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※ 本文轉錄自看板 ricebug

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        因為好幾個人寫信或丟我水球來問一些有的沒的，
        承蒙看得起，我把我知道的，簡單的寫一寫，有錯還請指教。




        為什麼我們不把高階核廢料（HLW）打到外太空？




        大概是我孤陋寡聞，我從沒在書上看到過把HLW打到外太空的解決方案，
        我只能猜測兩個原因，使得這方案從沒被討論過：

        一、上太空的費用很貴。

        我以前在碩士時讀應天行刊在「中共研究」的論文時
        （說來不怕被笑，我是文組的，碩士念的是國際關係），
        他在論文曾提到衛星發射的成本與商業應用，
        我印象中後來有讀過基本換算是1公斤發設成本大概是1萬美元，
        而且這是近地軌道的價錢，打到同步軌道的價錢又是好幾倍。

        先解釋衛星軌道好了。
        衛星軌道有很多種，如果我們看高度，
        最常聽到的是近地軌道（LEO）和同步軌道（GEO）兩種，
        這兩種軌道天差地遠。

        LEO多半是指在500公里高度以下的衛星軌道，
        這個高度雖然說是無重力，其實還是有的，
        只是很小，空氣也還是有，只是非常非常稀薄，
        因此衛星在這個位置飛久了，它還是會掉下來的。
        像是美國的光學偵查衛星，多半都在這個軌道，壽命都幾年就差不多了。

        GEO是指35700公里高度的同步軌道，
        由於這個軌道上的衛星公轉跟地球自轉速度差不多，
        基本上是丟上去不用擔心掉下來。

        但是同樣的火箭，能打到GEO的載重量跟LEO的載重量是差距好幾倍的，
        我當時讀論文印象很深，日本H2A火箭打LEO能載的重量是15噸，打GEO只剩2噸。

        我剛剛wiki一下，找找看當年的印象有沒有模糊，
        結果找到這個網頁：

        http://en.wikipedia.org/wiki/Comparison_of_heavy_lift_launch_systems

        各位可以換算一下一噸HLW打上太空的成本，
        我試算一下，相較之下，貴死人的再處理（一噸處理成本100萬美元）
        ，還算便宜的。

        二、丟太空的失敗風險很高。

        直到現在為止，太空發射的失敗風險還是很高，
        整體的看，失敗率還是在百分之幾，
        但對於火箭丟的是衛星而言，發射砸鍋了不起就是保險公司去賠，
        然後下次發射時保費增加；
        但如果丟的是HLW，發射砸鍋，砸到哪家不是活該倒楣？
        就算掉下來時燒成灰，那些放射性核種塵埃還是在空氣中飄呀飄，
        並沒有比較好。




        既然核能可以減輕台灣的生命線尾巴，
        那我們何不狂蓋核電廠，把核電佔發電比率拉高到50％，甚至70％呢？

        當然台灣是可以拉高核電比例，但是能拉高的比例也是很有限的。
        因為核電的特性，對台灣而言也是有限制的。

        電力需求不是靜態的，它是動態的，像人的血壓一樣，有高有低，
        因此晚間是電力需求的離峰，白天是高峰。

        但更重要的是，電力需求在冬夏季差很多，原因當然是空調。
        我記得這一兩年看過台電的新聞稿是，台灣1/3的夏季用電都是拿來吹冷氣。

        在電力需求上，一個地區一年到頭最低、最保守的用電量，
        就稱為「基載用電」。

        核電廠的特性是，一旦啟動，原則上燃料就是用同樣的速率在消耗，
        因此功率如果變動，很不符合燃料的成本效益，
        不像石化電廠如天然氣電廠，功率要下降是吧！瓦斯開小一點就解決了。

        因此核電的特性是非常適合作為基載電力的電力供給，
        反過來說，它也只適合基載電力。

        一個電廠，不是像憨牛一樣，卯足了勁功率全開就好了，
        它要跟著電力需求的負載變化，上上下下的調整功率；
        為了應付突發的電力需求，電廠通常不會功率全開，滿載發電，
        而是只投入80、85％的燃料發電，留點可用餘額作為電力備載；
        除此之外，電廠也必須要隨時針對頻率控制、緊急備轉等等，
        共約11項ancillary services去做調整，
        上述這些，都會對電廠營運造成額外的消耗。

        然而核電因為功率變動就不符燃料成本，
        因此幾乎都擔任最輕鬆、最好賺的基載電力，
        上述這些任務，多讓其他電廠去負擔，
        於是別的電廠只好吃下昂貴而效率差的變動性電力需求。
        所以一般的核電成本，
        實際上是把這些隱形成本丟給別的電廠去負擔，才得以減輕這麼多的。

        因為核電最好用就是去當基載電力，
        因此對於台灣夏天跑出來高達1/3的空調用電，實際上無能為力，
        換言之，核電在台灣的發電比例，60％是理論最大值，
        實務上可能連35％都過不去。






