核電不敵再生能源,衰退已成定局
2017《世界核能產業現狀報告》說到,「報告已敲醒鐘,辯論已然結束。世界能源的優先選擇順序上,核電將被太陽和風力所取代。這並非夢想或推估,而已成為現實」。而根據2020《世界核能產業現狀報告》全球能源發展的整體趨勢呈現為再生能源持續有突破性發展,核電則不論在發電量增長、發電占比或是發電成本上,皆 #不敵再生能源。
以下我們整理了幾點核能不敵再生能源的事實:
✅ 均化成本:核電已比風、光貴將近4倍
根據金融諮詢和資產管理公司拉札德(Lazard)2019年的能源技術成本報告,太陽光電的均化成本(註1)從2010年每度電 0.359美元降至2019年0.041美元(USD/KWh),降幅89%;風電從每度電0.135美元降至0.04美元,降幅70%;核電成本十年來則上升了26%,從每度電0.123美元漲至0.155美元,已比風、光貴將近四倍。
✅ 投資金額:全球再生能源投資金額是核電的10倍
《2020世界核能產業現狀報告》(註2)指出,2019年全球挹注於再生能源上的總投資超過3000億美元,是核能發電投資的十倍之多。
✅ 就業人數:未來再生能源就業人口是核電的36倍
根據國際再生能源總署(IRENA)2018年的報告(註3),2016年全球再生能源就業人數已達到近1000萬人,核電為70萬,而在全球升溫於世紀末前控制在2度C的情境中,再生能源至2050年預估可創造2880萬個就業機會,核電為80萬。
✅ 平均建置期:核電比風跟光多花2倍時間
根據五位能源學者分析123個國家的數據後共同發表的報告《對照追求再生電力、核電國家間的減碳排放量差異》(註4),核電的平均前置期為 90 個月,風力和光電僅為 40 個月。因此在投資同樣金額之下,再生能源比易受延宕的核電更能迅速地減少碳排放。
✅ 碳排放量:核電碳排最高將達到再生能源的10至18倍
史丹福大學環境工程學系教授Mark Jacobson的研究報告指出(註5),將不同電力來源生命週期,包括採礦、燃料製造、電廠營運到後端除役與廢料處理過程之碳排都完整計入時,核電的碳排放量將高出再生能源10到18倍。另一個匯集分析了103份核電生命週期碳排的研究(註6)則指出,每度核電的平均碳排約為66克二氧化碳當量,相較之下太陽光電是32克二氧化碳當量、離岸風力則是9克二氧化碳當量。
Jacobson也指出另一個常被忽略的「機會成本碳排」,是指由於興建速度緩慢,需要耗費更多時間依賴化石燃料,因此相較其他更快速的電力選項會再增加額外的碳排。新建核電的機會成本碳排和風電相比,每度電為64至102克二氧化碳當量。
✅ 發電佔比:再生能源占比超越核電
非水力再生能源在2019年時貢獻了全球10.39%的發電量,首度超越核電的10.35%,其中核能發電的發電占比自1996年以來便持續下降,2019年只比前一年微幅成長0.2%。
✅ 裝置容量年成長:風和光是核電的65倍
根據《2020世界核能產業現狀報告》,全球非水力再生能源在2019年新增的裝置容量達到184GW,創下歷史新高,其中風力發電量新增59.2GW,年增率為13%;太陽光電新增了98GW發電量,年增率為24%,相較之下,核能發電的淨成長僅為2.4GW,年增率為3.7%,且有一半來自於中國。
✅ 國際能源總署的評估:再生能源減碳貢獻遠超過核電
國際能源總署(IEA)今年發布的「2050淨零:全球能源部門路徑圖」報告(註7)中指出,為了達到2050年淨零目標,再生能源在全球電力的占比需要達到將近90%,核電則不到10%。
種種對比顯示核電在現今社會已經是過時又危險的舊世紀產物,全世界都在減少核電(除了中國),台灣卻還有某群人在掙扎,不免讓人擔心是否墨守成規,不願接受世界趨勢。因此,我們邀請大家在12/18的全民公投第17案投下不同意票,讓台灣邁向更乾淨、更安全的家園。
#分手吧我們不核四
#核四公投17不同意
#12月18日公投讓我們大家ㄧ起對核四公投案投下不同意票
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註1:均化成本(Levelized Cost of Energy)用來計算發電設備壽命週期內的平均發電成本,包括投資、運轉與維護、燃料及除役成本,是評估電力技術競爭力的基本指標。
註2:《2020世界核能產業現狀報告》”World Nuclear Industry Status Report 2020” https://www.worldnuclearreport.org/-World-Nuclear-Industry-Status-Report-2020-.html
註3:國際再生能源總署(IRENA)- " Global Energy Transformation: A Roadmap to 2050 "
https://www.irena.org/-/media/Files/IRENA/Agency/Publication/2018/Apr/IRENA_Report_GET_2018.pdf
註4:《對照追求再生電力、核電國家間的減碳排放量差異》(Differences in carbon emissions reduction between countries pursuing renewable electricity versus nuclear power)https://www.researchgate.net/publication/344482658_differences_in_carbon_emissions_reduction_between_countries_pursuing_renewable_electricity_versus_nuclear_power
