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核四厂为何应停建
身为一个环境职业医学专科医生,原先所关心的主要是工人健康之维护;然而亲自参与了核四环境影响评估,才开始注意到核能发电关乎台湾全民以及后代子孙之生命、财产与健康,因此本于基督徒的良心,谨将所知报告人民及政府。
台湾是否应续盖核四电厂,大家都需要根据事实资料来看谁的论点较有理。令人感到遗憾的是,台电所宣传要盖核四厂之理由似是而非,如仔细检视均站不住脚。本文将从替代性能源、温室效应、核电厂安全性、废料处理,最后再论到其经济性与社会成本,以供参考。
- 替代性能源
台电之宣传资料常说核电是唯一的选择,太阳能电厂需很大土地,各种替代发电方式如何如何贵等等。其实核电绝对有替代方案,除了在适当地点推动开拓小型太阳能、风能、地热能之使用以取代部分电力外,只要全面增加产电、输配电和用电的效率,并使电业自由化,让其他人也可以卖电,台湾根本就不会缺电了。
以产电效率来说,传统的火力发电厂,发电效率只有三分之一,亦即从燃烧石化燃料所得之能源抽取转变成电力,只能使用到三分之一。如果改采用复循环,不必加盖电厂、不必增加任何污染,就可增加30%~40%以上的电力(注1)。所谓复循环就是把一次燃烧之能源发电两次,以增加其发电效率。例如,有一种复循环式为燃烧产生气体先推动一组气涡轮运转以发电,然后将这些气体之废热再加以回收,用来加热水产生蒸汽以推动另一组蒸汽涡轮,又发电一次。如此,一石两鸟,既可提高产电量,又未增加任何污染,各种火力电厂均可作。这些复循环进步型火力发电厂之成本,大多比传统型(目前台湾在运转的)还便宜一些。传统型天然气发电建厂成本约每千瓦容量760美元,燃煤者为1,600美元。而复循环者天然气发电每千瓦约400~800美元,燃煤则为1,000~1,700美元(注1,页87,见表1)。台电虽然已有8个以上火力发电厂已采用复循环,但是尚有1,190万千瓦的传统火力发电厂也可以全面改装或原地改建成复循环发电(见表2);从最旧最老的深澳火力电厂的机组开始,逐一汰换。如此在未增加任何污染下,就可增加约357~476万千瓦电力,超过核四电厂原预定的270万千瓦。这类复循环高效率机组台电至少已有8部机组在运转(通宵5部、南部3部),并非不可行。
此外,台电喜欢盖大型电厂,然后再用很长的管线来输配电,其中至少浪费了6%以上的电力;另有学者估计,台湾输配电所浪费的电力可达30%。为避免这种不必要的浪费,应该让电业自由化,使人民可以在各个需要大量电力的工业区盖小型高效率发电厂(如汽电共生电厂),如此,可节省输配电的损失。
再以用电效率来说,目前台湾有三分之二的用电是工业用电。根据经建会六年国建计画的报告,1971年我国每生产一美元的产品,耗电量是日本的1.31倍,1988年则提高到日本的2.64倍,现在约是2倍。两国都同样在经济发展,我们政府的工业政策却是用环境污染的代价来补贴耗电的工业,像钢铁、水泥、石化、造纸等。这种扩张耗电工业政策如果不改变的话,再多的电厂也是不够的。这点政府和民间都必须改进。未来应考虑收能源税,就像抽空气污染防治费,如此用电才不会无穷尽的膨胀。
民生用电也一样需要提高效率,特别是每个主张反核的人民,更应该率先实行。除了随手关闭不用之电源外,需注意各种节省能源之消费措施。像购买家电用品时,应该注意选购省电的产品,而厂商也应努力开发此类产品。全面如此做,则省电冰箱比传统式可节省80%~90%的电力,商业用冷冻系统可省50%,电视可省75%,影印机可省90%,电脑可省95%,电灯至少可省80%~90%(注2)。虽然这些产品刚开始可能贵一些,但做这样的投资绝对值得。政府也应该全面倡导、鼓励民众购买这类产品才对。用电有效率并非要回归原始人的生活,而是爱护生态环境,把电用在「刀口」上。根据U.P.Colombo及J. Goldemberg的估计,全面能源效率之推广约可省下43%~69%的能源,如此就可在不增加污染下多出电力来(注3)。
- 温室效应之根本解决
台电常说,盖核电厂是为了解决温室效应,这个看法其实是在误导民众。不错,1992年6月3~14日的地球高峰会议曾经签订气候纲要公约,呼吁大家抑制温室气体的排放。但是,温室气体并非只有二氧化碳而已,还有氟氯碳烷、甲烷、氧化亚氮等等。台湾目前还在大量使用氟氯碳烷,而氟氯碳烷的温室效应强度又是二氧化碳的3,500~7,300倍。根据中兴大学环工系庄秉洁教授之报告,1990年台湾地区氟氯碳烷总消费量为6,850公吨,换算为温室效应,相当于二氧化碳39,365,000公吨,比当年全台湾所有石化燃料电厂所排放二氧化碳之总和34,850,310公吨还多。况且氟氯碳烷早有替代之物,早在1987年蒙特娄公约就被列为必须逐渐淘汰之物,所以应该先管制氟氯碳烷,而不是去盖核电厂。更何况建核电厂铀矿开采、提炼与浓缩等都必须使用能源,除役拆厂及掩埋其废料尚须长期大量使用钢及水泥,而制造钢及水泥正是产生二氧化碳的主因呢!
