2013年3月12日 星期二

為什麼不「支持」核電?

為什麼要「支持」或「反對」核電?


你支持兩性平權、男女參政權應該平等嗎?在這個時代,不是二十世紀初而是二十一世紀初,我想大多數人都不會想要用太多論述來說明理由,因為這些理由早已深化為民主價值,根植在心中。

你支持公共場合禁菸嗎?或許就不是那麼一定了。會有人提出外部性的概念,認為放任不能得到社會最適,但反對禁菸的一方又可能提出,只要人們能正確認知放任吸菸是在傷害自己的健康、進而不再去給客人抽菸的店家消費,那麼「公共場合」的吸菸情況,自然會收斂到比較符合社會利益的方向。總之,還很有得吵。

那麼你支持健保免費、建立有如古巴一樣的免費醫療體制嗎?『這是人命關天的問題』,某些刻意美化古巴醫療體制的美國左派青年會這樣說,『社會主義的古巴不讓窮人因為窮苦而病死,但資本主義的美國政府刻意讓窮人去死。』這是人命關天的問題,不該為了什麼經濟效益、社會福利最大化的目標去制訂政策,有很多人因為政府能作而不做、在窮苦中死去,所以政府不該把人命用經濟價值去換算,而要把救活任何一個窮苦的無產階級當唯一目標。

你支持,牽扯人命的事情,就不該以經濟學角度分析嗎?在以機率論進行決策的現代,天災或意外事故若出現了離群值、超過政府預先準備的措施,而有了遠高於當初預估的期望死傷損失的情況,你支持政府把這種『施政錯誤』就稱之為『遺憾』,只因為在事前評估時,預先準備的措施看起來很夠嗎?

事實上,『支持』意味著贊同採取這個決策-但卻不代表要永遠、甚至在其他條件改變之後,還要支持相同的決策,美國的核電開發正是最好的範例。

在1980年代以前-這是一個有意義的數字,因為正是機率論跟實質選擇權決策大舉入侵美國企業界財務決策的分水嶺。美國的公有utility company Tennessee Valley Authority 在1980年代計畫興建完成17座核能電廠,但真正完成興建的只有5座。Bellefonte、Hartsville、Yellow Creek這三座興建中電廠(前兩者已經完成大多數工程,出現美國核電廠典型的冒蒸氣煙囪造型)卻決定停建。

是因為三哩島事故讓美國政府下令停建嗎?這是一個可笑的論點,真正的原因在於續建核電廠,在當時成為一個錯誤的財務決策。簡單來說,對TVA而言,放棄續建核電廠、將資金投入其他的選擇,才是正確的投資。1970年代的美國正好在第一次石油危機後被嚇傻,因此積極準備其他能源替代方案-特別是最好能跟油價脫鉤的選擇。核電正是最好的選擇,理當是最好的選項,但是在過去三十年來,美國的核電發電量佔總用電量比率一直都穩定持平,沒有太大的改變,這是因為三哩島事故很可怕、所以美國政府不給牌照通過嗎?當然不是。

主要的原因是大型核電廠雖然靠著規模經濟有最低單位發電成本,但這卻不是美國能源企業考量財務決策的方式。在1980年代,超臨界機組的成熟、燃煤機組以及燃氣機組在財務決策上的優勢(後述),使得核電廠甚至在利益考量上被放棄,這才是真正的原因。三哩島事故後那麼接近十年Bellefonte電廠才停止興建,要把停建的原因扯到三哩島事故上面,是相當不可理喻的-更別說前陣子已經決定復建計畫的Bellefonte電廠,正是跟三哩島電廠用相同設計、同期由Babcock & Wilcox設計的舊型壓水型反應器。沒有因為核安顧慮而禁建新核電,反而在日後允許在老化的廠區復建同型機組的道理。當初停建Bellefonte等大型核電廠的原因是,大型核電廠失去了財務優勢。

但是核電依然是最低單位發電成本的-不只在考慮外部成本(溫室排放以及核安風險成本)之後最低,純粹的單位發電成本也是最低的(是的,還考慮很多人認為『天文數字』的廢廠成本(註1))。但很不幸地,Cost Down並不是美國企業進行財務決策的基本原則。單位成本最低的方案,並不一定是最佳方案-這聽起來很令人驚訝,但這才是財務決策的基本常識。



上圖說明了在電力需求成長之時,進行擴增電力供給會產生的情況。為了避免太常出現blackout(跳電)問題,像TVA這樣站在國家角度規劃發電的企業,會將缺電成本(outage cost)納入考量,而將裝置容量拉到預期的電力需求水準以上。如此一來,供電能力過大的機組,就會出現產能溢流。產能溢流意味著電力供給根本不是像當初估算的那樣有效率,在最大發電量之下每度電成本2元的電廠,如果只能以一半的效率運轉,發電成本其實是高於2元相當多的。舉台電為例,台電在1980年代一樣發生了嚴重的產能溢流:



而核電正是產能溢流問題最嚴重的電廠,也正是台電當時電力開發策略失誤的主因。

單組核電機組有最長的施工期、安裝測試期、單筆擴產需要的資金最大、電力過剩時暫時性歇業的機會成本最高,使得核電成為了最沒有彈性的選項。核電的發電成本波動極小,更成為財務決策上的致命傷-沒有高度波動的變因,營運彈性產生的額外價值便會較低。如圖片右邊那樣能夠以較小的單筆資金擴增彈性產能的方案,可以一個機組一個機組彈性增建在原有廠區內,並且產能過剩時停機的機會成本也最低的火力發電,便在電力需求變化有高度不確定性的1980年代,成為了發展主流、導致TVA在1980年代末逐一停止了興建中的核電廠計畫。

美國是一個『邪惡』的資本主義國家,他們停建新電廠,正是因為邪惡的理由。

他們支持核電嗎?不,他們支持經濟效益最高的方案-因此,他們在2011年八月,正好是福島第一核電廠事故之後,TVA董事會決定啟動Bellefonte電廠續建計畫,因為在碳排放越來越可能成為美國未來對外貿易競爭力的阿基里斯腱後,無碳的電力來源變得較以前有經濟效益了。核電再度奪回較有經濟價值的地位,因為這個能適當地降低碳排放量的選擇成為了面對碳排放問題風險下核電的附加價值(option value)

如下圖所示,一個電廠的經濟利益是會變化的,在經濟利益變得較差時(要考慮機會成本,即其他選項),核電廠被暫時停止續建(甚至取消興建計畫);但在碳排放問題升高後,由於核電的擴產價值上升了,因此新建、復建舊機組便又成了被執行的選項。這是美國的能源企業在1980年代開始逐漸採用的彈性策略,用以最大化期望(經濟)利益。




但這不代表,核電就一定是經濟利益最高的選擇。

過多的核電廠,將會提高意外事故時處理事故成本的負擔。這樣的負擔對財政而言並不是線型的變化,五十個核電機組跟兩百個機組的社會成本,並不是一比四的比例,而會是更高。而基載電力亦不需要那麼高的比重,因此核電便有了最適水準-大約就是美國電力需求的20%左右的水平。

而若是一個國家,興建了一個品質堪慮的核電廠,並且這個核電廠還位在事故發生後社會成本最高的區域,那麼按照前面所述,若是考量面對風險的情況之下,停止繼續這個蓋到快好、甚至已經完工的核電廠,進行開機前廢廠(設備可以轉賣,Bellefonte電廠就是如此),便可能成為一個最好的選擇。

你支持以經濟利益考量能源政策、核能政策嗎?甚至要把發生事故的人命一個個人頭算價值、乘上發生的機率算期望值?

如果願意以經濟利益考量的話,在考慮核四施工品質堪慮、連一向支持核電的核安專家林宗堯都強烈抨擊認為現況不應商轉,在這樣的狀況下事故發生機率極高、摧毀台灣首都圈經濟活動,所造成的鉅額經濟損失(首都圈跟福島縣一樣的話,)的期望值將超過續建核四並予以商轉能帶來的經濟利益。

以現代的財務決策來說,是時候該執行放棄選擇權了。放棄這個開發計畫,將核四廠就這樣放到很久、很久以後,等到恢復營運的經濟利益期望值高於修建瑕疵設計、重建施工有問題的設施的成本之時,再復廠-就跟Bellefonte電廠一樣。這就是核安專家林宗堯建議的方案。支持核電或不支持並不是現代經濟學式的考慮方式,將經濟利益最大化才是。追求單位發電成本最低的cost down,是違反財務決策基本常識、地球上已經沒有先進國家在使用的落後思維。

但很『遺憾』地,由於高屏地區並非台灣首都圈,事故的經濟成本相當低,而且核三廠也不若核四廠有設計問題,因此給予使用設備較進步的核三廠延役以及新建機組、執行擴張營運期間選擇權來填補2025之後可能出現的電力供需缺口,便是經濟利益最大的考量。反核四,不代表應該反核。


註1:日本政府 内閣府 原子力政策担当室資料,2011年10月13日
參考三哩島事件的成本,東京電力的福島第一核電廠全廠機組廢爐費用為1兆1510億日圓(自民黨上台後報告的則是九千億餘日圓),比當初參考英國廢爐費用估計的正常情況費用高出三倍,但跟前陣子報導的上千億美元顯然有非常理普的差距,蘋果的報導中沒有任何可信的引用來源,而制定核電廠檢討報告的是反核的日本民主黨,就這點來看,核電廠後端處理要天文數字規模這樣的說法是非常可疑的。一兆日圓除以福島第一的總發電量九千多億khW,等於每度電的廢廠成本只有一日圓,連五角台幣都不到,這還是事故機的超高額處理費用。