[爆卦]小型核融合電廠是什麼?優點缺點精華區懶人包

雖然這篇小型核融合電廠鄉民發文沒有被收入到精華區:在小型核融合電廠這個話題中,我們另外找到其它相關的精選爆讚文章

在 小型核融合電廠產品中有5篇Facebook貼文,粉絲數超過112萬的網紅文茜的世界周報 Sisy's World News,也在其Facebook貼文中提到, 《文茜的世界周報》 【ITER (國際熱核實驗反應爐)的項目已經啟動了將近15年,其雄心壯志是掌握氫的融合,反應爐的組裝工作於7月28日星期二在法國南部正式開始。馬克洪總統在組裝啟動典禮上透過視頻發表演說:「有了氫融合,核能將為我們提供無污染,無碳,安全和幾乎無廢料的能源,這將是未來的希望。」 ...

  • 小型核融合電廠 在 文茜的世界周報 Sisy's World News Facebook 的最讚貼文

    2020-08-08 07:00:12
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    《文茜的世界周報》

    【ITER (國際熱核實驗反應爐)的項目已經啟動了將近15年,其雄心壯志是掌握氫的融合,反應爐的組裝工作於7月28日星期二在法國南部正式開始。馬克洪總統在組裝啟動典禮上透過視頻發表演說:「有了氫融合,核能將為我們提供無污染,無碳,安全和幾乎無廢料的能源,這將是未來的希望。」

    ITER 是在2006年由歐盟(含英國),瑞士,俄羅斯,中國,印度,日本,韓國和美國等35個國家,共同合作的人類歷史上最偉大的科學計劃。這個計畫的基地位於法國南部普羅旺斯地區,旨在通過氫的融合,以「人造太陽」產生無限能量。希望取代化石燃料。近幾個月來,托卡馬克(Tokamak)實驗反應爐的幾個關鍵組件,已從印度,中國,日本,韓國運抵現場。 ITER首席執行官Bernard Bigot表示,組裝過程預計將持續到2024年年底。

    這個巨大的托卡馬克反應爐的第一個版本是在1950年代在蘇聯開發的,它會重現自然發生在太陽中心的氫融合反應:具體而言,這是通過將轉化為等離子體的氫的兩種氫同位素的混合物加熱到1.5億度的溫度。從這種融合中產生的中子會釋放出熱量。ITER可以在2025年底至2026年開始生產其第一批等離子體,目前規劃在2025年年底之前進行首次電漿測試

    如果加以利用,氫融合將是安全,清潔的能源,使我們擺脫化石燃料的束縛。它是從水和鋰中大量發現的燃料中獲得的,與核裂變反應爐不同,它具有不產生放射性廢物的優勢。國際熱核實驗反應爐是歐洲最大的科研項目之一,自2010年啟動以來已動員了2300名工人,估計費用近200億歐元。】

    {內文}
    從亙古以來,人類應歸功於全能的太陽,它與地球上的所有生命共享其光輝,但是現在一個由35個國家的團體,比以往任何時候都更接近於解開這顆恆星能量來源的秘密「氫融合」,可以在未來幾千年,為人類提供清潔安全且幾乎無限的能源。太陽之下沒有新鮮事,這句話恐怕將要被推翻。

    (ITER 發言人/Robert Arnoux)
    在這個空間裡會有一個大型機器,我們將在它的核心點燃一個小型的太陽,簡單來說就是如此,這個小太陽將會產生能源,我們將利用這些能源來發電

    這個「人造太陽」就是被稱為「ITER」計畫的國際熱核融合實驗反應爐,在7月29日有了指標性的突破,正式進入為期五年的組裝新階段,ITER基地位於法國南部,是由包含英國的歐盟、中國、印度、日本、俄羅斯、南韓、和美國等 35 國,聯合開發熱核融合的新能源計畫。是在2006年11月21日在法國的愛麗榭宮,七個ITER的合作夥伴啟動了有史以來最龐大的科學計畫,其後很快的挖土機和推土機就進入了準備180公頃土地的階段。歐盟做為ITER設施的主辦方,投入資金約占45%,該研究主要在研究托卡馬克型(Tokamak)核融合的技術與工程。

    (ITER 傳播總監Laban Coblentz)
    融合的獨特之處在於使它成為絕對完美的能量與裂變不同,不可能發生爐心熔毀
    如果反應停止一切都會停止,僅此而已

    目前核電廠所採用的是核裂變技術,採用鈾做為燃料,然而運作時會產生有害的放射性廢棄物,核廢料及安全性都是核能電廠不受歡迎的主因。

    (英國 First Light Fusion CEO/Nicholas Hawker)
    熱核融合基本上和傳統的核能完全相反,核能是把一個重元素分裂來釋放能量,但是最後會因為連續反應的結果而難以控制,熱核融合不是一個連鎖反應,所以它不可能竄離,造成爐心熔毀

