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本報特稿/亞洲核能發展多邊合作展望(上)

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 2014年在美國夏威夷召開亞太能源高峰會期間,美國戰略暨國際研究中心(CSIS)研究員James E. Platte博士,提出一篇題為「亞洲核能發展多邊合作:未來成長與安全性展望」(Multilateral Cooperation in Asia’s Nuclear Sector: Prospects for Growth and Safety)的論文,指出核能在亞洲仍處於快速發展階段,惟推廣核能也面臨不少挑戰,亞太各國透過多邊合作正不斷凝聚共識,發展更安全、可靠的核子能源。
      
(一)前言
  
 亞洲發展核能已經有一段時間,是最早取得民用核能技術的地區,早在1950年代中期以前,亞洲已有幾個國家推出發展核能計畫,也是最早積極接受艾森豪總統「原子能為和平服務」(Atoms for Peace)計畫的地區。1956年印度的Aspara研究用反應爐是亞洲第一座,日本1963年的日本電力展示反應爐,則是亞洲第一座將核子反應爐連接電網的核能計畫,之後,中共、印度、日本、南韓、台灣均大力推動核能工業,使得亞洲成為全球核能工業中最主要成長市場,全球正在興建的核子反應爐中,63%在亞洲。
  
 雖然看起來亞洲核能推廣的展望佳,但仍面對一些挑戰不容輕忽。三年多前,福島核災使得日本國內對於未來是否繼續發展核能出現保留態度,目前日本境內所有的核子反應爐都仍暫時關閉狀態,各核能電廠均出現財務吃緊。在南韓,2013年爆發核電廠安檢舞弊案,因此,最近日本及南韓均成立獨立核能管制機構,凸顯核能安全及監管,對於核能是否能繼續發展具有重要影響,各國均努力改善核電廠運作的安全流程,俾確保目前核電廠繼續運作及未來仍有發展空間。
  
 本文即針對這些重要問題試圖分析亞太地區核電廠的未來展望,以及亞太核能安全多邊合作的現況。第一部分將簡述亞太地區目前核能發展的情況及歷史回顧,第二部分將檢視政府及相關核電廠關切的主要問題,包括財源、核廢料管理、多邊合作與核能安全…等。結論部分強調亞太地區在核能發展問題上,亟需有效管制及多邊合作。

 (二)亞洲核能發展現狀
  
1.地區核能發電及反應爐興建情況
  
 本文中指涉的亞洲包括東北亞、東南亞及南亞,即大約西從巴基斯坦到日本間的範圍,本區擁有商業用核能電廠的國家包括中共、印度、日本、巴基斯坦、南韓及台灣,本文研究未包括中東及俄羅斯。
  
 從1960年代到1980年代,亞洲核電廠發展由日本帶頭,1990年前,日本的核電廠數量一向獨占螯頭,占亞洲總數的60%,自從1990年代開始,中共、印度及南韓的新建核能電廠開始超越日本,更重要的是,從2000年開始,亞洲新建核子反應爐中超過半數來自中共。從1970年以來,亞洲核電廠數字不斷成長,直到2011年突然衰退,這是因為日本福島事件發生,日本所有的核能電廠均暫時關閉。
  
 在福島事件之前,2010年日本的能源計畫中包括,將在2020年前新建9座反應爐,及到2030年前興建14座,屆時日本核能電力將占總電力來源的50%。若要達成目標,必須從2011年即動工,但只有兩座在2011年福島事件發生前,即已進行的工程計畫仍得以繼續,其他則均已暫停。台灣的情況是,兩座新建工程正遭受強力的政治挑戰,尤其在福島事件後,台灣多次反核大遊行,使得自1999年即開始的兩座核子反應爐工程一直仍不能完工。
  
 福島核災後,亞洲其他地區新的核子反應爐工程未受太多影響,例如:印度及巴基斯坦在2011年3月事件,後仍各自新投入兩座新的反應爐工程。在中共,福島事件後曾暫停核電廠計劃,但2012及2013年後隨即開放,投入7座新的核子反應爐建設。南韓也在2012年恢復新的建案,2013年又投入另一座新的計畫,目前亞洲核能電廠發展主要是中共、南韓、印度在帶頭,由於核能發電越來越重要,在中共及南韓,核能相關機構也越來越受重視,印度目前擁有的核電廠數字與中共及南韓相當,但由於印度的反應爐發電能力較弱,核能發電的電量也較少。

 表一顯示出中共在亞洲核能電廠成長中所占的重要地位,在新建工程中,中共的工程占半數以上,表二則凸顯各國對核能的相對依賴度,南韓與台灣是較高的國家,在福島核災前,日本對核能的依賴也偏高,2010年日本核能發電占總發電量的26%。目前的核子反應爐若全數發電仍能占整體發電量的15%,但在核災後,在2012-2013年間,只有2座核子反應爐仍繼續運作。
  
