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能源發展 影響生態 從核事故看核安全問題

2021.05.05
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封面專題

能源科技與環境+全球化



2011年3月11日,日本東北發生大地震,造成福島核電站泄漏事故。十年後,延期一年的東京奧運會就在福島這地方展開聖火傳遞。在疫情陰霾下,大部分人的目光都在揣測東奧能否成事;然而,從聖火傳遞之地——福島,提醒人們核安全問題絕對不能忽視,還有核廢水的處理爭議,加上今年亦是切爾諾貝爾核災難的35周年。

究竟這些年以來,全球的核發展有否因核事故而放緩?各國政府又有否加強對使用核能的監管?就讓我們探索一下。

新聞資訊摘錄

東奧聖火傳遞 由福島出發

延期一年的東京奧運會在福島展開聖火傳遞,為期一百二十一天,期間約有一萬名跑者接力巡迴全國,直到七月二十三日晚抵達東奧會開幕現場。聖火傳遞出發地點是福島核事故廢爐作業據點、福島縣足球設施J-Village,組委會在室內球場設置主席台,舉行出發儀式。出席者包括東奧暨殘奧組委會主席橋本聖子、奧運大臣丸川珠代、東京都知事小池百合子、福島縣知事內堀雅雄等人,以及女演員石原聰美、三度出賽殘奧射擊項目的田口亞希等五名東奧大使。因疫情因素,出發儀式不開放予一般觀眾入場。

資料來源:摘自2021年3月26日《星島日報》

觀點與角度

中國外交部發言人趙立堅:日方的決定,將開創嚴重核事故處理後廢水向海洋排放的先例。日本是《聯合國海洋法公約》締約國,應當知道公約有關規定,各國應採取一切必要措施,確保在其管轄或控制範圍內的事件或活動所造成的污染,不致擴大到行使主權權利的區域之外。由於洋流、量級、洄遊魚類等因素,日本核廢水排海將不可避免造成跨境影響。

日本副首相兼財務大臣麻生太郎:日本政府是有科學根據在處理核廢水,這點是最重要的。有科學根據符合標準的話,應該早點將福島核廢水排放入海比較好。要放入大海的福島核廢水含氚濃度比中國、韓國核電廠排入大海的核廢水濃度還低。

史丹福大學土木及環境工程教授Mark Z. Jacobson:在核方面投放每一美元,就代表在清潔可再生能源上的投入少了一美元;而在使世界變成一個更加骯髒和更加危險的地方上,則要多花一美元,因為核電和核武器的關係是密不可分的。

核災難影響深遠

福島核電廠泄漏事故引起大眾對核能作為可再生能源的疑慮,亦影響政府對開發能源的計畫。然而,日本這十年來如何處理這片核廢墟?世界各地又如何改善發展核能的監管呢?

現況1

日本:福島核廢水 排入大海


由東京電力帶領的善後工作,首要令反應爐保持在低溫停止狀態,方法就是注入冷卻水。初時廠房輻射濃度極高,須利用「核災害用機械人」進行訊息收集工作,而且不斷監控工作人員接收到的放射綫劑量。為了減少受輻射影響的範圍,一些如噴灑飛散防止劑及清理受污染的磚瓦等措施亦已進行。

不過,日本現時處理核廢水的方法則引起爭議。注入了的冷卻水受到輻射污染,使用「多核素除去裝置」去污後仍未能除去一種名為氚的放射性物質。截至今年3月,此系統已儲存超過125萬立方公尺的廢水,日本政府在4月13日正式宣布將會進行污水排放。雖然排放出大海的污水會先經過稀釋程序,使氚含量低於國際標準水平,但此舉仍引起如中、韓等鄰國的不滿與憂慮。



現況2

國際組織:吸取教訓 制定更嚴格措施


國際原子能機構(IAEA)作為聯合國系統中的一部分,是一個以和平發展原子能為目標的國際組織。針對發展核技術安全,IAEA推出了三項守則,分別為《安全基礎》、《安全要求》及《安全指南》,列明了處理輻射、核廢料、核燃料運輸等安全守則,並提出一些應急措施。

在福島核事故後,IAEA推高了安全標準,例如規定建設新核設施時必須要考慮到萬年一遇的天然災害,備用安全系統亦要建在較高海拔地點以防止海嘯的破壞等等。而這些標準亦能應用在現有核設施,為如何改良現有設施以符合安全標準提供指引。

發展核能 取態不一

國際組織成立的原意是希望通過國家之間的合作,共同解決社會問題。然而,由於各國同時要維護自己利益,要達成國際合作並不容易,而通過這些組織監管各國發展,成效有待商榷。例如上述IAEA的守則並不具法律約束力,規管成效存疑。究竟不同國家對於發展核能的意向,有否因福島核事故而「轉軚」呢?

