10%算多還算少

自從核一廠兩部機組陸續停止運轉後,核二、核三共四部機組提供的核能發電占比,大約是10%左右,白天用電量大時可能少一點到8%~9%,夜間可以能多一點到13%~15%。這樣到底算多還算少呢?(本文寫於2019年6月,2021年6月檢視更新)

先看看發電量

從2019年6月17日至19日中挑幾個點,核電機組總發電量平均約3822MW⋯⋯
3,822MW=3,822,000kW,連續一小時就是3,822,000度電(kWh)

而根據聯合國IPCC的AR5報告對各種能源計算的碳足跡,核能每度電12公克,3822MW相當於每小時45.8公噸二氧化碳
再來看看用很兇的燃煤跟天然氣,如果要達到核能的發電量:
燃煤每度電820公克,相當於每小時3,134公噸
天然氣每度電490公克,相當於每小時1,872公噸

(小數無條件捨去)

也就是說,如果要用其他可全天候運轉的能源取代核能,燃煤每小時多排放了3,088公噸二氧化碳,天然氣則是多了1,826公噸,這樣的數量是什麼感覺呢?

再看看排碳量

如果用排碳量較少的天然氣取代目前核能發電的發電量,相當於每小時多排放1,826公噸的二氧化碳。應該很多人都有騎車、開車去加油站加油的經驗,現在發票明細大都會告訴消費者本次加油的量約合多少的二氧化碳排放量,這個數字來自於經濟部能源局,每公升汽油燃燒後的二氧化碳約2.24公斤
所以1,826公噸的二氧化碳,相當於815,178.57公升汽油燃燒後排放的量
既然講到車,我們就找幾款市佔率頗高的房車、休旅車,以汽油動力(不含油電混合)來說,油耗大都落在每公升汽油行駛12~16公里間,較大台、車重較重的差一點,比較偏中型、使用較新引擎技術的好一點,如果大部份都在市區行駛,也會差一點;就算平均每公升汽油可以行駛14公里好了。另一方面,經濟部能源局對一般小型車的年耗油量推估方式是平均每年行駛15,000公里(這已經是一個很常用車的值),和剛才抓的每公升14公里計算,相當於目前市佔率很高的幾款普通小型車,平均年耗油量是1,071.43公升。
小數點後就忽略,815,178除以1,071,相當於一台車761年,或是761台車一年耗油量所產生的二氧化碳排放量。而不考慮閏年的話一年有8,760小時。換算下來,一年多出的二氧化碳排放量,會等於660多萬輛小型車一年的排放量
又按照交通部公路總局的統計資料,截至107年12月,六都(新北、臺北、桃園、臺中、臺南、高雄)合計的小客車登記數是4,601,054輛,再加上小貨車是5,137,001輛(經濟部能源局對小貨車、小客貨兩用車的年耗油量計算都是每年平均行駛15,000公里;而查詢幾款常見的汽油動力發財車、商用貨卡油耗會略差於前面所抓的平均值,每公升汽油約行駛8~12公里。
因此粗略估計,即使是用天然氣取代核能,一年多產生的二氧化碳排放量,很可能會相當於六都的所有小型車(不含機車)的二氧化碳排放量
也可以去查詢經濟部能源局的加油站汽柴油銷售統計資料,各種車輛累積起來,交通用途所貢獻的化石燃料消耗與二氧化碳排放確實是相當可觀的。

核四可以幫上忙

接下來算算龍門電廠(核四),核四使用兩部發電容量1,350MW的ABWR反應器,合計起來就是2,700MW,滿載運轉的話每小時可以發出2,700,000度電(kWh),碳足跡約合32.4公噸二氧化碳。這個發電量如果使用燃煤的話,相當於每小時會排放2,214公噸二氧化碳,天然氣的話則是相當於每小時排放1,323公噸二氧化碳。
如果實踐「核能減煤」的精神,用來取代燃煤發電的話,相當於每年可以減少七百多萬輛汽油小型車的二氧化碳排放量。而如果拿來供應給電動車的話,相當於每年可供應約600萬輛電動房車/休旅車所需的電力 (已考慮裝置容量因數,電動車耗能參考車廠數據、國內外測試值與相關報導,並參考經濟部能源局計算小型車能效時推估的每年平均行駛公里數);在電動車普及後,能夠幫助減少許多二氧化碳與空氣污染排放,讓我們享受方便的生活又兼顧環保,這就是「以核養綠」。(關於電動車的計算,可繼續讀番外篇
最後…我們來算個大的,如果核四能運轉,另外三廠的舊有機組可以延役,滿載發電容量將會是7,844MW,可以穩定供應目前20%以上的電力;而如果另外三廠的舊有機組也汰換成1,000MW級距、高效又安全的新世代反應器機組,將可以上看25%(若都用1,350MW算會接近30%);又如果再搭配上水力與其他合理的再生能源開發,四成左右(甚至再多一些)的電力來自低碳能源是有可能實現的,能夠讓臺灣往低碳科技王國邁出一大步。

在〈10%算多還算少〉中有 2 則留言

  1. 我是楊士正,核工專業,曾任比爾蓋茲TWR模擬器PM3年。我想能否倒過來算發電規劃為,由2050或2060台電碳中和達標,倒過來估算如何規劃所有的發電廠,我有概估得核四1號機規模x16,還得偷用很多燃氣電廠才能勉強的撐過去!這不就是最好的明證嗎?不然就是台灣工業架構大調整,台積電,電動車,機械整個産業鏈移出台灣了!其他化工、煉鋼可能得大量用二氧化碳回收技術才能繼續存活下來!不過屆時是否塑膠、金屬、玻璃皆應已90%為回收循環使用的,基礎工業由生產、挖礦已轉變為回收再製!

  2. https://technews.tw/2021/06/03/terrapower-bill-gates/ 此網頁所言的最新核電廠設計,即為泰拉能源的TWR加上融鹽做能量儲存,此是為了應付現今風光發電等不可調度太多比例情況。另TWR為滋生反應爐,可將核燃料使用率大幅提告到5,60%,所以可以40年不換燃料棒的。網頁報導中說的濃縮較高比例其實只是少數一些啓動燃料棒而已,大部份則為使用原清水爐(即核一,二,三廠)的廢燃料棒再經一般處理精製即可,甚而台灣都可跟泰拉能源合資生產的。可想而知,2050/2060世界要碳中和,必然核能早已復興,再10年後全球將開始大量興建第四代核電廠,至於核融合發電,就希望能更快吧!

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