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2020年世界核產業狀態報告 World Nuclear Industry Status Report 2020
2020/09
A Mycle Schneider Consulting Project
https://www.worldnuclearreport.org/IMG/pdf/wnisr2020_hr.pdf
「2020年世界核能產業現況報告」提供全球核電廠最全方位的現況紀實,囊括反應爐的壽命、營運、生產與建造等相關資訊,總計有31個核電使用國受評,並針對七大焦點國家另作分析,包含:中國、芬蘭、法國、日本、南韓、英國與美國,此七大國已囊括全球2/3的核電機組。

一、七大焦點國家核能產業現況概述如下:
(一)中國
該國雖持續擴張核電產業,但增建反應爐數量已較前幾年減少,顯見中國政府已放緩核電發展步伐,對未來也持保留觀望態度。中國的核能發電量在2019年成長了19.2%,占該國總發電量的4.9%,高於2018年的4.2%;截至2020年中,中國有47座反應爐維持運作,總發電容量為45.5GW。中國核電放緩有其結構性因素,該國正面臨電力市場產能過剩和需求成長下修的雙重問題,2020年因新冠疫情爆發蔓延,使這些問題進一步惡化,對電力需求產生重大衝擊。在中國三大核電國有企業中「國家電力投資集團」與「中國廣核集團」,皆將觸角轉向再生能源領域,前者成為全球最大的太陽能光伏發電商,後者則是全球第四大風力開發商。

(二)芬蘭
該國核能發電在2019年創下新紀錄,占芬蘭電力的34.7%,比2018年增加2.3%。此外,Olkiluoto-3 歐洲壓水式反應爐(European Pressurized water Reactor, EPR)機組工程又再度延遲至2022 年。Olkiluoto-3被核能產業視為新一代反應爐技術的示範案例,原定預計完工時間為56個月。但該項計劃因技術和工程問題而延遲,若按目前最新完工時間(2021年5月),達成商業運轉施工期為204個月,比原訂時間晚了12年。

(三)法國
法國為歐洲核能大國,法國電力公司擁有56個壓水式反應爐(Pressurized Water Reactor, PWR),是全球標準化程度最高的機組。2019年核能發電量較2018年減少3.5%,約占該國電力的70.6%,為30年來最低的占比。然而,歐洲壓水式反應爐工程延宕問題層出不窮,法國政府已允許法國電力公司(Électricité de France, EDF)將Flamanville 3號機組的商轉期限延後4年至2024年,比原定落後於進度至少10年,若重新計算成本融資總額已超過201,519歐元。針對能源佈局,法國政府在2015年研擬「多年度能源計劃」(Programming Pluriannuelle de l'Énergie, PPE),提出至2028年的具體能源政策目標與核電近程規劃,像是設定裝機目標以及反應爐關閉計畫。根據該計劃,到2035年法國電力結構中的核電比例應減少到50%,屆時將再關閉12個反應爐。至2020年五月,法國關閉的反應爐機組增加到14個,該國法規規定,反應爐必須在關閉後立即進入退役工序,但實際時間仍要取決於反應爐類別,從數年到數十年都有可能。

(四)日本
日本核能產業憂喜參半,核電在2019年提供該國7.5%的電力,為2011年福島核災以來日本核能發電量最高的一年,已重啟9座反應爐。然而,在2019年關西電力高層貪腐醜聞重挫大眾對核電觀感。截至2020年10月,因為未達新核安施標準與管線故障因素,日本又關閉了10座反應爐,估計2020年底日本的核能發電量將減少一半。目前,日本確認進入退役的商用反應爐有11座(總計發電量為6.4 GW)(不包含科研用的文殊快速中子核反應爐(Monju Fast Breeder Reactor, FBR)或10座受重創的福島反應爐)。目前僅有日本原子力研究所的「日本動力示範反應爐」JPDR(Japan Power Demonstration Reactor)完成除役作業的經驗,1982年開始進入除役作業耗時14年,至1996年完成解體。該案例再次彰顯核電退場不易,因耗時耗力,即便日本已為核電大國,仍缺乏完整除役經驗,難以克服艱鉅的拆卸工序與維持融資穩定。