註5:”Evaluation of Nuclear Power as a Proposed Solution to Global Warming, Air Pollution, and Energy Security” https://web.stanford.edu/group/efmh/jacobson/Articles/I/NuclearVsWWS.pdf
註6:"Energy Balance of Nuclear Power Generation" https://www.energyagency.at/fileadmin/dam/pdf/publikationen/berichteBroschueren/Endbericht_LCA_Nuklearindustrie-engl.pdf
註7:"Net Zero by 2050 - A Roadmap for the Global Energy Sector" https://iea.blob.core.windows.net/assets/beceb956-0dcf-4d73-89fe-1310e3046d68/NetZeroby2050-ARoadmapfortheGlobalEnergySector_CORR.pdf
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同時也有4部Youtube影片,追蹤數超過5,140的網紅Ghost Island Media 鬼島之音,也在其Youtube影片中提到,Taiwan’s next referendum will soon vote on activating the nation’s fourth nuclear plant, as well as constructing a natural gas plant on an algal reef ...
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global nuclear energy 在 媽媽監督核電廠聯盟 Facebook 的最讚貼文
核能處境雪上加霜,發電成本最高、建設也大受疫情影響!(09/29/2020 TechNews科技新報)
作者 Daisy Chuang
核能成本似乎愈來愈高,2020 年《核能產業現況報告》(World Nuclear Industry Status Report)指出,目前核能成本為每 MWh 155 美元,與每 MWh 49 元的太陽能、每 MWh 41 美元的風能相比,核能的價格與容量優勢已經不再。
隨著時間與學習曲線建立,太陽能與風能的建置成本已經愈來愈低,國際再生能源機構(IRENA)指出,2019 年大型地面型太陽能成本下降 19%,現在全球平均每 KWh(度電)約 6.8 美分,陸上風電陸和離岸風場也下滑 9%,分別為 5.3 美分和 11.5 美分。
相較之下核能的成本反而愈來愈高,《核能產業現況報告》指出,現在核電每 1 度電要 15.5 美分,而太陽能和風力則降到 4 美分左右。截至 2020 年中旬,目前正在運作的核能反應爐數量也是 30 年來最低,僅僅 408 座,裝置容量掉到 362GW,如今核能高峰時期已經過去,比去年少 9 座,更比 1989 年的 418 座與 2002 年的 438 最高峰還要少。
目前新型的核電廠急需新投資進駐,雖然不少國家認為核能是實現減排目標的關鍵之一,然而舊核電廠壽命將至維運成本提高、新電廠受環團抵制,今年雪上加霜地更受到武漢肺炎(COVID-19)波及,核能建設大受衝擊,正在興建的 52 座核反應爐中,有 33 座進度落後, 2020 年都沒有電廠落成。
以美國來說,新型核電廠難與便宜的天然氣競爭,老舊的核電廠壽命將至,美國核能愈來愈仰賴政府的補助,同時高昂的核廢料處理也會轉嫁到納稅人口袋。報告指出,不管研究人員再怎麼創新,美國政府還提供高達 6,500 萬美元的創新開發補助,似乎都難以挽救核能低迷的狀況。
太陽能媒體 PV Magazine 表示,能源成本與實際裝置量息息相關,2019 年全球僅安裝 2.4 GW 核電廠,相較之下,太陽能新增裝置量達 98 GW、風能為 59.2GW。《核能產業現況報告》共同作者 Antony Froggatt 表示,從經濟層面來看,再生能源持續領先核能,十年來公用事業太陽能與風能的成本已經下降 89% 與 70%。而核能雖然擁有超過半世紀的經驗,成本卻反其道而行增加 26%。
除了成本因素之外,核能不受歡迎的原因或許還包括「建設時間太長了」,2019 年的《核能產業現況報告》就指出,2009 年來全球核能反應爐的平均建造為 10 年左右,遠超過世界核能協會(WNA)預計的 5 到 8.5 年。如果要緩解全球暖化與氣候變遷,需要在最快的時間、最低成本,實現最多的減排。
當時報告主要作者 Mycle Schneider 就表示,緩解氣候變遷燃眉之急,但核電廠建設緩慢,不論是技術還是營運方面,都沒辦法超越其他更好、更便宜、更快的低碳能源。
完整內容請見:
https://technews.tw/2020/09/29/world-nuclear-industry-status-report
更多相關資訊:
Why Is Nuclear Energy So Expensive?