    國際熱核實驗反應爐將通過融合來釋放能量,就像太陽的心臟是基於氫的融合一樣,既不會發生因融化而失控的事故,也沒有長期的核廢料處置,氫的融合將通過攝氏1.5億度的終極高溫來獲得。

    (ITER 首席執行官/Bernard Bigot)
    我們現在可以啟動這個新階段,和設計與製造階段平行並進,因為我們最近接收了來自ITER成員國,所有建構托卡馬克反應爐需要的組件,14年之後的2020年七月底,托卡馬克反應爐終於開始正式進行組裝,儘管由於新冠疫情所帶來將近三個月的推遲,但是還是完成了接收特殊組件的關鍵進程

    三月份歐盟內部的能源融合機構(Fusion for Energy )畫龍點睛地完成了進行ITER組裝的劇場建設,一個龐大的準備和安裝機器組件的大廳,四月份先是兩個分別重達360噸的環形磁場線圈超導磁體從義大利和日本抵達,五月份是1250噸重由印度提供的低溫恆溫器底座,被成功的放置在托卡馬克反應爐(Tokamak)的豎井之中,六月底由歐洲採購的第一台環形膠體勵磁線圈,也從生產基地中國合肥到達,俄羅斯和美國在ITER關鍵零件的採購上也取得進展,最後由韓國運輸的ITER真空容器的第一部份也運抵法國。

    所有組件中的重中之重,就是這個1250噸直徑長達30公尺湯碗型的低溫恆溫器底座,從裝配大樓的入口到最終位置一共有150公尺的距離,安裝時必須再舉升30公尺,然後緩慢降低嵌入托卡馬克反應爐的豎井中,才算大功告成。在疫情期間的安全守則下,要趕上緊迫的組裝進程,失敗在今天,不是ITER團隊的選項。首次使用等離子所需的建築物和基礎設施已完成75%,隨著機器和工廠組件從7個ITER成員國陸續抵達,ITER這個星球上的步伐正在加快,現在開始進行的是世界上最大的三維拼圖,很最複雜的樂高組裝,這個龐然大物可以支撐5400噸的標稱重量,將ITER最大和最重的組件的精確度維持在3毫米以內,對於機器成功運作至關重要。將會使用複雜的光學計量技術進行組裝,預計在2024年底完成低溫恆溫器的封閉,將會是托卡馬克反應爐完成第一階段組裝的標誌,ITER將進行為期一年的綜合調試和測試,目前則規劃在2025年年底之前進行首次電漿測試,數十年來的計劃終於逐步實現。

    超過35個國家的合作,三萬人的參與,與上百萬個獨一無二的組件,我們有一個簡單的目標:照亮一條通往新能源的道路。

    ITER是國際熱核融合實驗反應爐的英文縮寫,同時也是拉丁文裡「道路」的意思,但是尋找「核融合」的過程是一條漫漫長路,這項計畫已經推遲了五年,相較於最初預算增加了三倍,現已達到近200億歐元。

    (ITER 傳播總監/Laban Coblentz)
    我們藉由創造一個金屬籠罩,然後裡面有一個看不見的磁性籠罩,來局限我們所稱的「核融合」,這個「磁場局限」的概念我們已經進行了差不多60年,越蓋越大的托卡馬克反應爐,最後我們有了這個ITER計畫

    但是這個「人造太陽」卻成為環保主義者不斷批評的對象,甚至包括GreenPeace 綠色和平組織,他們認為這一切不過是海市蜃樓,無法實現的科學神話,更是一個無底洞似的財務陷阱,應該把龐大的預算投資在再生能源上。

    (ITER 執行總裁/Bernard Bigot)
    再生能源還是有其極限,間斷性和收集上的分散性,無論再生能源的在儲藏上有多大的進步,或者我們如何節省能源,隨著即將超過一百億的地球人口,我們需要一個合適的能源補強

    氫融合除了可以替代所有化石燃料,和傳統裂變核能之外的另一個優勢,是可以從水和鋰中提取氫融合所需的燃料,可以說是取之不盡用之不竭,而且一公克燃料釋放的能量等同於八噸石油。

    (ITER 執行總裁/Bernard Bigot)
    剛開始是一張政治海報,有很大的願景,因為35個國家一起做出了長達四十年的承諾實在很難得,但是當工程開始啟動了以後,我們才真正意識到計畫的複雜性,以及需要更多的資源

