後福島非核政策對德國電力系統的影響

Tony Yen
能源轉型文摘
Published in
Mar 9, 2021

福島核災持續至今,已接近10年;作為後福島時代中能源政策轉變最為知名的案例,非核政策究竟對過去10年德國的電力系統帶來哪些影響?能源轉型智庫Agora Energiewende本月月初發布的報告(完整內容可見:https://bit.ly/3v5jas8),可讓大家理解德國能源轉型真正的情況,避免對其非核進程有不必要的誤解。

一、德國非核政策的現況:17部核能反應爐僅剩6部運作,兩年內全數開始除役

2011年福島核災開始時,德國尚有17部核能反應爐運轉中,福島核災後德國政府修正原來的核能延役政策,當年便關閉8座核能反應爐,2015年到2019年又關閉3座反應爐,因此目前只剩下6座反應爐運轉當中,預計今年年底和明年年底各3部機組停止運作。因此,2022年12月31日以後,德國境內便不再有運轉中的商用核能反應爐。

二、過去10年德國能源轉型成果:綠能大增後,非核減煤、燃氣需求亦無增加

2010年到2020年之間,德國綠能的電力占比從17%上升到45%、核能占比則從22%下降到11%。10年之內德國綠能成長了將近150TWh(台灣去年用電量的53.6%),不僅減少核能,褐煤和硬煤發電也都有效減少,燃氣發電量也沒有明顯增加。

三、綠能能否加速設置未來兩年低碳轉型的關鍵

2010年至2020年,德國核能發電已減少超過一半,但2020年仍有64TWh的電力由核能供應,未來兩年德國核能減量速度將和福島核災剛發生時相似。今明兩年綠能能否加速設置,是這些電力能否由低碳來源遞補的關鍵。

四、德國電力部門過去10年碳排不因非核政策增加

由於足夠的新增綠能,德國電力部門碳排在2013年以後就開始下降,在過去3年內由於歐洲碳交易價格提升,德國電力系統的燃煤減量更為顯著,因此碳排也大幅減少。

一個擁核者常提出的假設性問題是:如果德國發展綠能的同時也保有核能,不就能更快速減煤嗎?然而Agora Energiewende的報告提醒讀者,沒有非核政策下,綠能是否能像過去10年一般迅速成長,是一大未知數。畢竟在德國的能源政治版圖裡,核能和綠能一直是相互角力的兩種選擇;如果讓傳統電業持續過往的核能發電量、排擠綠能可成長空間,過去10年綠能成長量大概無法達到150TWh。

五、非核政策下,德國仍維持電力淨出口

也有擁核論者時常宣稱非核政策下,德國是靠鄰國核電補足減少的核能發電;然而2010年到2020年之間,德國一直維持電力淨出口,淨出口量甚至在中期一度成長不少。近年因為燃煤發電量的減少,德國的電力進出口漸趨平衡,但跟2010年相比仍略為增加。當然,電力進出口係歐洲電網的常態,不論擁核擁綠與否各國早已行之有年,將德國進出口狀況視為發展綠能或非核的衍生問題,不盡公允(延伸閱讀:〈別再說德國都靠法國核電了!歐洲電網跨境進出口問題之再釋疑〉)。

六、非核政策下,德國供電可靠度持續強化

德國的供電可靠度和其他類似電網相比一直都名列前茅,非核政策下電力系統的供電可靠度在過去10年也沒有下降,相反地系統平均中斷時數等可靠度指標在過去10年其實略為進步。2019年,德國的系統平均中斷時數為有紀錄以來最低。根據監管德國電網的政府機關Bundesnetzagentur的說法,能源轉型和其相應的分散式發電系統,對於德國電力供給的品質沒有負面效應。

七、非核政策不是德國電價改變的原因

在非核政策開始時,一直有德國電價是否會因而大增的疑慮。然而德國的批售電價因為再生能源大增,在過去10年一直保持得比鄰國還低(全歐洲只有水力豐沛的北歐比其低廉)。零售電價的部分,在過去10年間僅一開始有所增幅,主要的原因是當時的太陽能和生質能成本仍較高,影響一般消費者需要負擔的再生能源附加費。在那之後,德國零售電價已幾乎不再增加;事實上,Agora Energiewende過去即有預估,德國零售電價在近期將因再生能源附加費負擔減少,會開始下降。

八、非核政策帶來電網擴增的需求

由於大部分的核能機組由位於北德的風能電廠取代,北電南送的情況在6座剩餘的核能反應爐開始除役後將變得更為明顯,非核政策因此造就一波電網擴建與重組的需求。

九、核能復興有望嗎?

放眼全球,核能已經成為最昂貴的新建電廠選項;再生能源的成本則持續下降,不僅成為最便宜的新建電廠選項,某些地區也已經比既有傳統電廠更便宜。更不用提核能興建所需時間往往要10到15年,納入減碳政策中將造成額外的政策不確定性。凡此種種,Agora Energiewende的報告不認為未來能看到核能復興。

其實回頭看看福島核災的直接受災國日本,也可看出類似的核綠消長情況。日本在2020年的綠能發電佔比已經達到20%(可參考https://bit.ly/3v5lHCn),如果保持這樣的成長速度在5年內就有機會達成2030年的官方綠能目標(24%)。另一方面,日本核能重啟的過程持續遇到各種障礙,2030年能否達到官方給定的低標20%,一直被眾人疑惑。這也是為什麼近期日本的環團會倡議提高2030年綠能目標到50%,完全取代原定核能發電量之餘,還能進一步加速減碳。

日本去年綠能發電佔比已達20%

(本文原載於媽媽監督核電廠聯盟粉專上)

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Tony Yen
能源轉型文摘

A Taiwanese student who studied Renewable Energy in Freiburg. Now studying smart distribution grids / energy systems in Trondheim. He / him.