https://oilprice.com/Alternative-Energy/Nuclear-Power/Why-Is-Nuclear-Energy-So-Expensive.html
World Nuclear Industry Status Report 2020 Released
https://www.solarquotes.com.au/blog/nuclear-report-2020-mb1699/
Energy firms urged to mothball coal plants as cost of solar tumbles
https://www.theguardian.com/business/2020/jun/02/energy-firms-urged-to-mothball-coal-plants-as-cost-of-solar-tumbles
World’s operating nuclear fleet at 30 year low as new plants stall: report
https://www.reuters.com/article/global-nuclearpower/worlds-operating-nuclear-fleet-at-30-year-low-as-new-plants-stall-report-idUSKCN26F0DQ
Nuclear energy too slow, too expensive to save climate: report
https://www.reuters.com/article/us-energy-nuclearpower-idUSKBN1W909J
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global nuclear energy 在 說說能源 Talk That Energy Facebook 的最佳解答
【核燃料持續進化多重屏障】
#核電廠事故關鍵防線 #那個很厲害的燃料棒
核電廠的多重屏障設計理念,旨在儘可能地降低事故發生機率,並在事故發生時儘可能地將放射性物質留置於廠內。從核分裂反應為起點、由內到外的防護分別為:燃料丸、燃料護套、反應度先天穩定設計、反應爐控制棒、反應爐冷卻水、反應爐壓力槽、緊急爐心冷卻系統、水泥圍阻體。為防範事故於未然,核能材料科學家和工程師們聚焦於頭兩道防線:
>燃料丸:核分裂反應發生之處。高溫燒結的陶瓷固體且可承受2000度以上高溫,只有少量惰性氣體和碘會藉由擴散作用離開燃料丸。
>燃料護套:第二道防線,留置氣體和碘等放射物。鋯合金材料能承受約1200度的高溫。通常護套破損的機率小於百萬分之一。只要護套不破裂,溢出燃料丸的放射性氣體及碘都能被鎖在護套內。
在核工業黎明時期(1970至80年代初期),不純熟的製程使燃料丸內因核分裂反應生成之氣體無法順利排出丸外、氣體堆積致使陶瓷丸膨脹龜裂;作為燃料護套的不鏽鋼也因嚴重的輻射膨脹和熱應力問題而隨後替換為鋯合金。鋯合金在應用早期階段曾發生護套和燃料丸過於靠近致使了燃料丸與護套效應(Pellet-cladding interaction, PCI);巨觀上則讓燃料棒變成竹子般的形狀、俗稱竹節效應。不過,此類技術障礙早已於80年代末期克服,並於90年代起全面更換為抗PCI的燃料。
鋯元素和氫氣先天的高親和性,表示兩者相遇時容易反應生成鋯氫化合物;這個脆性化合物可能讓鋯合金面臨氫脆(Hydrogen Embrittlement) 問題。此外,鋯元素和水蒸氣在高於攝氏七百度時會行鋯水反應生成氫氣和氧化鋯。導熱性差的氧化鋯薄膜可能使燃料護套更難導熱降溫。
針對前者,工程師們透過製程改良大幅抑制氫脆的可能性;針對後者,則設計了多套主動冷卻系統和嚴重事故管理指南以確保鋯合金護套溫度處於正常範圍。在第三代核電廠的設計中,又額外導入了"被動式安全"設計進一步降低人為操作疏失、延長黃金搶救時間並拉高安全度。
▋耐事故燃料
2000年初期,美國的核能材料專家們開始尋找比鋯合金更優異的護套材料,候選材料包括:改良版鋯合金、SiC/SiC、鐵鉻鋁合金(此時的研究報告仍以“APMT”稱呼、APMT是Kanthal®公司旗下的一款產品)。作為次世代燃料護套材料,在福島事故後有了正式的名字:Accident-tolerant Fuel(簡稱ATF。日:事故耐性燃料、中:耐事故燃料)。