    ITER可能在2025年底或2026年初開始生產其第一批等離子體,作為實驗性反應爐的ITER實際上不會發電,因此希望可以在五年內進行電漿測試,雖然只能維持幾毫秒而且還需要進一步裝設其他零組件,但可證明托卡馬克反應爐能正常運作。

    (ITER 執行總裁/Bernard Bigot)
    必須要等到2060年左右才能有第一個發電機,把熱核融合反應爐連接到供電網

    在風險方面,根據輻射防護與安全研究所IRSN的研究評估,ITER 氫的兩種同位素之一在環境中擴散的潛在後果,遠遠低於使用傳統裂變核能反應爐的情況,輻射防護安全的專家表示:「即使是最嚴重的事故也無需疏散人員」

    (法國總統/馬克洪)
    想像一下國際ITER項目的經驗如果成功了,我們將能夠開發無污染 無碳 安全和幾乎無廢料的能源,這些能源將有可能滿足全球所有地區的需求,以應對氣候變遷的挑戰和保護自然資源

    馬克洪表示,「世界上最偉大的進步,往往源自於大膽的賭注與坎坷之路」,在全球疫情各說各話分裂與對立的氛圍中,在越演越烈的中美爭霸戰之下,ITER是一個35個國家多邊合作的和平計劃,感謝科學,明天也許比昨天更美好。

    https://www.youtube.com/watch?v=qfITA740cNc

    含主持人陳文茜解說,請點閱【完整版】2020.08.02《文茜世界財經周報》
    https://www.youtube.com/watch?v=lcQnlCl5xC8

  • 小型核融合電廠 在 說說能源 Talk That Energy Facebook 的最佳貼文

    2020-04-12 19:44:14
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    【Errrr... 好了啦,不妨聽何晶怎麼講核能】
    看到三X新聞以《就是不滿台灣?總理妻何晶發文僅這篇有文字》來下標,我真覺得這媒體素質低落,作為一位STEM背景出身的女性,何晶的板上也不時分享科技、科學的議題以及做出評論,其中不乏能源與氣候變遷,又其中核能在她版上的出現頻率真的不少。因此就幫大家翻譯一下,跟著新加坡總理夫人了解核能也不錯。

    還是要重申一下,我們發這篇文是針對台媒撰寫相關新聞時的少見多怪,搭一下風車為核能增加曝光率,而我追蹤何晶臉書新聞以來她的發文個性就差不多那個調調,縱然轉發文頻繁沒有特別評論(在台灣俗稱長輩式發文),但絕非"僅"有台灣口罩發文有特殊待遇。

    以下幫各位整理她的兩篇核能文字
    https://reurl.cc/5l8Gg7
    https://reurl.cc/Y1d9lL

    ▊新加坡的能源選擇
    新加坡很早就決定捨棄燃煤電廠帶來的污染,一旦可行之後,全國就改用天然氣發電。就碳排放的角度而言,煤、石油與天然氣的性質是類似的;可就空氣污染和化石燃料成分中的各種微粒而言,天然氣是當中最清潔的。

    我們其實也有考慮核能。

    例如像鄭永順博士(編按:新加坡前教育部高級政務部長)這樣的先驅者,曾赴英國原子能機構(UK Atomic Energy Agenc)接受培訓,但政府後來認為新加坡領土實在太小,考量風險而解散了研究團隊。此後,鄭永順博士繼續在大學任教,並替國防部成立了防衛科學組織,隨後以政治工作者結束其生涯,他革新了新加坡的職業培訓方式。

    雖新加坡當年未採納核能,但目前這代的核能發電,要比福島核電廠等第一代核電廠安全得多。福島依賴「主動系統」的電源來維持爐心的冷卻,如果失去電源或故障,將面臨嚴重的熔毀風險。

    ※編按:2007~2012是新加坡討論核能最凶的時候,最後可行性報告結論星國尚未有條件(土地規劃)發展核能,而2014年該國發起規模約13億台幣的人才與準備計畫,為那有朝一日準備。

    ▋安全性(safety)問題。
    從核電的初期開始,安全性就一直受到關注。而現今,世界正從「主動安全(active)系統」轉向「被動(passive)安全系統」。

    主動系統類似一個人靠抓住保險桿來防止事故發生,例如反應爐需要的冷卻水,如果發生電力或幫浦故障,水不再注入反應爐,爐心會變得非常熱,並可能導致失控。

    被動系統的運作方式不同,有時稱為「失效安全 (fail safe)」。即系統可能會出現故障,因此設計上,會在故障時使系統會進入安全模式,而不會失控。想像一個需要有人踩剎車才能停駛的火車系統,對照一輛火車只要跳脫行駛狀態,就會直接進入靜止模式。

    不同的設計理念,可以提高安全性並減少故障的影響或風險。另外,某些故障模式可能很少見或很極端,但仍須通過安全測試。例如:萬一一架飛機撞上核電廠怎麼辦?

