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财团法人海峡交流基金会

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日本福岛灾变对我国核能安全议题之启示

  • 更新日期:109-09-02

日本福岛灾变对我国核能安全议题之启示

文/黄心华

福岛电厂的核子灾变发生至今已超过1个月,其中有关核电厂辐射外泄的危机已经逐渐平息,回顾事发当时许多耸动的核灾伤亡预测,至今证明多是虚惊,且到现在为止,尚未有任何1人直接死于辐射外泄的伤害,但受损核电厂的机组周围偶尔仍有辐射值飙高或是辐射污水造成邻近水域污染的状况,依旧引发国际高度关注与责难。

综观本次灾变,并非因为核子反应炉本身的故障而引发,而是因为地震与海啸的复合影响,导致核电厂的备援电力失效而造成反应炉无法正常冷却,加上日本电力公司的民营化结构,无法及时做出报废反应炉的明快决定而导致后续的连锁灾变。本次灾变虽然未对台湾造成显而立见的威胁,但相关事发的经过,可一定程度的为我国未来的灾变预警机制提供相关的启示,以下分成几个主题进行探讨。

应检讨电厂附属设施的抗灾能力与备援量能

近年的灾害规模越来越大、许多当初设计时所采用的历史资料,或许都已不能反应现在的极端气候,或复合式灾变的影响,因此在这样一个面临巨变的过渡时期,以现有的资源去补强最关键的弱点,才是能兼顾时效与可行性的方案。核能电厂的核岛区域结构极为坚实,虽然台湾断层密布,全岛各地皆有断层通过,然目前的资料显示,邻近之断层并不会引发足以摧毁核岛区域的强震,但其附属的设施则可能会受到天灾的影响而丧失功能,进一步导致反应炉的功能异常。因此,现今要补强的重点,应该要特别注意附属设施与营运线路的抗震补强。台湾的核电厂在紧急事故发生时,除了可透过外部供电支援冷却设备运转之外,尚有柴油发电机、燃气涡轮发电以及重力式生水池的设计,以确保厂区供电异常时,仍能维持反应炉冷却的机能,因此政府应当同步检讨核电厂附属设施的抗灾能力,并严肃检讨备援设施的实际运转现况。以目前国内的社会舆论氛围而言,单靠原能会自主式的核电厂体检可能无法被朝野及社会大众采信,尽快引进国际的第三方机构进行核安的体检,可能较容易取信于国人。

检讨紧急处置机制与强化国军核生化救灾量能

本次日本福岛核灾会引发连串危机的结构性原因在于,主管福岛电厂的公司为一民营机构,在维护企业利益的心态下,使之无法做出立即报废反应炉而阻断核子反应的明快决定,因此导致连串的意外事故,加上日本电厂的紧急供电系统过多仰赖外电(其他电厂)的供给,导致复合式的灾变一旦发生,原本提供备援的外电无法顺利供电,导致冷却系统功能失效而引发灾难。反观我国台电公司之属性与一般营利性质的私人企业不同,因此较有可能站在公众的立场做出壮士断腕的处置。原能会应鉴于本次日本福岛核灾的教训,因应台湾地狭人稠的现况,拟定一套加严的紧急处置机制,并公诸于社会,方能于第一时间阻断核子灾变扩大的可能性。

有关疏散机制方面,若核一、核二厂的紧急疏散计划范围涵盖10公里时,由于人口密度不高(多位于新北市之东北角沿海区域),应有足够能力依计画实施撤离,惟目前的疏散计划受限于村里广播系统尚未完全建置,故无法直接通知每一位民众,仍须仰赖基层干部与警方巡逻车的通报。若疏散范围扩大为20公里时,则多已涵盖台北市部分范围,尤其核二厂的位置更加接近,疏散范围将涵盖台北市中心区,足见政府对于严重核安事故发生时的疏散计划,需要在最短时间内评估、公布及演练。

台湾过去几次的天然灾害中,国军部队的投入,对于救灾的效率及成效,都有极为显著的贡献。但我国国军员额在历次精进、精粹案的裁并之后,某些专业军种的动员量能已被大幅删减,尤其在工兵及化学兵的员额方面,政府应考虑适度增加上述军种的人员及装备量能,才能在灾难发生前后得以立即投入动员。此外,我国化学兵的训练主要是针对核生化作战时的防护支援及清洁,是否足以应付核电厂事故或邻近区(海)域的核子动力舰艇灾变所需?也是在整军备战的过程中必须考量的国安课题。

核四议题应回归理性而务实的讨论

就实际现况而言,我国的核一、核二皆为运转数十年的老机组,如果停建核四,那我国未来将面临核一、核二不仅不能提前除役,且须被迫延期营运的压力。就逻辑上而言,不赶紧换用「新车」,而继续行驶30年的「旧车」,实在不是明智之举。