判定為人為災難的福島事故,並非意味著核能的終結,而是新的起點。美國能源局迅速串連起電力研究所、大學、相關機構和企業,提供經費及技術支援執行加強版耐事故燃料計畫(enhanced ATF program)。日本則遲至2014年,官方組織重整、原子力規制委員會建立、第四次能源基本計劃定案後,才投入ATF研發。
耐事故燃料在燃料丸和燃料護套上有以下幾點改良:
>燃料丸:添加微量氧化鉻以拉高安全溫度餘裕。且能提供更高的燃耗值,讓核電廠得以拉高輸出功率同時升級為24個月週期燃料(亦即裝填一次燃料可連續運行24個月)。
>燃料護套:改採用鐵鉻鋁合金。和鋯合金相比,鐵鉻鋁合金能承受約1400度的高溫,同時避免高溫時生成導熱性差的氧化物和氫氣。
兩相組合,新一代的燃料棒除了讓核電廠變得更安全、還讓核電廠得以拉高輸出功率和容量因子,成為更加可靠的基載零碳排電力來源。
▋商用核電廠測試
在美國,耐事故燃料於2014年左右完成實驗室規模測試,隨後於座落於愛達荷國家實驗室的先進測試爐中進行測試。
美國能源局在2019年1月決定對核工業巨頭挹注資金,但同時也附帶了嚴格但書:要求各企業必須在資金挹注後頭14個月內於商用核電廠安裝新燃料並完成首輪測試。
不過,奇異的Global Nuclear Fuel公司已在2018年3月、
於隸屬於旗下的核電廠測試了鐵鉻鋁合金、以及表面進一步鍍鋯的燃料護套。該測試於2020年3月結束、並運往橡樹嶺國家實驗室分析。2019年4月,Framatone公司於喬治亞州、Southern Nuclear公司旗下的核電廠測試了自家開發的耐事故燃料。
兩間公司的進度超越了美國能源局原先要求的進度。不落人後的西屋,也於同年在自家的核電廠測試了新燃料。
美國核能工業組織(Nuclear Energy Institute, NEI)表示希望加速這個進度,同時驗證SiC/SiC材料的可能性。SiC/SiC材料的熔點高達2800度,有潛力運用於極端高溫的環境:重大災害情境下的輕水爐、第四代高溫氣體反應爐乃至核融合爐爐壁。
目前,西屋和Framatone正在驗證SiC/SiC護套包覆技術和全SiC/SiC護套材料,預計於2022年在核電廠中測試。
▋其他國家動態
俄羅斯國家原子能公司(Rosatom)則在2019年底宣布自家研製的耐事故燃料已完成首輪測試、預計於2020年初開始製造。
至於台灣嗎?如果核四廠商轉,屆時剛好可以用到最新的ATF喔,畢竟同樣是奇異生產,也是為了輕水反應爐所打造,往好處想,或許我們現在燃料棒暫時運到別地保管,啟封運回台灣時就是一批更先進的ATF了~~
▋參考資料
1. https://www.powermag.com/vogtle-2-installs-worlds-first-accident-tolerant-nuclear-fuel-assemblies/
2. https://rosatom.ru/en/press-centre/news/rosatom-has-manufactured-first-russian-accident-tolerant-fuel-for-commercial-reactors/
3. https://www.nextbigfuture.com/2017/06/westinghouse-formal-launch-of-safer-nuclear-fuel-with-tests-planned-from-2018-2022.html
4. https://www.energy.gov/ne/articles/new-accident-tolerant-fuel-framatome-being-tested-idaho-national-laboratory
global nuclear energy 在 Ghost Island Media 鬼島之音 Youtube 的精選貼文
Taiwan’s next referendum will soon vote on activating the nation’s fourth nuclear plant, as well as constructing a natural gas plant on an algal reef that's critical for Taiwan’s biodiversity. These decisions come as governments around the world are scrambling to meet the demands of the Paris Agreement, and as environmental activists fight for a more sustainable planet.