    ※編按:基本上被動安全系統就是不需要靠電源或人力操控的系統,三代爐與二代爐的最大差別就在這邊~~~

    ▋核子保防(security)問題
    範圍從的防止放射性原料被竊,到處置核廢料的系統與流程。除了確保電廠本身的安全運轉,使燃料利用率更好、使核廢轉核武原料更困難,也是達成核能公共安全與和平的一些考量。

    這些不是無法克服的問題。但這也是為什麼人們也在尋找核融合發電之聖杯的原因。雖然創造核融合的條件極為困難,但有一個好處是,當條件沒有完全到位時,整個融合過程就會停止。這與核分裂不同,核分裂過程中,如果系統的設計或管理不健全,就有發生失控的可能。核融合的副產物壽命也不長,所需燃料發出的輻射微弱、半衰期也短,與核分裂使用的鈾不同,從燃料、使用到廢料,鈾無所不在。

    新興的保防風險其中一個例子,是外部組織透過軟體或遠距操作,接管並破壞核電廠的駭客風險。

    ▋展望未來把握現在
    在未來10到20或30年內,類似小型模組化反應爐(SMR)或熔鹽反應爐(MSR)等新的核分裂技術可能會出現有趣的發展,或許能提供比化石燃料更安全、更具成本效益的能源選項。

    除了間歇性的太陽能和風電之外,清潔燃料的其他選擇可能是氫氣或其他非核/非火力的解決方案。最終,我們可能靠30到50年的時間掌握核融合技術,時間可能更長或更短,取決於我們對科學、材料科學與工程的進展程度。

    在此之前,我們應該對所有的能源選項保持開放,在幾乎所有東協成員國都希望在未來能採用核能發電的情形下,東協必須事先做好研究工作,特別是安全(safety)和保防(security),以建立專業和科學,以及營運核電廠的能力,使我們有希望在各國開始建設核能設施時,替邁向一個安全的世界做出貢獻

    新的核能選擇雖未近在眼前,但會在幾個十年之內出現。

    總體而言,為了地球更綠,減少碳排放,我們必須精通並採納核能作為其中一個關鍵解決方案。目前,已開發或有能力的國家,若能擴大對核能的使用會更好,可減少對化石燃料的需求,並降低總體碳排放量。

    同時,發展中經濟體可以盡其所能,從煤炭轉向更清潔的天然氣或更綠的再生能源。

  • 小型核融合電廠 在 鄭龜煮碗麵 Facebook 的最讚貼文

    2019-04-16 17:00:34
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    我不是唯一一個被 Greta Thunberg 這位瑞典女孩的堅毅訊息感動跟感染的人。如果你還沒有看過她的演講,不知道這位 16 歲的公民在全球掀起了怎樣的浪潮,不妨先給自己 10 分鐘:

    The disarming case to act right now on climate change | Greta Thunberg

    https://www.youtube.com/watch?v=H2QxFM9y0tY

    她的訊息之所以能夠立即讓我共鳴,或許是因為從 2017 年起,我就開始在我的演講中加入一個環節。我在講完知識傳播的內外困境之後,會問現場的朋友:你覺得此刻地球人類面對最大的挑戰是什麼?

    絕大多數的時候,我會聽到的第一批答案是全球暖化、氣候變遷、海洋酸化、物種消失等等跟環境有關的憂慮。當然也會有人說核武戰爭或是傳染疾病等同樣不容忽視的問題,不過通常是前面環境的問題講完,接著才被提出來。

    然而在聽完大家的說法之後,我會表示「我不同意」。並不是我要小看這些要緊的問題,我也認為這些問題非常重要,迫在眉睫,只是我認為要解決這些問題,人類並不是沒有手段。

    事實上,我們的手段非常的多,可以從很多角度、不同層面著手,但是我們並沒有這樣做,而是「選擇」繼續原本不負責任的做法,甚至「選擇」變本加厲地去破壞環境。

    特別是在國家或跨國的層次,我們卡關了。我們「選擇」不去達成共識,或「選擇」不去執行共識的結論。

    所以,我認為我們面對地球規模的議題,欠缺的不是手段,而是願意達成共識的意願跟執行共識的意志。從國家領袖到我們一般人,都是這樣。

    Greta 的行動更是直接地點破房間裡的大象:既然科學家、政治領袖都說環境問題很嚴峻,既然大人都說自己在乎後代子女的生活,為何我們朝向改變的步伐如此微不足道,甚至往後退?