(五)南韓
南韓目前營運22座反應爐,核電產量自2015年以來已下降19%,在2019年恢復了9%,並供給該國26.2%的電力。截至2020年中,該國已關閉兩個商業反應爐。在數十年內,韓國有望建立起核電退役產業鍊。在2020年初,韓國宣布啟動核電廠退役技術研究計劃,可視為南韓政府宣示參與全球核電廠退場佈局的一部分。此外,韓國正在審議一項能源草案,進一步減少核電裝機容量,希望透過法源約束削弱核電比例,如獲通過到2034年韓國核能發電佔比僅餘10%。該國核電退場規劃也獲得民意支持,2020年4月中旬,主張綠色新政的民主黨在國家議會選舉中取得最大的勝利,政策目標涵蓋:減少核電產能、逐步淘汰燃煤與增加再生能源佈局,更為東亞國家中首次願意承諾至2050年實現淨零碳排放。整體而言,南韓政府規劃對核能與石化燃料的依存度從2020年的46.3%,在2034年有望下修至24.8%,同時對再生能源的依存度將從15.1%大幅提升到40%。

(六)英國
自2010年開始,英國電力需求持續下降,下降了2.8%,達到324 TWh。目前,英國共有30座動力反應爐已永久關閉,核能發電量再次下降,僅佔該國發電量的14%,低於2018年的17.7%。且再生能源的使用占比從2018年的33%成長到2019年的37%,已超過核電供應量的兩倍。再者,核電機組平均壽命超過36年,存在諸多技術層面的問題,特別是對緩衝劑石墨磚難以修復的損害,導致先進氣冷式反應爐(advanced gas-cooled reactors, AGRs)長時間的停機。在過去幾年,英國政策長期由脫歐主導,2020年新冠疫情又成為輿論核心,嚴重稀釋核電議題力道。即便英政府在2019年導入「監管資產基礎模型」(Regulated Asset Base, RAB)來降低核電資金成本,從用電戶抽取部分電費做資金來興建電廠,可視為新型態的長期補貼。但同時電價也不免隨之提高,新冠疫情帶來的經濟衰退是否能支撐該措施,依然是有待商榷的問題。

(七)美國
截至2020年7月1日,美國有95座商用反應爐在運行,擁有全球最龐大的核能機組。目前美國已關閉了38個反應爐(總計17.5 GW),預計到2050年該國應至少有100座反應爐已完成退役。2019年核電廠產量達到809 TWh(+1.4 TWh)創歷史新高,在美國電力結構占比低於20%(19.7%)。美國核電機組齡平均為40年,但仍擁有優秀產能,與其同時期機組已呈現衰退的情況大不相同。而美國核能管理委員會(Nuclear Regulatory Commission, NRC)也首次將運轉執照延長了80年。但從市場結構和政策動態上看,美國核電業正逐漸失去競爭力,有四個營運不佳的發電廠已需仰賴國家補貼,避免走入提前關閉的命運。

二、全球核能產業的共同命題:核電廠退役機制
從上述七大焦點國家分析中可窺見,多數國家已規劃核能逐步退場,因此核電廠除役機制實為相關產業責無旁貸的命題。除役代表核電廠走入生命週期的最後階段(尚不包括廢棄物管理),流程不僅涉及複雜的技術,更耗費漫長的作業時間,在執行與融資層面都是重大挑戰。

值得注意的是,反應爐的初始設計並沒有將退役納入設計環節,退役時所需的費用在過去常被忽略。但隨著多數核電設施已達使用壽命或關閉,退役相關問題與落實措施才逐漸浮出檯面,並獲得與論關注。

截至2020年7月1日,全球有189座反應爐關閉,總容量為84GW。 在已關閉的機組中,有60%位於歐洲(西歐為90個,中歐和東歐為23個),北美有近1/4的關閉機組(44個),亞洲則有1/6(32個)。 即將退役的反應爐數量將在未來十年中顯著增加,假設平均使用壽命為40年,到2031年將有望再關閉203座反應爐。
陳霈
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