Green Parties propose an alternative voice in politics to tackle our environmental ruin. All over the world, there are 91 Green Parties that believe in committing our governments to environmental stewardship, through electing green movement leaders into office. In Asia, Taiwan is home to the region’s oldest Green Party, which won a National Assembly seat in 1996 - their very first election campaign.
Our guest today is Professor Dafydd Fell, a political scientist at SOAS University of London, and Director of the Centre of Taiwan Studies. Dafydd Fell is author of the new book: “Taiwan’s Green Parties: Alternative Politics in Taiwan”, published in March 2021 by Routledge.
Today’s episode is hosted by Nate Maynard - Senior Consultant at Reset Carbon, and host of Waste Not Why Not. You can check out his show for more insights on the world’s ocean, energy, and waste issues.
Waste Not Why Not Podcast: https://ghostisland.media/#wnwn
“Taiwan’s Green Parties: Alternative Politics in Taiwan”: https://www.amazon.com/Taiwans-Green-Parties-Alternative-Routledge/dp/0367650312
Routledge: https://www.routledge.com/Taiwans-Green-Parties-Alternative-Politics-in-Taiwan/Fell/p/book/9780367650315
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Many people (like 5!) asked me about my views on climate change so here it is! The video can be pretty tedious if climate change isn’t a topic you are interested in in the first place, but I felt that climate change is such a complicated topic that without a long ass video I can’t really properly explain my disdain for Greta Thunberg’s speech.
Yes I know she’s a teen and she’s autistic but it doesn’t change the fact that she’s preaching a dangerous message that will have serious negative economic impact, especially on the poor and for poorer countries.
If you can’t be bothered to watch the entire video, here is the TDLR: The climate crisis cannot be solved simply blaming people for their greed. Everything comes at a cost and the current climate situation is the price to pay for the peace and prosperity that we all enjoy. Everyone is to blame. To implicate change comes with cost, which doesn’t mean we shouldn’t try to improve the current climate situation, but people should be made aware of the cost first. Actually I can’t really summarize it just watch the video goddammit
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台灣當代一年展 入選參展
2016/9/10~16
花博爭艷館
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計畫主持人:曹存慧 Theresa Tsun-Hui Tsao、葛昌惠 Chang Huei Ge
參與藝術家:Su Misu、董籬、陳呈毓 Chen Chen Yu、蘇紳源、吳牧青
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雖已知核能危險,但世界依舊使用核能作為電力來源。
其他發電方式雖危險性低,但或多或少仍對環境造成壓力。
與電相似,血液也對維繫人類生存甚為重要。而抽血產生的開放性傷口與血液本身,均具備感染和傳播疾病的潛在危機。所以,我們從人體中抽取血液,並在血液中放置銅或鋅片,血液中的離子與金屬片發生化學反應,產生電,使二極體燈泡發出微弱光亮。此計畫企圖凸顯人類對電能的依賴,以及,為了電,願意付出的代價與承擔的風險。
Regardless of the well-known danger of nuclear energy, the world is still using nuclear energy as an energy source. The other methods for generating electricity are not as dangerous, however, still more-or-less stress the global environment. Similar to electricity, blood is essential to our lives. The open wounds and the blood from phlebotomy have the potential to cause infections and to transfer diseases. We collected blood from human and placed copper and zinc plates into the blood. The chemical reactions among the ions in the blood and the metal plates produced electricity that was sufficient to light up a few diode bulbs. This project is to emphasize how much we rely on electricity, and what we have been and are willing to risk for the generation of electricity.
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計畫執行方式敘述:
我們從人體中抽取血液,與適量抗凝血劑(檸檬酸鈉)混合於5個玻璃容器中,並在每一容器中放置一銅片與一鋅片,使銅片與鋅片盡量浸泡於血液中。
銅片(正極)與鋅片(負極)均接上電線,與隔鄰之金屬片串接,串聯或並聯多組後,接上二極體燈泡,使之產生微弱光亮。所有盛裝血液之玻璃容器均加上玻璃蓋,以防止落塵或水分蒸散。
血電廠裝置本身,將於現場展出。100毫升血液應足以使二極體燈泡發光一週,若有需要,則將於展場更換新血。將使用已知無血液傳染疾病者之血液,以保操作安全與展場之環境安全衛生,但將於展場隱匿此資訊。
血電廠之前導實驗與設置過程,以錄像方式記錄,並於現場播放。
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