    就像我認為統獨是個「厚議題」一樣,能源也是。要談,就不該簡化、片面、挑動情緒地談,否則就只是在利用這個大家都在乎的議題,剝削大家破碎的注意力,讓議題薄化,淪為「反」或「挺」某種能源之爭。

    要談,就把自己的想法好好爬梳一次,曬出自己知道跟不知道的,並且保持開放的態度,往未來看,而不是把自己的立場用木樁釘牢在一點上,毫無彈性。

    要坦承自己對能源那麼複雜的議題,根本就是一知半解,自己都不知道自己不知道些什麼,很難。要坦承自己原有的立場只是找個看起來比較貼近自個意識形態、看起來比較順眼的意見領袖去站隊,或是相反地,只是因為討厭某個意見領袖所以站在他的對立面,很難。

    所以身為一般人的我,也沒有辦法避開上述我明知存在的難題,但我接下來會用我能夠做到、最透明的方式,來展現我個人截至目前為止的想法(也可以說是偏見)跟知識(也可以說是無知)。

    我對於目前台灣辦理公投的方式跟型態頗不認同,但在此刻,我願意尊重這個形態,並做我唯一能做的事情:負責任地,好好思考過這些議題,並且鼓勵更多人也這樣做。

    分享我的思考邏輯,並不是要大家跟著我投票,而是因為我對自己目前的投票意向並沒有信心,我想,就算到了投票那一刻也是。

    但我的確希望拋磚引玉,因為我知道包括我在內,大部分的人其實沒有好好想過,自己到底了解哪些知識?這些知識是否是自己確認過的?還是只是聽來的?為什麼選擇站在某個立場?以及為何會希望跟某些人站在一起?或是希望別人也跟自己站在一起?若莽撞投票,我深深覺得對不起我現在才八歲的女兒,因為這將決定她的世界。

    不管是網路、媒體、還是實體世界,互相的對立與攻訐已經很多了,這些當然都有助於我們獲得更多資訊,但也讓我們更容易激動、情緒化、以偏概全。我認為公投的結果不是最重要的事情,我們如何看待公投,透過公投召喚出自己的公民身份,才是比較重要的事情。

    誠摯地希望各位可以用類似,或更好的方式,跟自己對話看看。

    再次強調:我是一個很愛根據更新更好的證據來改變立場的人,因此你接下來會讀到的這個版本,也只是暫時的,我很樂意接受各位的批評、指教。

    -------------

    Part 1

    1. 全球暖化是真實存在的威脅。

    2. 這種威脅以氣候變遷、海洋與大氣循環變得難以預測、致災性天候更加頻繁、劇烈為主。

    3. 人類行為,特別是以化石燃料作為能源主要來源,所排放的大量二氧化碳、以及減少可吸納及固定二氧化碳的生態環境(包括森林與海洋),是造成氣候變遷的主因。

    4. 人類行為連帶造成的影響為污染空氣、水、土壤,生物棲地消失(如海洋酸化、海洋垃圾、雨林砍伐、有害污染物排放、大規模獵捕等),自然生態系被破壞,造成更難預測、更不穩定的環境。

    5. 全球暖化及氣候變遷造成的風險持續累積,後果將「滯後發生」,滯後的原因包括空氣污染會反射太陽光,以及海洋吸收大量熱能等等,讓暖化的後果沒顯現得那麼快。

    6. 由於大量的熱能已經積累在地球環境裡,更嚴重、更劇烈、更難預測的天災將在未來數十年內發生。而若沒有改善,數十年之後也不會停止。

    7. 即使全體國家與人類立刻減碳、停止排放,也沒有辦法逆轉全球暖化。升溫超過攝氏 2 度的機率很高。

    8. 即使台灣以及居住在台灣的人類立即減碳、停止排放,也沒有辦法逆轉全球暖化,也沒有辦法阻止其他國家及居住在其他地方的人類繼續排碳。

    9. 儘管無法逆轉,若全體人類立即停止排放、並積極進行碳捕捉與碳封存,有可能控制氣候變遷的風險在人類與其他物種更能適應的範圍內,並阻止繼續惡化,或起碼讓下一代不要受太多苦。

    10. 但我個人估計 9 的實踐機率近乎零,因為佔地球人口絕大多數,較為貧困的第一級到第三級人口(主要住在發展中國家),在往第四級(已發展國家)發展的過程,將繼續以火力發電及化石能源為主。(關於人口的四級劃分請參考《真確》一書,或看這部影片 : https://www.ted.com/talks/hans_rosling_on_global_population_growth )

