世界in台灣》中國陷電荒!轉向核電 2060年將需1000座核反應爐

中國議題

本文作者為:美國西北大學(Northwestern University)凱洛格管理學院(Kellogg School of Management)教授錢楠筠,她也是該校「中國實驗室」及「中國經濟實驗室」的創始主任

中國2060年實現碳中和(carbon neutrality)的承諾,已寫入「十四五規劃」,並受到國際社會熱烈響應。若中國成功達標,便能憑一己之力讓全球氣溫相對預期上升幅度降低攝氏0.25度。然而,中國的計畫可行嗎?

中國能源需求只增不減

實現碳中和,對所有國家都是一項艱巨挑戰,尤其是經濟規模龐大的發展中國家。這個問題有兩個面向:一、減少排放溫室氣體的經濟活動;二、藉由重新造林抵消排放,或者用再生能源替代化石燃料來減排

就中國而言,他不太可能減少會排放溫室氣體的經濟活動。中國是一個擁有14億人口的中等收入國家,其中約一半的人口收入等於或低於撒哈拉以南非洲地區。即使中國能夠發展其高科技產業,即新十四五規劃的目標,仍有數億人需要在製造業等能源密集產業就業。

此外,儘管和21世紀初比起來,中國的經濟增長將有所放緩,由於典型中等收入家庭對汽車和其他家電的需求不斷增加,家庭能源消耗將繼續提高。2020年,中國擁有2.81億輛汽車(每1000人204輛),而美國為2.79 億輛(每1000人816輛),日本則為7890萬輛(每1000人649輛)。如果中國的汽車擁有率達到與美國或日本相同的水準,其汽車數量將增加兩倍。

誠然,2065年時中國人口預計將縮水至12億以下。儘管如此,其能源消耗總量仍將居高不下。相形之下,2019年美國人每年消耗26,291兆瓦時(TWh),人口為3.282億,而日本人每年消耗的電量為5,187兆瓦時,人口為1.263億。如果2065年12億中國人的活動與今日的美國人、日本人一樣,他們每年將消耗48,050 TWh(同日本人)到93,725 TWh(同美國人)。

以低成本西電東送

中國逐步轉向再生能源的能力較具前景。中國已經投入鉅資,打造無須依賴化石燃料的公共交通運輸系統,並在新興電動車領域進展迅速。最大的未知數在於,中國是否能在不使用化石燃料的情況下,生產足夠的能源來滿足所有家庭和工業的需求?

有正面跡象顯示中國可以。十四五規劃的目標是2030年前,將風能、水能和太陽能在電力結構的占比從上一個五年規劃的15%提高至25%。這項目標確實雄心勃勃,但最近的科技進展使其確實可行。

例如,中國的太陽能、風能和水電資源集中在西部省份,而大部分用電量集中在東部沿海地區,過去那種低效能的長距離輸電限制了發展再生能源的潛力。但在投入鉅資解決該問題之後,中國已經掌握超高壓輸電,能以低成本在全國轉移和輸送電力。這項先進技術現在是中國政府新基礎設施計畫的核心,其目標是在未來5年內改變中國能源部門的結構。

2060年需1000座核反應爐

再生能源的另一個來源是核能。中國目前有50座核子反應爐可用,占其總發電量4%。另有18個反應爐正在建設中,有望將核電發電量佔比增加至6%左右。2016年以來,中國當局每年批准新建6-8座新反應爐,按此一速度,2060年中國反應爐總數將達約350座。

如果只靠核電取代占電力結構66%的煤炭,到2060年中國需要建造500多座反應爐。若能源需求翻倍,則需約1000座反應爐,屆時該國反應爐與人口的比例將與法國相似,法國靠56家發電廠生產6700萬人使用的7成電力 。

在未來40年新建1000座反應爐,從經濟和後勤安排角度而言似乎是不可能的,但對中國未必是不可能的任務。同樣是40年,中國已經成功改變其他基礎建設。例如1988至2019年間,其國家公路系統從3.5萬公里增至16.1萬公里,超越了美國。

中國建造核子反應爐時,也較少面臨大部分國家會面對的主要挑戰:公眾恐慌。2011年日本福島核災後,德國決定放棄核電,儘管根據2014年資料,核能占其德國能源結構29%。同樣地,1979年三哩島核電廠部分爐心熔毀後,美國對新核電站的建設也幾乎停擺。核電現在占美國電力結構20%,化石燃料利益團體、環保組織這個不太尋常的聯盟,至今依然堅決抵制核電。

然而,科學界現有一個共識,那就是核電既經濟又環保。新的第三代反應爐比第一代反應爐更安全高效,而車諾比(Chernobyl)等核電事故使用的是第一代反應爐。如今,發生核電事故或恐怖攻擊的後果,已經和其他常見風險差不多,而我們常常視後者為理所當然。為了實現脫碳目標,中國可以跟隨數據,而非特殊利益團體。

中國有望打造核能供應鏈

中國國內政治確實可能造成一些障礙,尤其是西部地區動盪恐阻礙風能、水電和太陽能發展,但在強加自身偏好方面,中國政府比其他政府擁有更多政治迴旋餘地。

如果中國能安全地建造350-1000座核子反應爐,他將能建立一條大規模供應鏈,以較低成本向其他國家提供相同的核能技術,尤其是印度印尼和墨西哥等中等收入經濟體。

總而言之,當前現實情況有利中國在2060年實現碳中和這項宏偉目標,而全球有望自中國的成功中受益。

© Project Syndicate

註:本文之中文翻譯由Project Syndicate提供,再經《信傳媒》洪培英校稿潤飾。