠疫情趨緩、能源需求快速上升,供應卻無法及時跟上,不但造成2022年全球爆發能源危機,也讓西歐部分地區對核電的疑慮逐漸消散。

全球核電概況。 圖/蔡佩蓉製表
全球核電概況。 圖/蔡佩蓉製表

俄烏戰爭的爆發更加劇能源危機的嚴重性,也讓核電再次成為歐洲能源安全的關注焦點。在地緣政治緊張的背景下,確保電力長期供應已成為西歐與東歐國家的首要任務。

特別是核電在穩定供電扮演關鍵角色,是間歇性再生能源難以勝任的,新建核電廠對於歐洲淨零路徑至關重要,不只在基載電力中維持一定比例的零碳供電,還能補充再生能源留下的缺口。標普全球表示,核能已成為西歐與東歐部分地區能源轉型的基石。

近期西班牙發生歐洲數十年來規模最大的停電事件,衛報指出,這起停電事件,讓民眾對政府擬在2035年前逐步淘汰剩餘的7座核反應爐持續爭辯。由於停電發生時,西班牙約70%的電力由再生能源供應,專家認為再生能源難以維持電網穩定。

雖然西班牙總理桑傑士否認此一說法,但西班牙能源集團伊比德羅拉董事長加蘭在停電前幾周就警告政府,不要執行關閉7座核反應爐的計畫。他預測,如果馬德里仿效柏林的做法,西班牙電價將上漲1/4,電力系統的可靠性也會下降。

各國核電占比。 圖/蔡佩蓉製表
各國核電占比。 圖/蔡佩蓉製表

當德國逐步淘汰核能時,中國已躍升世界第二大核電國。 圖/蔡佩蓉製表
當德國逐步淘汰核能時,中國已躍升世界第二大核電國。 圖/蔡佩蓉製表

科技巨頭看好核電 穩定能源支撐AI龐大電力需求

此外,全球各國普遍憂心AI驅動電力需求遽增,因而渴望安全且由本土供應的低碳能源,引起人們對核電的興趣。在美國,賓州的三哩島核電廠將於5年內首次重啟,並與微軟簽署為期20年的協議,供應AI數據中心電力。

隨著AI熱潮不斷擴大,包括亞馬遜、Meta及蘋果在內的科技龍頭都預見AI將消耗龐大的電力,而核能可穩定、全天候的供應電力,讓其備受青睞。

美國投資銀行高盛表示,「AI數據中心的激增強化投資者對未來電力需求成長的信心,大型科技企業同時也在尋求低碳排的可靠能源,導致近期退役的核電機組停用,並考慮建造新的更大規模反應爐」。

SMR成新希望 核能產業迎來轉型十年關鍵期

衛報表示,電力需求成長刺激全球對核電的興趣,但真正為核電產業帶來曙光的則是技術突破。核電過去因預算飆升與工程延宕而飽受詬病,小型模組化反應爐(SMR)則有望透過工廠預製、現場組裝,大幅縮短建造時間並降低成本。

各國近年啓動的主要SMR計畫。 圖/蔡佩蓉製表
各國近年啓動的主要SMR計畫。 圖/蔡佩蓉製表

Google去年成為首家簽署協議、購買SMR的企業,而南韓、大陸、俄國及加拿大也積極推動SMR,加拿大更於6月批准興建北美首座SMR,預計2029年啟用。

英國首相施凱爾也呼籲科技公司與政府合作推動SMR建設,以供應英國AI數據中心的能源,隨後還公布英國將在威爾斯大規模擴建核設施的計畫,首批SMR可望於2032年啟用,未來普及至英國各地。

英國綠色和平組織政策主任帕爾說,「目前連一座SMR都還沒蓋成,而核產業在延宕工期與預算超支的紀錄又劣跡斑斑。至於核廢料處理,政府根本沒有提及」。雖然核能曾出現虛假的復興曙光,但業界仍認為未來10年是其復興關鍵。

小型模組化反應爐(SMR)示意圖。 圖/美聯社
小型模組化反應爐(SMR)示意圖。 圖/美聯社

小型模組化反應爐(Small Modular Reactor,SMR)是什麼?

指單機發電量低於300百萬瓦(MW)的核反應爐,約為傳統核反應爐發電能力的1/3。具備體積小、占地小、成本較低、建設快速及彈性部署等優點,適用於偏遠地區、軍事基地及資料中心等地。


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