    11. 目前包括台灣在內,經濟水準達到第四級的人口成長已經停滯,並開始下降。然而第一級至第三級經濟水準的人口將繼續增加,直到成為第四級。

    12. 在這過程中,地球總人口將持續增加至 110 億左右,才會開始下降。(暫不考慮極端天災、傳染病、核武、大屠殺、以及移民外星等情況)

    13. 隨著更多人口往第三與第四級邁進,這些人所使用之服務會以指數級增長速度增加,這些服務將耗用大量能源,排出大量空汙與碳。

    14. 前述這些都會讓全球暖化更嚴重,災難更劇烈、更難預測、更難調適。

    15. 儘管如此,人類的科技水準在未來數十年內尚無法直接消除天災,因此人類只能選擇「調適」,與災難共存。

    16. 火力發電造成的環境負面影響主要包括礦業開採過程對土壤與水的極大規模污染,對礦區以及廠區生物棲地的破壞,以及燃燒後造成的爐渣、空氣污染。

    17. 目前有更先進的技術來降低上述負面影響,但由於成本高,除了少數第四級國家以外,鮮少被採用。

    18. 即使碳捕捉與碳封存技術在未來數十年內持續進步,只靠碳捕捉與碳封存技術無法逆轉氣候變遷。

    19. 其他試圖扭轉全球暖化的大規模地球工程,將在人類政治與欠缺信心問題下難以推進。(延伸閱讀:別隨便改造地球
    http://highscope.ch.ntu.edu.tw/wordpress/?p=35042)

    20. 台灣也將在未來數十年承受更劇烈、更難預測、更難調適的災難。

    21. 台灣已高度都市化,且將持續都市化。

    22. 台灣的六大都市都近海,也有山區,且都大量開發,人口眾多,有人居住,容易致災。

    23. 氣候變遷、天災、與生態變化,將影響台灣農業自給狀況。

    24. 海洋酸化、污染、過漁等問題也造成漁產消失。

    25. 為生存,未來數十年更多初級產業人口、鄉村人口將放棄原本產業,並朝都市集中。

    26. 同樣的,未來數十年隨著人工智慧與自動化機械淘汰工廠人力,更多二級產業人口將被迫朝都市集中。

    27. 台灣的大型火力發電與核能發電廠都近海,大型的離岸風力發電也正在台灣海峽架設。

    28. 未來數十年內的氣候變遷造成的海平面上升、劇烈颱風、超強降雨、密集雷擊、土石流都將直接襲擊台灣都市範圍,甚至造成複合式災難。

    29. 若不改變目前集中化能源系統配置,上述災難也將襲擊火力發電跟核能發電的場址以及輸配電的線路。

    30. 台灣為高度集中化的能源系統,火力發電與核能發電,以及現正發展中的離岸風電都屬於該系統之一環。

    31. 國內外案例顯示,集中化的能源系統較不具備彈性,以及應對未來數十年頻繁、劇烈天災的能力。

    Part 2

    32. 台灣的火力發電來源為來自國外的煤、石油、天然氣。

    33. 火力發電於台灣本地造成空污與排碳,空汙佔比約為 4%- 10%,排碳佔比約為 62%。

    34. 台灣若減少或終止火力發電,可減少空污,但實際感受差異不大。

    35. 台灣若減少或終止火力發電,可減少排碳,但由於滯後效應與全球趨勢,無法改變未來數十年氣候變遷的走向。

    36. 台灣若減少或終止火力發電,在未來數十年,不管是用電量上升/持平/下降等各種情況下,都需要替代的能源。

    37. 核能與其他再生能源都為可同步減少空污、減少排碳的選項。

    38. 若不考慮未來數十年的氣候變遷以及技術發展,在集中化能源系統中,最穩定、最適合取代火力發電的選項是核能。

    39. 若考慮未來數十年的氣候變遷以及技術發展,目前的集中化能源系統(包括火力發電與核能發電與輸配電網)缺乏調適與因應多變環境的彈性。

    40. 若考慮未來數十年的氣候變遷以及技術發展,台灣的都市與集中式火電跟核電、以及輸配電網受災的高機率,分散式能源系統為更適合的發電選擇。

    41. 分散式能源系統較具韌性,越晚轉換至分散式能源系統,風險越高。

    42. 過往依賴火力與核能發電作為穩定電力來源的台灣鋼鐵重工業、塑膠石化工業、半導體業、機械業等,在未來數十年將轉型、升級。原因包括 a. 中國、南亞、東南亞與非洲崛起替代。b. 摩爾定律遇到天花板。c. 人工智慧進步使得歐美日可自行回國生產。d. 客戶與國內環保法規要求,提高綠能比例。