根据地球之友(Friends of the Earth)之报告,以单位能量来计算核燃料循环,目前压水式核电厂所排出的CO2当量,是水力、风力及潮汐发电等再生能源平均的3.7倍。如以高光度照明和隔热材料的改善,来提高能源使用效率,则核电的CO2排放比提升能源效率大12倍。虽然目前核燃料之CO2排放比石化燃料(如煤及石油)少;但是随著铀矿品质的下降,核燃料循环的CO2排出也相对会更增加,理论上提炼低品质的铀与处理核废料所排出的CO2,与直接使用石化燃料排放的CO2最后终将相同。负责因应温室效应的联合国国际的政府间气候变迁研究小组(IPCC),在1995年公布的研究报告显示:若欲藉核能发电取代火力发电来缓和气候变化,则到下个世纪(2100年)全球必须增加10倍的核子反应炉〔核能装置容量由当时的330GW(Gigawatt,十亿瓦)增加到约3,300GW〕。到时候核废料将累积到630万公吨。经过再处理后,可产生5千万至1亿公斤的钸。而只要10公斤的钸就可以制造一颗足以摧毁一座城市的核子弹。因此,其对人类安全的威胁之大是无法想像的。很显然的,以扩增核能发电厂来因应温室效应问题,实无异于饮鸩止渴。
近年来,风能及太阳能等的技术发展,已使其成本大幅降低三至五成。预期未来十年内可再降20%~35%。因此,美、日及西欧等国家,均积极进行风力发电的开发利用。在美国,风力发电厂每年的发电量超过35亿度;德国在1990至1995年间风力发电由1,130亿度增加到17,000亿度(足供德国四百七十多万户家庭一年的照明用);英国在1990至1994年间,每年几乎成长150%。丹麦政府在1997年10月5日宣布,将在2005年之前,兴建500座海上风力发电厂,并预计在2030年底时,风力发电的发电量将达总发电量的50%。就连核电厂非常发达的法国,也一样是在努力开发再生能源。法国打算十年后使风力发电容量达到500兆瓦。
台湾是个海岛,每年约有半年以上的东北季风期,风力资源相当丰富。新竹湖口、关西台地的部分山区、中南部海滨及离岛,都很适合风力发电。此外,目前台湾太阳能热水器的普及率仅2%,远不如纬度较高之日本的20%。台湾在这方面显然有相当大的发展空间。
根据世界能源委员会(WEC)的预测,到公元2020年,所有再生能源对全球能源供给的贡献率将达21%;若为了要达成环境永续的情境,则到公元2020年再生能源对满足全世界能源需求的贡献率必须提高到30%,其中12%则来自「新的」再生能源。IPCC则预测在2020年,水力、太阳能、风能、海洋能及生质能等再生能源将可提供全球约25%的能源。
由此可见解决温室效应最根本的方法,一方面要管制氟氯碳烷,一方面要全面推动产电及用电之能源效率,并发展再生能源如风力及太阳能,绝对不是去盖核电厂。如果台电真的有诚意要减少二氧化碳之排放,就不会于1994年在大林增设六号机,及1995年以后在台中增设五至八号机组还用低产电效率之单循环机组了。以盖核电厂来解决温室效应的说法,只是台电误导人民的另一明证。
- 围阻核辐射之安全性与炉心熔毁之紧急应变
