此研究由再生能源研究所(Renewable Energy Institute, REI)出版，主要探討核電和再生能源在未來幾年的預期貢獻以及各個國家的核電政策與走向，並討論再生能源如何解決各國在核電衰退後的電力供應問題。

一、核電的現況
(一)、全球趨勢、現狀、前景與退燒
過去二三十年中，全球發電量顯著增加約160%，然而過去在溫室氣體排放擁有低成本的核電，在世界發電量(global electricity generation)中的份額不斷下降；再生能源的成長則與核電形成鮮明對比，特別在風力發電及太陽能發電有顯著的進步，其在2017年約占世界發電量的24%，為核電發電的2.4倍。由此可見全球發電量持續大幅成長，然而核電發展卻停滯不前。

根據國際原子能總署(International Atomic Energy Agency, IAEA)研究顯示，至2018年12月3日核能達到約4兆瓦；其中核電發展亦受到福島核災，以及日本、德國與法國對於核電安全問題因而進行減產。根據其預測，認為在2040年核電將占世界電力生產的6%至12%。反觀，從2000年左右開始至2018年底，風能和太陽能發電容量約增加6兆瓦及5兆瓦，遠超過核電。

根據國際能源總署(International Energy Agency, IEA)在世界能源展望(World Energy Outlook, WEO)於2018年發佈的新政策情境(New Policies Scenario, NPS)顯示，預計全球發電量將成長約57%，而核能發電在2018年的份額預計會減少。由於世界大多數核電機組相對老舊，平均年齡約為30年，假設現有的反應爐再運行40年後將關閉，且不建造新反應爐的情況下，至2030年初期，全球核電機組的裝機容量也將大幅減少。預估再生能源將更快速取代核電，其在2040年所占比例將達到40%以上，高於核能四倍之多。而國際能源總署在下一次展望中，可能下修其對核電的看法及上修對可再生能源的預測。

(二)、主要國家的核能及再生能源政策
截至2018年12月3日，美國及法國是核反應爐運行數量與核電裝機容量最多的國家，在2017年法國仍有超過70%的發電來自核電，至迄今為止是最依賴核電的國家。以經濟體大小來看，較大經濟體如美國、英國、加拿大及德國，核電的份額僅占10至20%左右；較小經濟體如烏克蘭和瑞典，其份額相對較高，為40%至55%之間，而亞洲主要經濟體的核電占比皆較少。

另在核反應爐年齡方面，大多數在歐洲、北美及日本的核反應爐平均年齡大約為30至40年，因此在建造反應爐或延長現有反應爐的壽命是當前需解決的難題；亞洲國家反應爐年齡相對較小，目前中國、印度、俄羅斯、韓國及阿拉伯聯合大公國則有多個反應爐預計投入使用。

在國家政策部分主要分為三類。第一類為減少或逐步淘汰核電國家，例如德國、法國、韓國、比利時及瑞士，此類國家皆逐步排除核電的使用，並利用可生能源代替其缺口，例如德國主要替代能源為風力發電及太陽能發電，法國及比利時則以離岸風力發電為主。由於韓國國內再生能源成本較高，預期需要更多時間達成其目標。

第二類為採溫和手段使核電減緩的國家，例如美國、日本、加拿大、英國及瑞典。美國雖在核能廠有嚴重的虧損，所幸其再生能源能夠有效率的佈署使其擁有相對便宜的再生能源。日本則是在福島核災後，核電產量大幅減少；除了將核電目標設定從2017財務年度的3%提升至2030財務年度的22%，也將再生能源設定由2017財務年度的16%提升至2030財務年度的22%至24%。加拿大、英國及瑞典預計在未來逐步降低對核電的依賴。

第三類為支持擴大核電的國家，例如中國、印度、阿拉伯聯合大公國及沙烏地阿拉伯。此類國家不僅計畫在核電方面發展，同時也加強其再生能源的貢獻，例如中國、印度及阿拉伯聯合大公國皆同時在太陽能發電上亦有高度的發展。

此外，俄國為一個獨特的案例，無法被列入任何一個類別，因其沒有大規模擴大核能或可再生能源的計畫，自2000年以來，其核電占國家發電約15%至20%，預計2030年僅有小幅度的增加，再生能源的部分則預計在2040年由目前1%以下的份額提高至2.5%。