取態1

已發展國家:逐步減核


資源充沛的國家有條件發展可再生能源,故一些國家在福島事件後積極「減核」。

‧ 以德國為例,於2011年已經關閉了Philippsburg 1核反應爐,到了2019年年底亦關閉了Philippsburg 2。雖然拆除工作耗時約10至15年,而且成本高達75億歐元,但亦無阻德國2022年達成完全無核化目標。

‧ 另一邊廂,有些國家由於主要以核能發電,因此減核難度大。例如法國極依賴核能,全國約四分之三的電力來源都是通過核能產生的。要減核並保持穩定電力供應,可以從歐洲洲際電網購買電力,但如果不欲增加國家支出,就要自行製造其他能源。國家要致力減碳,但可再生能源設施建造需時,令法國減核進度一再拖延,由在2025年以前把核能發電比例從75%降到50%,延至2035年,此舉亦遭到綠色和平組織的批評。


●德國政府於2019年關閉了Philippsburg 2核反應爐。
圖片來源:Wikipedia Commons

取態2

發展中國家:核發展難以停步

受到福島核事故影響,一些發展中國家如馬來西亞和泰國放棄了其核計畫。然而,更多國家為了開發大量能源以滿足國內日益增加的需求,紛紛走上核能之路。

‧ 以中國為例,為應付經濟增長以及能源需求暴增,不僅沒有停下使用核能產電的步伐,更在2013年於台山核電站興建全球最大單機容量的核能發電機。截至2019年3月,中國已建設了46座核反應爐,合共提供426億瓦電力。然而,大力發展核能的同時,能否確保安全亦是一大問題。以距離香港130公里的台山核電廠為例,曾於2017年及2020年發生過機件故障,2016年時更被揭發有約400件組件安全測試不當。
發展中國家大力推動核發展,但若監管不力,潛在危機可不能忽視。

Mindmap:核安全問題



學習教材


資料回應題


細閱以下資料,然後回答問題。

資料A



資料B


德國能源轉型過程中,綠能成長及其造成的減煤效果,對於電力部門減碳的貢獻最大;核能逐步除役雖然在2011年左右對碳排有短期的負面效應,但在近幾年已不若綠能減煤的貢獻顯著;而褐煤電廠的調度欠彈性造成的出口量增加,亦在近期得到抑制,不再造成顯著的負面碳排效應。一言以蔽,過去20年德國的電力部門轉型增綠減煤、既廢核也減碳。

從經濟上和系統調度上來看,一個以核能為主的電力系統和以綠能為主的電力系統,須要的是完全不同的調度思維。過多低邊際成本的電力在批售電力市場上,只會大規模侵蝕核綠各自的經濟價值,甚至加劇非彈性調度造成的電力出口量;如果頻繁要求核電廠增減供應或停機,則會增加核電廠營運成本、減損運轉壽命、提高事故風險。

資料來源:摘自2019年6月9日《medium.com》

多角度思考

1.
試分析資料A中的趨勢。(4分)

2.就資料及個人所知,你認同「核能和其他可再生能源能夠共存」嗎?試加以解釋。(8分)

建議答題方向

1.
同學應先指出所有數據皆呈下降趨勢,並以實質數字闡述,例如總燃煤量由2000年的300TW-h逐漸下降至2019年的200TW-h(減約34%);然後,可解釋箇中原因,例如德國在這20年來進行能源轉型,多了使用綠色能源。同學亦須留意2010至2012年間的短暫升勢,這可歸因於2011年福島核事故後,德國即時關閉境內17座反應爐中的8座,為填補能源缺口而多用了煤;隨後當更多綠色能源建築落成後,燃煤發電量再度下降。

2.
認同:
‧核能與其他可再生能源一樣都做到零碳排放,因此應一同取代燃煤發電。
‧核能發電具高產能彈性,針對其他可再生能源會受環境影響,產能較不穩定,核能可作為補充能源。
不認同:
‧歷史曾出現過福島和切爾諾貝爾等核事故,即使現今安全標準已經提高、規管更嚴格,並有相應應急措施,亦不能確保核電絕對安全。
‧根據資料B,要同時利用核能和綠能發電,其調度系統截然不同,故較難兩者兼顧。既然增加綠色能源比例能夠抵銷因減核所帶來的增碳效應,何不只用綠能而棄用核能。

學習工具

核安全問題 議題摘要




議題本質

核議題與人類生活息息相關,核能及能源政策會影響人們日常生活的用電,而核武更威脅全球和平與安全,因此如何規管各國核發展將決定我們以至下一代的福祉。十年前的日本福島核事故的後續發展,至今仍然影響日本居民,甚至全球人類的生活。藉着東京奧運在福島開展傳遞聖火儀式,以及切爾諾貝爾事故35周年,我們不妨探討核安全措施及各國針對核問題所踏出的步伐。

議題相關單元

能源科技與環境
全球化

持份者

‧大眾
‧各國政府
‧能源機構
‧非政府組織(環保)

相關概念


綠色能源 Green Energy

綠色能源又叫潔淨能源,是指不排放——尤其是溫室氣體等污染物的能源,常見例子有風力、水力、太陽能等。這些例子都屬於可再生能源,亦即是用之不竭的能源。然而,關於核能,其生產方式是以鈾-235進行核分裂提供能量,不涉及燃燒煤碳,因此能夠做到零排放,屬於綠色能源;但鈾-235有用完的一天,因此核能不是可再生能源。

國家制定能源政策時,除了會考慮環境因素,亦會從經濟角度入手;現時可再生能源的技術提升,建造成本下降,相反興建核電廠的安全規格愈來愈高,建築成本亦因而提高,這些因素都會影響一個國家的能源政策。

關鍵詞

‧可再生能源 Renewable energy
‧核能 Nuclear power/energy
‧核反應堆/核子反應爐 Nuclear reactor
‧國際原子能機構 International Atomic Energy Agency
‧歐洲洲際電網 Synchronous grid of Continental Europe
‧法律約束力 Legally binding

參考資料

‧國際原子能機構網頁
https://www.iaea.org/

載自2021年5月5日《S-file通識大全》

文:劉心 圖:星島圖片庫
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