台电常常宣传台湾核电厂用多厚之围阻体且是多重防御系统,基本上与苏联车诺堡设计理念不同,不会发生大爆炸。核电安全用深度防御的措施来围阻核辐射固然很好,但是却不能就此保证没有问题,因为还会有共同原因失效的情况,而且人为失误也常难以控制。举美国Brown Ferry电厂曾经发生的火灾来说,经过失火那间房屋之1600条电线全部失效。因此,深度防御还是有可能发生炉心熔毁,美国三哩岛事件就是最明显的一个例子。台湾属于地震区,目前核电厂的防震系数,核一、核二、核三、核四分别是0.3g、0.4g、0.4g、0.4g,至多可应付六级地震。像1999年921集集大地震在七级以上,防震系数如果不在0.6g以上,用什么深度防御都还是无效的。核四厂打算采用的所谓「进步型反应炉」机组目前仍在实验阶段,其安全性堪虑,但台电却把人民当作白老鼠在实验,大胆核准兴建,实在是罔顾台湾人民的生命财产安全。台电和原子能委员会为了推动核电,讲了不少谎话,使得人为失误更令人担心。
美国的三哩岛事件,台电和原能会常说没有一人受到辐射伤害,事实上辐射引发白血病至少需要等2年才发病,而其它癌症更需要至少5~10年以上才会发病。1997年一月份的环境健康透视杂志(Environmental health perspective)报导北卡州一个流行病学研究群,重新分析1979年以来三哩岛周围16公里居民各种癌症的变化,他们比较1975~1979年(事件发生前)和1979年以后(事件发生后)诱导期较短的各种癌症,分成69个研究地区,结果发现,三哩岛周围居民肺癌、白血病及总体癌症发生率,都随著所受到的辐射剂量之增加而增加。此外,游离辐射剂量与致癌机率成直线正比,没有安全剂量;如果是短时间接受高剂量暴露,则其致癌机率约为两倍。
美国发生三哩岛事件时,我个人刚好在美国波士顿求学,每天从电视上密切注意事情的发展,当时在该地区的人员的确有疏散。由于美国地广人稀,8公里内没住多少人,然而所有的孕妇、小孩还是都奉命疏散到别处;而8~16公里内的居民,门窗紧闭,随时待命,视情况准备疏散。原能会常讲核能灾变疏散区仅为半径8公里是不对的,必须看情况。车诺堡事故时则是30公里以内均疏散,后来统计污染较严重之地区约有1,300村的260万民众,其中还包括70万小孩。甚至到十年后的现在,30公里内几乎不住任何人,乌克兰共和国且需提供免费住宅给三百万灾民住;为此原因,他们需把所得税提高12%(注4)。台湾的人口密度高居世界第二,万一不幸发生炉心熔毁,核电厂方圆30公里必须疏散的话,根本无处可去。根据台湾大学大气科学系几位教授于1990年到1991年所做的四次大气追踪剂(六氟化硫;SF6)实验,每次均由核能二厂烟囱位置释放6个小时的追踪剂,从上午10时开始释放,到下午4时停止,以核二厂为圆心,在距离4公里、8公里、16公里及24公里为半径的圆周上各设10站,总共40个采样站,逐时吸取空气样本。实验结果发现,最快一次是在2小时左右就到达内湖站。在风速很低的情况下,在6~7小时内也会收到;甚至设在华冈、北投、关渡、汐止、深坑以及石碇等地的采样站,曾经分别有一两次收集到大于背景值的SF6。以上结果充分显示核能一、二厂若发生意外,溢出的辐射物质很可能在2到3小时就传送到台北及邻近区域。难怪到目前为止所有紧急应变计画只能假定发生小规模外泄来演习,无法对炉心熔毁作实地演练。台湾的经济发展依赖出口,万一发生核能灾变,产品受到辐射污染,势必遭全面抵制;台湾经得起这样的核灾吗?