        等一下，那法國是怎麼回事？法國核電佔總電量比例不是達到78％？

        是的，法國的核電政策確實是非常特別的案例，
        這要從二戰後的馬歇爾計畫談起（終於回到我的本行了）。

        二次世界大戰後，為了讓歐洲恢復繁榮，
        美國向歐洲提出馬歇爾計畫，以恢復歐洲的工業實力，
        當時美國在設計計畫細節時，幾乎都要求新建的工業鍋爐，
        須盡量以重油為燃料。

        這其實是美國控制歐洲的一步棋，
        因為當時美國是全世界最大的產油國
        （1940年代時，中東的石油還沒有被發現），
        讓西歐的工業仰賴石油，就是讓西歐的經濟仰賴美國。

        歐洲各國不是不清楚美國在想啥，
        但是兩場大戰已經打的大家窮翻了，沒有本錢再討價還價，
        只有摸摸鼻頭接受。

        然而法國在1955年的蘇伊士運河衝突中，
        體認到美國並非永遠站在自己這邊，因此整個國策開始轉向，
        國策轉向獨立自主，這個決策反映在法國的國防決策（1966退出北約），
        反映在法國的軍備製造上（自殺用的幻象IV轟炸機在1956年開始研發），
        也反映在法國的能源供應上。
        1957年，法國總統科迪（René Coty）下令推動法國核電計畫。

        問題是，法國的鈾要從哪來？如果鈾礦無法自己取得，
        核電要如何談自主？

        答案是尼日。

        尼日是法國在非洲的殖民地，
        雖然尼日在1960年獨立建國，但是法國的政經勢力仍然牢牢的握住尼日的動脈，
        尼日的鈾礦，有很長一段時間的唯一礦商就是法國核能企業Areva，
        直到這幾年，中國勢力進入尼日，才慢慢改變法國獨大的局勢。
        各位看「黑暗大布局」這本書，就有講到這件事。
        （而且作者就是法國人）






        最後聊一下我所知道的，歐洲的電力供需
        （畢竟我的功力沒有厲害到可以把全歐能源政策都摸透透）。

        台電會跟你說，法國透過核電而達成能源自主，
        甚至還有多餘的電，能夠賣給瑞士、德國等。

        我們從前面這幾篇文章中提到核電的特性往下想：
        一、法國的電力高達78％是核電；
        二、核電輸出除非到緊急時刻，否則原則上都是全功率輸出；
        三、核電的發電成本中，燃料只佔15％，
            換言之剩下大部分成本都是建廠的折舊成本。

        那麼，表面上法國賣電，德國買電，看起來是德國是不知死活的蠢蛋，
        但如果德國卯起來蓋燃煤電廠（反正德國的煤多的是）不買電，
        那麼到頭來該哭的是德國，還是法國？

        這就是歐洲電力供需很有趣的地方，
        表面上，歐洲電力供需上是德國居於下風，
        但是實際上，法國也有不得不賣電的壓力，因為如果不賣電，
        法國的核電比例是有可能高到自己消化不完，
        屆時讓核電廠停機，法國的損失更大，
        因此電力賣給國外以攤平成本，不是件壞事。

        所以，面對德國的反核示威，法國搞不好心頭還是站在同一陣線的。

        從德國的角度來說，核電廠放別人家，
        核廢料讓別人去抱著傷腦筋，自己也許要多花點錢買電，
        但是省卻太多麻煩事，
        你確定德國的算盤就比較笨嗎？

        其實，法德的電力供需關係，是種共生關係。





        昨晚轉台剛好轉到2100，請到了一堆學者專家討論核能安全問題，
        說真的邀來的確實都是一時之選
        （光看到台灣地震大咖的馬國鳳老師，我就難得的願意坐下來繼續看），
        學者談呀談的，忘記是誰講了這樣一句話，
        在我聽來，竟感到刺耳：




        面對大自然，我們要謙卑以對。




        2000年，那時還在大學讀書的我因為因緣際會的參與了核四再評估會議，
        讓我從一個文藝青年，開始對能源政策有興趣，
        就這樣有空就讀能源、環境政策。

        隔幾年，我看著當年反核的環境學者，
        在面對後來暖化危機時無言以對，
        不知道如何面對那個當年被他們嫌棄的要死，卻又是暖化解藥的核能電廠時，

        覺得那種畫面，非常諷刺。

        這幾天，我看著那些昔日高舉擁核大旗的學者和政治人物，
        突然把「謙卑」掛在嘴上，開始跟大家強調，其實核電廠也有「limit」時，

        我感到同樣的諷刺。




        核四，作為我自己研習公共政策的這一堂課，真是太精采了。
        一點點心得，與各位分享。


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※ 編輯: ricebug  時間: 2011-03-24 22:40:45  來自: 114-40-77-154.dynamic.hinet.net
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※ 作者: L0  時間: 2011-04-04 14:38:53  來自: 218-166-198-55.dynamic.hinet.net