二、核能產業的困境
(一)、成本太高
從21世紀開始，核能發電愈來愈不具有成本競爭優勢。此研究以舊廠房、新廠房與風險三個角度切入，並以美國、法國、日本與中國做為案例分析。 由於建置之際的國家政策支持及安全標準較低，舊廠房擁有較低的財務風險與成本，再加上已經營運數年，成本多已攤銷完畢，因此在21世紀初仍保有較低成本的競爭優勢。然而自2016年日本福島核災後，國際普遍提高對於核電廠和反應爐的安全標準。從2017年開始，核能發電的生產成本已高於受補助或稅賦減免的風力與太陽能發電，預期未來核能的競爭力將會漸漸衰弱。

相較舊廠房，新廠房更是缺乏競爭力。由於初始投資成本相當大，導致電力生產成本上升，且在缺乏政治支持下，興建核能發電廠具相當高的財務風險，同時資料顯示高比例的核能發電並無法使電費顯著下降。

從風險的角度來看，縱然核能發電廠擁有第三方保險或國內外資金補助，但大多數保險無法完全承擔事故發生後的損失，且非所有國家皆有足夠的國內外資金支持災後成本。一旦核災發生，不單單是對人類社會，更對整體環境產生嚴重的外部成本。

(二)、核能技術的挑戰
對於新型的核能反應爐，市場並不抱持樂觀態度。雖然反應爐在生產效率與年限皆有所提升，但興建成本、興建時間與延後時間都對新型反應爐普及化與市場化造成挑戰。

同時，雖然核能發電看似有良好的產量調整彈性，但仍有許多不成功的案例造成嚴重損害。採取彈性調整的發電廠將會降低其容量因子（Capacity Factor），進而提高生產成本，使其相較風力、太陽能發電較無競爭力。

最後，由於氣候等負面衝擊，核能發電經常呈現停止運作的狀態，並且影響到整體電力系統。此種發電的脆弱性，大大提高國家面對網路攻擊、恐怖主義等因素的安全風險。

(三)、退役廠房與放射線核廢料
如何處置退役廠房與處理核廢料是目前兩大重要的議題，雖然核能發電已發展許久，但至今日仍無國家能完全解決。 縱然美國是目前處理反應爐退役過程中最先進的國家，但由於存在放射性物質，仍有超過半數無法真正回歸綠地。英國與加拿大的進展則相當緩慢，目前沒有任何一個反應爐達到完全退役。德國的態度則較為積極，有5個已完全退役，其餘有部分正在進行中。日本與法國的反應爐退役過程大多處在準備階段，預計年數均超過20年。

目前退役的財務資金主要來自公共預算、外部獨立基金、內部非獨立基金和內部獨立基金。公共預算部分，由政府接管責任，透過稅收累積財務資源(例如英國及德國)。外部獨立基金部分，營運商將其財務所需的資金交由公共或私人管理(例如美國及英國)。內部非獨立基金部分，由核能設施的營運商自行籌資及管理(例如德國)。內部獨立基金部分，一樣由營運商自行管理，但與其他業務獨立(例如加拿大、法國及日本)。

核電廠產生大量的核廢料及放射性物質，其放置位置亦是一大問題，目前全球有四大商業機構負責處理，主要以兩種方式處理核燃料廢棄核（Spent Nuclear Fuel , SNF）：乾式與濕式。深層地質儲存可能為另一種選擇，但由於技術困難，目前進展緩慢。然而不論存放至何處，都會引起當地社會的反彈，因為放射物質可能會危害當地生活。

最後，由於處置問題會導致核能電廠在退役後產生巨大資金成本，在責任歸屬與財務風險下，面對競爭的電力市場，核能發電在未來較不具競爭優勢。

三、結論
在全球面對氣候變遷議題時，再生能源與核能是解決碳排放的兩大可能。 此研究發現在全球可再生能源持續蓬勃時，核能發電卻逐漸衰退。德國、法國、美國及日本都已放棄核能或降低其比重。縱使中國核能總量持續成長，但仍只占該國電力組合的一小部分。在2010年之後，由於技術、資金及核廢料問題，核能的衰敗已無可避免。往後，再生能源將在全球能源市場中扮演舉足輕重的角色。