2.地區能源來源的變化與政策
  
 亞洲各國也具有相當的核燃料循環能力(nuclear fuel cycle capabilities),即在核能反應各個階段均能充分利用發電的能力。目前大部分運作的核子反應爐屬輕水式反應爐(light water reactor, LWR),另外一種則是加壓重水式反應爐(pressurized heavy water reactor, PHWR),兩種反應爐的燃料循環均從鈾礦的開採與選礦開始,輕水式反應爐需先將鈾礦轉化成氣態,而加壓重水式反應爐則是直接用天然開採的鈾礦即可。接下來的步驟是核燃料加工,將燃料放入反應爐,燃料在被利用過後,先被存在中間儲存糟中,放置幾年後,廢料可再處理或是被永久封存。
  
 加壓重水反應爐使用的是天然鈾原料,所以不需經過鈾濃縮這個步驟,而在核能利用過程中,攸關安全與防擴散兩方面最敏感的兩個步驟,即鈾濃縮及核廢料的再處置,因為這兩步驟能製造用來發電的可裂變物質— 鈾235及鈽239。
  
 中共、印度及日本都有計畫要發展密閉式燃料循環系統,巴基斯坦、南韓及台灣則是採用開放式燃料循環系統,不能在內部做鈾濃縮及加工,不論是哪種系統,沒有一個亞洲國家能夠獨立完成所有核燃料的循環作業,仍需仰賴其他國家,如澳洲、加拿大、哈薩克、納米比亞、尼日及烏茲別克的鈾礦,法國、俄羅斯及美國的核能技術與服務,突顯亞洲國家在核能利用方面,必須與其他國家建立雙邊或多邊合作。

(三)亞洲核能發電的成長前景
  
 如表一所示,目前亞洲正在興建的核子反應爐有45座,其中28座在中國大陸,這些設備未來生產的電力將可供70萬家庭使用,是太陽能及風力發電的幾十倍。
  
 目前新建的反應爐多屬較先進的第三代機型,世界其他地區仍以第二代為主,第三代機型採用的是被動式安全系統,即在機器障或發生意外時,不需要人工介入控制,較第二代機型更安全,未來若能標準化,興建花費將大幅減少。亞洲核能利用成長模式可分作三類:既有已有核能電廠國家的穩步成長、未有核能電廠國家的加入,以及中國大陸驚人的擴張。

1.穩步成長型:印度、南韓、日本
  
 印度目前有六項反應爐興建計畫,預計將增加43GWe的電力,未來還打算再建22座反應爐,其中10座將採取輕水反應爐系統,事實上,印度目前主要的還是重水式反應爐,之所以會作調整,顯示印度需要更多電力,因此新增具有較大發電能力的輕水式系統。採取新的系統有助於印度分散核能工業,未來也必須歐洲、俄羅斯,以及美國等國家更密切合作。
  
 南韓目前正在興建的反應爐有5座,未來計劃再建6座,2013年南韓政府宣布,爭取在2035年前核能占總發電量的29%,南韓也計劃修改與美國在1973年即簽訂的協議,即所謂的123協議,因為該協議不允許南韓發展濃縮,以及再加工核燃料的技術��在核廢料處理技術方面,南韓打算發展的是高溫冶金處理法。
  
 自從印度在1974年次核子試爆後,美國即宣布反對將核能技術擴大運用在軍事用途,也因此,南韓一直被列在禁止發展核能燃料濃縮及加工的技術,另外一個考量是怕因此激怒北韓,鼓勵北韓繼續發展核武。然而南韓宣稱需要發展高溫冶金處理技術,俾能減少核廢料的量與幅射程度。南韓由於地狹人稠,核廢料處置一直是棘手問題。南韓也希望發展核燃料濃縮技術,以便協助國內核能工業發展,同時,南韓也指控美國的雙重標準,因為日本在1974年後即已獲准繼續推動相關技術發展。
  
 在日本,受到福島核災影響,大眾對於核能發電存有疑慮,為了彌補核能電力的部分,日本政府必須大量引進能源,日本目前已是世界上最大的液態天然氣進口國、煤礦第二大及第三大石油進口,2012年日本消耗全球37%的液態天然氣,日本對進口能源的依賴從2011年的80%升至2012年的94%,是日本財政的嚴重負擔。
  
2.即將成為核能利用國
  
 亞洲不少國家均表示有意發展核能。其中孟加拉和越南進展最快,2011年孟加拉與俄羅斯協商建造兩座輕水式反應爐,預計在2022年能正式營運。越南則是在2010年與日本及俄羅斯簽署建造協議,兩國同意都幫越南建一座反應爐,俄羅斯負責的計畫從2014年開始,日本的則是2105年。越南也與加拿大、中共、法國、南韓及美國簽訂核子合作協議,越南是亞洲各國中僅次於中共,最有利用核能潛力的國家。
  
3.高速成長的中共
  
 目前中共正在進行的反應爐工程有28座,中共還計劃在2020年前再開始另外58座的興建,預計總發電量將超過61GWe。中共也打算擴大本土鈾礦的開採及建立新的濃縮鈾、再加工等設施,增加本身的獨立運作能力,隨著興建經驗的累積,中共未來可望成為核能技術的供應者,提供他國相關服務,亞洲各國與中共合作,加強核能安全,將越來越重要。(待續)

(來源/中國國民黨中央政策委員會大陸情勢雙週報第1674期)
 【中央網路報】

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