    43. 因此集中化能源系統下的火電跟核電重要性會大幅下降。

    44. 分散式能源系統的能源主要為再生能源,包括風能、太陽能、水力發電、地熱能、生質能、以及海洋能源等、以及各種儲能技術。

    45. 由集中式往分散式能源系統轉換的過程中,也可搭配部分核能、火力發電(以燃氣為主)。

    46. 關鍵在於能源來源多元化、電網應對變化彈性高、裝置及移除效率高、以及盡量降低各種污染與碳排放。(關於分散式能源系統請見:分散式電力系統相關經濟與產業效益分析 (行政院原子能委員會 委託研究計畫研究報告 https://www.aec.gov.tw/webpage/info/files/index_11_7-06.pdf?fbclid=IwAR2t3jctIqRalO9D0K1RfGkwmwvoFzf3rbPwUOT3LBdCmiqRjGyOvdTo8nw )

    47. 目前看來,這些再生能源在台灣,不管是在技術還是產業上都還不成熟,佈建速度慢。

    48. 若要轉型至分散式能源系統,未來 20 年需要加大力度投資。並積極研發、採用最新的技術。

    49. 加大力度投資再生能源與佈建分散式發電系統,也有可能造成環境破壞、在地民意反對等問題。(例如:https://pnn.pts.org.tw/type/detail/2157、https://pnn.pts.org.tw/type/detail/2078

    50. 然而,相較於集中式能源系統過往造成的環境破壞與反對,移除與調整再生能源與分散式發電系統成本低,分散式能源系統的民眾參與度、可介入性也較高。

    51. 有大型研究顯示,現有技術已經可以在全球達成 100% 再生能源,且最終降低成本,增加工作(請參見:https://electrek.co/2019/04/15/renewable-energy-2050-solar)。然而正如結論所示,政治意願最為關鍵,也最為欠缺。

    52. 謹慎預估,未來 5-20 年內的技術發展與應用如儲能科技、智慧電網、需量反應(demand response)也將穩定化再生能源與分散式能源系統不穩定的問題。

    53. 技術發展也將提升分散式能源系統之發電效率、降低建築業、家庭能源消耗與尖峰問題。

    54. 隨著氣候變遷加劇帶來的風險,分散式能源系統更可與風險共存,將獲得更多地區與國家採用,相較於集中式能源系統,分散式能源系統的相關投資將更大、技術發展將照加速回報定律越來越快。(關於加速回報定律:https://wiki.mbalib.com/zh-tw/%E5%8A%A0%E9%80%9F%E5%9B%9E%E6%8A%A5%E5%AE%9A%E5%BE%8B

