海納百川》20國核能宣言 低成本發電值得青睞（呂錫民）

各國領袖於杜拜COP28氣候峰會合影。圖／美聯社

本屆COP 28的最突出亮點，莫過於美、英、法、日本、南韓等超過20國簽署的一項核能宣言，目標在2050年前將核能發電的裝置容量增至3倍。這無異在國際能源界投下一枚震撼彈。核電之所以受到青睞，除了其低碳排放之外，其超低的發電成本，更是各國發電結構中的首選。

從平均水平（即生命週期）來看，核能發電極具經濟效益，其結合安全、可靠和極低溫室氣體排放的優點。現有核電廠功能良好，具有高度可預測性，營運成本幾乎低於所有化石燃料競爭對手，營運成本膨脹風險非常低。核電廠運行壽命可達60年，甚至有時可達更長時間。

從一開始，低燃料成本就是核電廠競爭力勝過火力電廠的原因。但是，鈾必須加工、濃縮並製成燃料元件，這約佔總燃料成本的一半。在評估核電的經濟效益時，還必須考慮放射性核廢燃料的管理及最終處置津貼，但是即使包括這些費用，OECD核電廠總燃料成本通常僅爲燃煤電廠的三分之一至二分之一，或燃氣複合式循環電廠的四分之一至五分之一。美國核能研究所建議，燃煤電廠的燃料成本應占總成本78％，燃氣電廠的燃料成本約佔總成本87％，而核電廠的鈾成本約佔總成本14％（如果包括所有前端和終端核廢料管理成本則爲34％）。

鈾的優點在於運輸容易與高度濃縮，另外鈾也是一種高密度廉價燃料。鈾發電所需數量遠少於煤炭或石油。一公斤天然鈾能量約爲一公斤煤炭的20,000倍。因此本質上，鈾是一種運輸非常方便且可交易的商品。就核電廠而言，核燃料價格對發電總成本佔比相對較小，因此即使燃料價格大幅上漲，影響性也相對不高。另外，全球鈾礦資源豐富，可以廣泛開採使用。

退役成本約爲核電初始資本成本的9-15％。但是，如果進行整個生命週期折價計算，則它們僅佔投資成本的百分之幾，這對整體發電成本的貢獻甚至更少。在美國，它們的成本約爲0.1-0.2美分/千瓦時，不超過發電成本的5％。

世界核能協會(WNA)於2017年初發布《核電經濟學和計劃結構》。該報告指出，新建核電廠經濟效益受到資本成本的嚴重影響，因爲資本成本至少佔發電成本的百分之六十以上。總體資本成本的主要變量包括利息和工期。在某些國家，由於OECD新反應器建造的匱乏及新設計的引入，核電廠資本成本影響比實際情況嚴重，在國際能源機構（IEA）看來，該成本發展已達頂峰。在持續發展核電的國家，資本成本得到控制，就韓國而言，甚至降低。在過去15年，平均建造工期下降。一旦有新的核電廠完成，電力生產成本就降低，並且可以預期性地保持穩定。

在任何由能源產生電力的系統中，爲了滿足電網實際需求成本，系統成本是另一個經濟考慮要素。核能發電的系統成本之所以極低，是因爲其具有極高的電力可調度性。間歇性再生能源因爲電力輸出取決於偶發的風能或太陽能，因此係統成本成爲一項關鍵因素。如果再生能源加入供電結構，則系統成本將顯著增加，並且很容易超過原先發電成本。在2019年，OECD核能機構曾就係統成本進行建模分析，結果發現系統成本在德國有明顯影響。當以電力均化成本(LCOE)比較各類能源的發電成本時，系統成本常視爲一項重要考慮因素。由於核電具有適度系統成本，因此當以均化成本爲衡量基礎時，核能總體成本競爭力大大提高。

2019年OECD核能機構的一份研究報告《脫碳成本：高額份核能和再生能源的系統成本》發現，大量間歇性再生電力的整合對OECD電力系統以及諸如此類的可調度發電機(如核電)構成重大挑戰。間歇性再生能源(電網級)的系統成本很高（8-50美元/MWh），但這取決於國家/地區、環境和技術（例如，陸上風電<海上風電<太陽光電）的差異，至於核電的系統成本則約爲1-3美元/MWh。

在五大發電成本要素(資本、維運、燃料、外部、系統)分析之後，我們發現核電成本與其他發電形式具有競爭力，除非是在可以直接取得低成本化石燃料的地點。在覈電廠總髮電成本中，燃料成本僅佔很小部分，儘管核電的資本成本高過煤電，以及遠高於氣電。但是，核電、煤電、氣電等大型電廠的系統成本比間歇性再生能源低得多。尤其是核電充分提供長期、高資本投資的獎勵效益，在短期價格信號驅動的解除管制市場中，核電挑戰綠色供電系統的多元性與安全性。經過本文評估核電的經濟效益，並充分考慮退役和核廢料處理成本，我們認爲核電是全球大型基礎建設典範，其超低成本和交付挑戰不容小覷。（作者爲工研院能環所前研究員）

※ 以上言論不代表旺中媒體集團立場※