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国际响应的「2050 净零排放」宣示与行动，使用低碳能源为各国重点目标之一。沉寂已久的核能发电与风电、太阳能、氢能等皆属于低碳能源，再度成为讨论议题。先前我们介绍过台湾再生能源的发展状况。本期我们将接续了解低碳能源之一的「核能发电」其发展状况。
根据IEA资料库，因为未开发国家及发展中国家的经济成长需求，近30年的全球用电量大幅成长，从1990年全球发电量大约11,896,194 GWh (百万千瓦时)，至2019年已达27,044,190 GWh。
以发电结构来看，燃煤发电相较其他再生能源可提供稳定电力及成本较低，故其发电量成长最多。而世界各国为了减少碳排，积极推动再生能源的发展，自1990年再生能源发电量仅有170,998 GWh，到了2019年已成长至2,869,132 GWh，为所有发电方式成长率最高者，占全球发电量2%成长至占11%，已将污染较严重之燃油发电逐步取代。
在核能方面，虽然核电被列为低碳能源，但因为其一直以来有核废料处理、造价高昂、维护需要高度技术等缺点，虽然总发电量从1990年2,012,902 GWh成长至2019年2,789,694 GWh，但比率却从17%下滑至10%左右，显示核能发电越发式微。
核能发电一直有核废料及辐射问题， 2011福岛核灾后更是发展疲软。但从全球发电结构及成本分析显示，其发电成本相当便宜，也是IEA所认定之低碳能源，因此在能源领域仍保有一定的地位。
根据World Nuclear Association (WNA, 2022)的报告，目前全球共有32个国家使用核电厂进行发电，全球总共可运转的反应器大约440个。若以2019年全球总发电量27,044 TWh (百万兆瓦时) 计算，核能总发电量为2,790 TWh，贡献大约全球10.3%的电量。
以核电厂建设状况来看，全球在建核电厂总数为56座，预估可发电量为61,713 MWe (即兆瓦电力，是核电中的功率单位)，计划兴建的核电厂则为96座，预估发电量达96,497 MWe。以国家别分析，兴建中预估装置容量前3大的国家皆为亚洲国家，分别为中国20,930MWe、印度6,700 MWe、南韩5,600 MWe。运转中装置容量前三大的国家为美国95,523 MWe、法国61,370 MWe、中国50,769 MWe。
美国将核能、水力发电定调为可减少碳排之清洁能源，持续投入强化上述能源基础建设；法国政策虽设定2025将核能发电占比从75%降至50%，并不代表完全废核。自2020年费森海姆电厂关闭后，法国政府规划2023年将接替启用弗拉芒维尔核电厂(Flamanville Nuclear Power Plant)。
铀为核能发电必要的燃料，根据WNA的资料显示，2020年全球大约生产47,731吨铀。以国家别来看，哈萨克、澳洲、加拿大等国所生产的铀差不多占全球产量的2/3。有别于大多数国家微幅减产，加拿大的减产趋势最为明显。原因为自日本311核灾后铀矿价格低迷，许多矿区干脆直接停产所致。美国铀矿生产同样受到日本核灾影响，2020年产量仅6公吨，几乎停产。
然随著美国拜登政府将核能列入洁净能源发展项目、各国因俄乌战争禁止进口俄国的天然气及石油等能源燃料所造成的缺口、中印两国积极兴建核电厂等因素，核能重新获得关注，美国已于2022年7月启动「战略铀储备计划」，振兴国内铀开采及提炼产业，预期加拿大后续也将步入铀矿复产行列。
核子反应器从1960年代的第一代，推进到近年新建造多为第3代或3.5代。相较过去，反应器的发展持续降低成本，提高燃料使用效率与安全。第四代反应器框架由Generation IV International Forum (GIF)于2001年所提出，该国际组织会员国包含美国、澳洲、加拿大、中国、日本、南韩、欧盟原子能委员会、法国、俄罗斯、瑞士、英国等，另有非活跃会员国巴西、阿根廷共计17个国家。GIF组织目标是以干净、安全、低发电成本，可以用永续方式满足增加之能源需求，而且能有效防范核武扩散与恐怖份子攻击等原则，挑选6种具有发展潜力之反应器系统，作为未来国际研发的方向。
此外，小型模组化反应器(Small Modular Reactor, SMR)也被认为是未来发展重点项目：SMR具有轻便、工厂预制、设备少、气冷式、低成本等竞争优势，而且SMR可以埋在地下，特别适合在偏远能源需求较少的地区。SMR已经在美国军方有数十年的使用经验，未来将要依赖SMR的技术来获得零排放的独立自主能源。
核能发电自日本福岛核灾后发展缓慢，许多国家涌现反核浪潮，造成铀矿减产及发电量下降，许多核电公司、铀矿开采公司面临财务状况恶化困境。近期因2050年净零碳排的倡议下，美国、日本、法国等核能大国，顺势重启核能发电的使用与建造计划，美国甚至准备60亿美元的计划，提供面临财务危机之核电厂投资补助，以维持电厂运转。
中国、日本、南韩这些大型经济体，为维持其国内电力稳定及经济发展，默默耕耘核能研发与持续兴建核电厂。其中中国、南韩发展核能发电的脚步逐渐跟上美国、日本等核能技术大国，具有电厂设计及建造能力，甚至可输出至其他国家。
未来全球能源需求势必持续上升，而在成本等现实考量下，估计石化燃料之火力发及核能发电仍为发电主力，尤其核能具有成本低、稳定、使用期长等优势，再加上零排放的考量下有机会起死回生。
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