    55. 相較於分散式能源系統,集中化能源系統輸配電過程中能源流失甚巨。

    56. 相較於成熟、不需民眾參與、由高度專業者操作的集中化能源系統,分散式能源系統尚需要時間成熟,需要公民參與,因此公民需要高教育程度、高經濟水準及高公民意識。

    57. 以全球來看,台灣為具備高教育程度、高經濟水準與高公民意識的國家。

    58. 樂觀預估,台灣起碼需要 20 年漸進式轉換至分散式能源系統(也就是 2039 年)。

    Part 3

    59. 不排除更安全、更無廢料、可以彈性調整之小型化核能(核分裂)系統、乃至於氘-氚聚變、氕核融合能源,在未來數十年內加入分散式能源系統。

    60. 然而,台灣自行研發並快速取得上述核能系統的機率極低。

    61. 人類正在進入新太空時代,核能為此時代必須使用之能源。

    62. 因此,民眾須更認識核能,破除對核能的錯誤理解跟過度恐懼,並瞭解新的核能技術發展,否則到時候仍可能無法使用。

    63. 為落實減碳、減空汙、增加電力系統韌性的目標,台灣需要加速淘汰集中式火力發電,和其他的集中式能源。

    64. 若台灣中止核能發電,火力發電未縮減規模,且再生能源與分散式發電系統發展速度緩慢,這段由集中轉換至分散式能源系統的期間,火力發電可能造成更多空污與排碳。

    65. 若使用燃氣取代燃煤,空污、重金屬與排碳將較燃煤少,但也會略為增加。

    66. 然而火力發電並非唯一造成空汙與排碳的元因,工業、交通、營建、農業、餐飲、甚至民俗祭典也是台灣民眾感受到空汙與排碳主因。

    67. 因此在上述期間,若能降低上述產業與活動之排碳與空汙量,可達到整體空汙與排碳不增、甚至下降。

    68. 同時燃煤發電比例不能增加。

    69. 若能加速轉換至分散式能源系統,則能降低上述環境與產業衝擊。

    Part 4

    70. 若政府續用核電,並維持現有核能機組,「可能」維持火力發電不增加。

    71. 若政府轉而啟用核四,「可能」取代部分火力發電。

    72. 若政府在核一至核四增加機組至 20 組或更多,則「可能」取代更多火力發電。

    73. 在 70-72 的情形都「可能」在台灣從集中式能源系統轉換至分散式能源系統的期間,減少空汙及碳排。但,也「可能」增加空污及碳排。

    74. 例如政府減緩再生能源開發,放棄朝分散式能源系統轉型。

    75. 例如政府未積極降低交通、營建業等各產業、活動排放的空汙與碳排。

    76. 例如政府在續用且增加核能機組同時,開發並啟用更多燃煤發電。

    77. 台灣的政治鬥爭、短視、以及各種利益交換,讓 74-76 的情況發生之機率非常高(如川普接任歐巴馬之後的舉措)。

    78. 若 74-76 的情況發生,將會大幅延後台灣轉型至分散式能源系統的時間。

    79. 例如將原本可投入至分散式能源系統的轉型經費,用在社會欠缺發展共識的核能,而且順利推動的機率極低,推動過程衍生的社會成本極高。

    80. 例如降低投入培養分散式能源人才、技術、及產業。

    81. 例如降低推動台灣各活動與耗電量大的產業轉型。

    82. 例如降低新創公司參與分散式能源系統轉型的商機。

    83. 例如增加核能機組,使得未來處理成本及時間將大幅增加。

    84. 若 70-72,74-76 的狀況都發生。79-83 的問題將更加嚴重。

    85. 若考量到未來數十年的氣候變遷與技術發展,台灣若不轉型至分散式能源系統,或是轉型速度太慢,負面風險及損失將非常高。

    86. 為了加速轉換至分散式能源系統(避免79-83的狀況),降低未來風險。應反對於2025 年後續用集中化能源系統下的核能發電。

    Part 5

    87. 即使與火力發電同樣消耗有限的礦產,有開礦造成的環境污染問題,集中化能源系統下的核能發電依舊為最安全、最穩定、環保的發電技術之一。

    88. 若能於 30-50 年前,即於全球大量以核能取代火力發電,發展再生能源,有高機率扭轉全球暖化與氣候變遷,達到以核養生態的目標。法國為一例。

    89. 然而由於各種因素,例如為了避免核擴散、政治家與民眾未能體認全球暖化嚴重性等,人類太晚行動。

    90. 若如今再靠集中化的核能取代集中化的火力發電,也無法避免因滯後效應與全球排碳趨勢帶來的災難風險,反而會拖累朝分散式系統轉型發展,跟調適的契機。

    91. 再生能源、分散式能源系統、全產業的智慧節能、以及未來的小型化、彈性化核能(乃至於核融合)是人類面對難以預測的未來、高度都市化的人口、極端氣象與複合式災難的高機率發生,以及迎接太空時代的到來,需要的能源配置。

    92. 需要等待小型、彈性化核能科技成熟,才有機會讓該技術加入分散式能源系統。而這需要長時間(估計起碼20年),現階段應加速淘汰集中化能源系統為優先。

    93. 現階段中止集中化能源系統下的核能電廠,不代表永遠放棄核能,或降低跨國核能研究的投入。

    94. 現階段中止集中化能源系統下的核能電廠,不代表接受諸多對核能的錯誤認知與流言。

    95. 現階段中止集中化能源系統下的核能電廠,不代表否定台灣現有產業的經濟貢獻。

    96. 現階段中止集中化能源系統下的核能電廠,不代表選擇接受大量碳排跟空污。

    97. 現階段中止集中化能源系統下的核能電廠,不代表否定過去多年來核能工作者及研究人員的努力跟心血。

    98. 現階段中止集中化能源系統下的核能電廠,是為了朝分散式能源系統更快前進,並可讓新的核能技術能夠在分散式能源系統下銜接。

    99. 選擇分散式能源系統,不代表認同錯誤的再生能源施作案例與造成的環境破壞。

    100. 選擇分散式能源系統,不代表好高騖遠,追求遙不可及的再生能源或新核能技術。

    101. 選擇分散式能源系統,代表正面面對未來台灣的環境風險,理性評估未來 數十年內氣候變遷與技術發展的可能性。

    102. 以上思考僅針對台灣。


    最後推薦大家看這則 TED 演講,我的想法跟這位講者很接近:

    How will we survive when the population hits 10 billion? | Charles C. Mann

    https://www.youtube.com/watch?v=rmfzwwrCrrU

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