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美語教學|油電雙漲

4/25/2022

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​人民用電量高,前陣子大家都經歷過斷電斷水的日子,因此,「重啟核四」這個議題,在公投中再次被提起。
發電的方式主要分成三大類:

1. 渦輪機發電:如同燒開水一般,讓水變成蒸氣推動渦輪發電機產生電力。可以讓水變成蒸氣的方法包含:燒煤炭、甲烷、石油及垃圾等。另外可透過核子分裂或融合取得大量能量,或是本身就是高溫能量的地熱。

2. 電機發電:如同國中實驗將馬達倒轉,而得到的電力,這個發電過程需要有相位差,包含高低壓的風力,與高低差的水力。

3. 化學發電:透過化學反應造成能階躍遷產生電子的矽晶太陽能電池、染料敏化太陽能電池或是壓電材料等,以及透過觸媒產生電子方式的燃料電池。

每種發電方式都有優缺點,追求乾淨無碳排放的能源是對大環境的目標(當然碳排放包含生產過程的排放及廢料處理也需列入碳排放計算),而追求低價能源則是普世價值目標。

根據台電統計,發電成本從最低到最高的分別為核能(1.33)、燃煤(1.52)、燃氣(1.86)、水力(2.09)、風力(2.11)、抽蓄(2.52)、太陽能(2.78)、燃油(5.03)括號單位為元/度。

根據英國世界核能協會統計,碳排放從最高到最低分別為,燃煤(820)、燃油(740)、燃氣(490)、太陽能(48)、水力(24)、核能(12)、風力(12)括號單位為gCO2/度。

而普世價值最重視的就是CP值。用最低的電費,花費最低的碳排放。

比較方式可以用坐標表示,不用花錢,也沒有碳排放的電力為0,從低到高分別為核能(12.07)、風力(12.18)、水力(24.09)、太陽能(48.08)、燃氣(490)、燃油(740.01)、燃煤(820)。

從兩項指標來看,核能(nuclear power)算是最佳且不分日夜與季節的穩定電力來源,而且不需依賴他國因禁止出口造成的市場波動影響。
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再來我們來討論所謂的「危險性」。

每當提到核能,大家就會想到日本福島311事件。全球核電廠總共442座,發生重大意外的都是在20世紀中剛開發出核電初期發生的意外。

大部分發生的問題都是人為因素,而天然災害造成的唯一一起,只有福島電廠。

福島的悲劇來自過度的自信與廠房設計上的錯誤。

地震初期一切都依正常流程停機,發電機啟動冷卻循環,直到海嘯(Tsunami )來襲,全廠房設計只能抵抗「10米以下」海嘯,311海嘯達15米,正好發電機排氣孔為面海側,發電機遭到海水灌入後,停止對反應爐冷卻水供給。反應爐內溫度升高後,將大量水轉化成蒸氣,造成水蒸氣爆炸,裡頭的燃料棒(鈾235)因此外露於空氣中,產生核輻射。

話雖如此,核電廠(nuclear power plant)的設計仍較其他電廠更安全。至今為止,沒有任何地震能夠把核電廠震倒。
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但天然氣爆炸時有所聞,再加上由於它太過「天然」,保存期限只有7天。台灣沒有天然氣,必須仰賴進口,海外運送過程中,也容易產生甲烷逸散(methane emissions )。

核電廠的設計除了嚴謹的地質探勘,在廠房設計上可以抵擋0.66G的重力加速度(約7~9級的強震);爐心廠房設計更能抵抗1.32G的重力加速度,大約為人類史上從未發生過的10級天崩地裂型地震。

電廠的混凝土外牆厚度達80公分,沒有飛彈可以擊穿,在啟用前,還需要歐盟與美國認證試運轉成功才能啟用。

至於海嘯是否會造成與福島相同氣爆,以龍門的設計答案是否定的。

除本身建於海平面12公尺,加上防海嘯牆14.5公尺,合計已達26.5公尺。外加7道防護系統,基本上如果真的發生超級天災,造成台灣毀滅、死傷千萬,而核電廠依然屹立不搖。

​核電廠的堅固除了學自前人的經驗外,更是集結土木、建築、物理、化學、電機及電子等頂尖工學結晶下的傑作。

公投過後,因為不啟用核四,政府打算使用天然氣,也因為台灣為非進口國,都需進口,成本當然會增高,所以電費也會跟著提高。

當然每個人都有自己的想法與其它參數指標,什麼方式最適合各位就由大家自行判斷了!
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