- 核能安全之管制与监督
核电营运之全面安全性,需要有一个周全的管制与监督制度及执行之机构。但是根据目前的原子能法,原能会的首要任务是发展核能(注5),管制与监督只是次要功能。核四环境影响评估审查会(注6)在原能会主导下不顾程序正义,不但不准谈替代方案与炉心熔毁之紧急应变,开会到第四次未有任何共识也未投票即迳自宣布以后停开;原能会另外请一批专家学者通过环评报告;同时在1992年(民81年)1月23日一天内同意台电把核四机组从1百万千瓦改成1百30万千瓦机组。此外又欺骗民众,导致发生1600户以上辐射钢筋屋、8条辐射马路、15间辐射学校,还有板新水厂受到大汉溪辐射污染,可能让人民喝到辐射水等等。根据阳明大学张武修教授的研究发现,受到较高量的辐射之钢筋屋受害者,其淋巴球之染色体变异产生微核者增加(注7);又台大医院内科张天钧教授的研究也发现,辐射钢筋屋受害居民中,随著辐射剂量之增加而甲状腺异常率亦增加。目前我国采用的是国际辐射防护委员会(ICRP)1977年之旧标准(注8),根本无法保护人民健康。更令人难过的是,原能会发给各级学校的宣传垫板上却都是说有根据ICRP之规定(注9),只不过上面未注明是1977年的标准(注10)。如果根据1990年的标准(注11),其暴露容许量是台湾现行标准的五分之一(见表3)。在这样球员兼裁判的制度之下,台湾核电厂怎么会安全呢?
根据台电公司自己的说法,经济部1991年邀请外国专家评估台电营运管理在十项指标中,有7~8项是优于世界平均值(注12)。很遗憾的,我们从美国辐射管理委员会(NRC)的报告资料上看到的却是,1990年当年台电六个核能机组所释出的辐射剂量,平均每个反应炉年超过4人西弗(person-sievert),为美、日、德、法、加、瑞典与台湾等七国同型反应炉中最差的(注13)。以此看来,我国当务之急是修改「原子能法」为「核能管制法」,使原能会不再球员兼裁判,单纯作管制,如此方能保障目前三个核能电厂的安全、保护人民健康并挽回政府公信力。
- 秘雕鱼事件
核三厂曾造成珊瑚死亡白化,核二厂曾经发生秘雕鱼。秘雕鱼的原因究竟单单是温排水,或有可能来自电厂之辐射及化学污染,到目前尚无定论。本人曾在1991年核四环境影响评估期间,拿到一份台电内部资料,发现磷同位素一个月排放量已超过当时之一年总容许量。当我提出质疑时,原能会杨前处长辩称是台电计算错误。但后来我才知道杨前处长正是辐射钢筋屋的主要隐瞒者之一。
根据台电的资料,认为秘雕鱼的产生只是因为水温太高;在1993年3月,台电已经改善排水系统,按其自称,已经解决了温排水的问题,可是到同年8月30日、8月31日、9月2日、9月16日、10月23日都还有人在核二厂的出水口发现秘雕鱼,其畸形率分别是38%、29%、44%、30%、29%(注14,页60)。水温是全世界约440个运转中的每个核电机组均有的问题,却只有台湾在排水口发生秘雕鱼。目前政府尚未找到真正原因,尚未控制好,却急于盖核四厂,并且叫大家像鸵鸟一样眼睛闭起来,不去面对这问题,到那一天,产生了畸形人怎么办?
- 核废料遗害万代子孙
台电的宣传中把核废料的处理说成:把会螫人的虎头蜂固定于琥珀中,这是很大的误导。首先,发过电之核废料是具高辐射性之化合物,它们并非生物,将之储存于不锈钢筒中,仍是会继续蜕变而放出α、β或γ等辐射线,所以需要经常地检测,以免容器已发生破裂而不知,导致放射物溢出,危害到邻近工人或居民而不知。例如碳14即可以二氧化碳气体方式溢出。如有容器损毁,必须立即更换以防泄出扩大。此外,台电所极力宣传有办法处理,预备运去北韩的其实都只是不含用过核燃料之「低」放射废料,它的半衰期较短,但也要小心储存三百年至五百年。事实上,现今的环保趋势是禁止毒性废弃物跨国运输(例如巴赛尔公约),未来国际间的协定与民间环保团体之监督会更严格,使台电这种作法被阻止。到目前为止,台电这些低放射废料输到国外处理尚未有一件成功过。而真正的「高」辐射废料都还存放在核一、核二、核三厂的原址,如果发生大地震、台风等,安全堪虑。