依照我国2009年能源统计手册揭露之讯息,目前就发电结构构而言,核能发电约占18%,火力发电则占77%,上述资讯表明,我国对于火力发电的依赖已经极为吃重,且由于我国高耗能产业耗用的电力占去了总发电量大半。因此,在全球温室效应的影响,以及国际减碳压力的驱使下,我国若放弃核能发电,势必要更加仰赖化石燃料作为发电的用途,进而导致我国产品的碳足迹标示数据丧失竞争力,不利于出口外销。此外就我国能源安全而言,一旦海运线遭受截断,核能发电将比火力发电能够有更多的缓冲时间,亦是传统火力发电厂无法取代的特性。长远来看,若要达到非核家园的理念,则我国在产业政策上必须大幅进行调整,计画性的减少高耗能产业的存在,如此方能降低对于发电容量的要求。

两岸应在核能安全议题上携手合作

福岛核灾发生后,基于气流引导的方向,辐射尘多半朝向阿拉斯加或北美一带扩散,目前依照国内专业单位的数据模拟,日本福岛的辐射尘行进路线主要跨越北美,再经北欧上空,并于1周内完成环球一圈的扩散,因此对于北半球而言,皆有机会侦测到辐射值的波动,惟经过了全球的扩散,相关的辐射数值已被大幅稀释,其微量等级已经逼近仪器的监测极限。

以中长期的观点而言,若邻近国家的核电厂发生跨国辐射外泄事故,我方应体认到,即使该区的核子灾变被平息,但东亚地区(包括台湾)可能会被欧美等国进一步宣告为警戒区,届时我国的旅游市场、产品输出、货物安检等手续,都有可能受到考验,进而大幅冲击我国经济状况!政府必须尽早因应。

尤其就大气扩散条件来看,我国应当最重视大陆东南沿海一带的核电安全,因为此一区域的核电厂一旦发生外泄事故,则大量的辐射物质亦被气流导引朝向台湾,并且由于距离较近,因此能够争取的反应时间与缓冲空间时间皆较少。政府应利用两岸会谈的时机,尽早建立适当的协同联系与应变管道,将此一潜在威胁减至最小。

地震海啸预警机制的建立和落实

目前被提及的预警系统可分为两类,其一为简讯通报系统,另外为海啸预警系统(实际应为海底地震监测站,并结合海洋物理监测系统)。虽然外界批评简讯系统的建构缓慢,但此一系统需要有前端的测站讯号、震源震度判定以及后端发送简讯,之间的运作必须再三经过测试,由于环节众多,建议政府不应躁进,否则到时候讯息发送错误,反造成恐慌与面临严重的批判。在正式实施全面性的简讯通报机制之前,对于攸关大众生命、财产安全的高铁、台铁、捷运、航管、金融单位等专业机构,政府应列为首批通报的涵盖对象,并思考如何能将预警讯号迅速转换为有效的反应动作,使之能争取黄金10秒进行减速、处置或启动备援。

以我国现有的预警系统而言,主架构为海底地震观测测站,但由于经费和技术问题,仅能于近岸地区设置测站,由于海底测站的离岸距离攸关未来所能争取的预警时间,建议政府能重新考量时程,并投入更多的资源,争取于更远之处设立海底测站。但政府也要思考,发送简讯后的10秒,应该教导民众做哪些防护?我国的各项防灾演习常常像是特技表演与沦为装备展示,政府需带头把日常的演习与防灾教育做好,并落实到每一位国民的工作、交通与家庭生活之中,从而建构简讯预警系统才有实质意义。

综和上列各项因素,以我国的能源结构而言,核能发电在短期而言可能仍是非常重要的选项。举例而言,若现有核能电厂的一个机组停止运转,若以火力发电替代,则我国必须付出的代价相当于每天必须加烧1.1亿元的天然气以供代替,在经济(电费)考量上,民众未必能接受。在风力发电方面,若以每座风机2MW来计算,若要替代核能,则需1万2千组风机,需要约4千公里长度的条状土地方能容纳,并需耗费1.4兆元。另有关太阳能发电,以目前的技术能力而言,约需一整个新竹市的面积才能提供替换,以上的再生能源方案,尚必须靠天吃饭,一旦风力、阳光因素无法配合,则供电稳定性必然受阻,对于民生经济绝对有极大的杀伤力。

因此在逐步走向非核家园的理念之前,社会各界仍需秉持理性态度讨论我国未来能源政策与能源安全的议题,并顾及再生能源发展的实际现况与因应未来国际减碳的潮流与压力。对于此一攸关国家发展与社会福祉的重大议题,期待各方都能以理性的态度务实面对。

(本文作者为国家政策研究基金会副研究员;国立中央大学土木研究所博士)

(本文不代表本会立场)


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