用过的核燃料中,许多化学物的半衰期(其放射性衰变为原来之一半所需的时间)很长(见表4)。毒性大的如钸239,半衰期为两万四千年,因此至少需监测四个半衰期,约十万年以上,其放射性才能减为原来的十六分之一。如果所有的放射物均考虑,则监测期可能达百万年。核能工业已存在50年以上了,此类高辐射性废料却迄今还是没有办法解决。1996年6月号科学的美国人就谈到,美国政府准备在域加山(Yucca Mountain)盖此类山洞处置场,已实验将近十年了,但由于谁也不敢保证可以万年以上不发生大问题,因而面临经费可能无以为继之困境(注15)。现代的台湾人,等八年盖好核四电厂之后,享受30年的能源(核电厂的寿命约只有30年),却让以后的子孙烦恼十万年以上,完全不合「爱人如己」及「泽被子孙」的做人伦理。对任何想在台湾长久居住的人而言,如果知道这些真相,也是绝对无法接受的。
- 核能之经济性
按台电公司1995年发电成本实绩为:核能每度电新台币0.94元,燃煤也是0.94元,二者相等(注12)。但这是在目前使用ICRP1977年旧标准下之成本。如果根据1990年新标准(见表3),则核能从采铀矿、提炼燃料、运输、电厂运转一直到除役拆厂与废料处理等,其成本均要提高甚多;这也是所有先进国家除日本外,都不再继续在自己的土地上盖核电厂的主因。以核电为主的法国国家电力公司也因此亏损二千亿法郎以上。日本盖核电厂是他们想发展滋生型反应炉(Breeder reactor),或保存有发展核武的实力。这种以钸作燃料之核能由于太危险,且钸之半衰期又很久,英、美、法、俄等核能大国均相继放弃此类实验;故全世界原本只剩日本在做,但是日本在1999年也发生重大意外而暂停。我们不发展原子弹,也没有此类技术,则自然不应作此危险又亏本的生意。以上考量还未包括核电厂跳机所造成限电之成本。根据过去的经验,限电的原因有三分之二是核电跳机之故。例如从1981年到1988年,206次限电中,135次即是核电跳机所造成的,足见核电并不是一个可靠的能源。盖更多的核电厂,并不会解决限电的问题。如果万一发生重大意外事故如炉心熔毁,其损失更不是可以简单估计的;台电并未将它估计在其成本中,只假定这种情况绝不会发生(注16)。炉心熔毁已在核能先进国的美国三哩岛与苏联车诺堡各发生一次了,台电如此假定很难让人民信服。如此看来,盖核四厂等于要求人民用比较贵的钱来买相同的电,又需时时担心有重大意外,根本不值得。台湾如果全面电业自由化,不让台电垄断电业,这种赔钱又危险的生意就不会有人做了。
- 庞大的社会成本
除了上述有形的损失外,核能不公正的被运用,对本国更造成难以估计的社会成本至少如下:核四厂环境影响评估不顾程序正义,又造成辐射钢筋屋、秘雕鱼等事件,使政府公信力大失。美国等先进国家皆已不再兴建新的核电厂,但他们却把它卖给台湾,台湾俨然成为一个核电殖民地。当初的国民党政府强行通过兴建核四案,使得人民被迫接受核能事故及核废料所带来的高风险。此外,兴建核四厂违反环境正义(environmental justice),因为核能电厂所产生的能源是由住在台湾本岛的居民所享用,可是,我们却将核废料运往兰屿处理,导致兰屿居民被联合国划分为「环境难民」,这对我国的形象是一大破坏。
总结来说,身为基督徒,我个人在信仰上的领受是:核能固然也是一种可能被使用的能源,但是在使用时可能有炉心熔毁,造成大量辐射污染外泄危害人体的危险;电厂用了30年之后,它所产生的核废料又需小心处理,由后代子孙监测十万年以上来收拾,更何况它如果要作得安全就会比较贵,在台湾目前的能源方案中它应该是排在最后的选择。因此,郑重呼吁当电业自由化、所有的替代方案(例如把现有传统火力电厂换装成复循环机组)都做过之后,如果还需要更多的电力,那时再来考虑是否需要兴建核电厂还不迟;而且可能那时所使用的为核融合能源(注17),而不是像核四这种会产生高辐射废料的核分裂能源。建议政府立即取消核四沟通小组并停建核四厂,原能会立即改成核管会,并全面推动能源效率。
致谢:本文得到同所詹长权教授、大气科学系徐光蓉教授及阳明大学张武修教授之指正,特此致谢。
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- 中华民国原子能法第一条:「为促进原子能科学与技术之研究发展,资源之开发与和平使用,特制定本法」。
- 民国81年核四环境影响评估审查委员名单:刘光霁、蔡兆阳、毛治国、李健全、陈永仁、余玉眉、尤清、于宗先(开到一半改换为许再恩)、李亦园、苏青森、曾四恭、李俊德、张昭鼎、马文松、蔡裕华、董传中、柳□、张国龙、林俊义、郑钦龙、王荣德。
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