辯論:這個世界需要核能嗎?

Debate: Does the world need nuclear energy?

核能:能源危機甚至使死硬派環保人士重新審視這個問題。在這場TED首次舉行的辯論中,Stewart Brand 和 Mark Z. Jacobson分別闡述贊成與反對的論點。這場討論將使你思考-甚至可能改變你的看法。

講者介紹

Stewart Brand & Mark Z. Jacobson

(正方講者.右) Stewart Brand:環保運動者,未來學家- 歷經60年代反文化時期後,Stewart Brand致力於建立網路互動世界。現在,隨著生物科技以超越數位科技四倍的速度進展,Stewart Brand有個大膽的新計劃…

(反方講者.左) Mark Z. Jacobson:土木和環境工程師- 史丹佛大學的Mark Z. Jacobson利用數值模型,研究能源系統和交通工具對氣候及空氣污染的影響,並對再生能源資源進行分析。

譯者介紹

翻譯人員洪曉慧

繁體編輯朱學恒、洪曉慧

簡體編輯朱學恒、洪曉慧

檔案後製處理洪曉慧、謝旻均


辯論:這個世界需要核能嗎?

  • Chris Anderson:今天有一場辯論,辯論主題是:「這個世界需要核能嗎?是或否?」辯論開始之前,我想請各位表決一下,以目前來說,你是贊成或反對?因此,贊成者請舉手。好,請放下。反對者請舉手。好,大致看來,目前正反兩派的比例大約是75:25,這表示,你們知道,辯論結束後我們會再次進行表決,看看是否有所改變。規則如下:雙方各有6分鐘時間陳述論點,然後進行簡短的互辯。我會從現場觀眾挑出2位支持者和反對者,在30秒時間內,以簡短、扼要、辛辣、有力的方式闡述各自觀點。

    這場辯論的正方,或許有些出人意料,是環保運動發起者之一,TED資深演講者,《Whole Earth Catalog》雜誌創辦人,知名且深受大家喜愛的Stewart Brand。

    (歡呼聲)(掌聲)

    Stewart Brand:有個關於氣候的說法:最瞭解它的人,正是最擔心它的人。至於核能:最瞭解它的人,正是最不擔心的人。一個典型的例子是James Hansen,NASA氣候學家,極力呼籲使大氣中的二氧化碳維持在350 ppm以下。他最近出了一本很棒的書,書名為《環境風暴》(簡體譯本)
    (Storms of My Grandchildren)。Hansen致力於核能研究,如同大多數氣候學家,他們正致力於研究這個問題。

    這是目前情況:地球正面臨氣候變遷和都市開發面積近半的情況。以這種情況來看,六分之五的人生活在開發中國家。我們搬遷至城市,尋求更好的生活環境;我們致力於教育下一代,生育率下降;基本上這都是好消息。但我們搬遷至城市,追求光明未來。在城市裡,除了工作之外,我們想要的另一樣東西就是電力。如果不易取得,我們就設法竊取。這是全世界貧困者最渴望的東西之一,無論城市或鄉間。滿足城市基本需求之電力,即所謂基本負載電力,即全天所需的電力。至今只有三種主要電力來源:煤和天然氣、水力發電-以上是大部分地區主要電力來源;以及核能。我希望在圖表上加上第四項,但它必須是穩定、潔淨、可持續發展的能源。核能(訂正:太陽能)、風力及其他再生能源尚不包括在內,因為它們不夠穩定。核能已存在四十年。

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  • 現在,以環境角度來看,你注意的焦點在於來自核能和煤炭-兩種主要電力來源-的廢棄物。如果你一生所用的電力都來自核能,終身用電所產生的廢棄物將可裝進一個可樂罐,十分重的可樂罐,大約兩磅。但以一般發電量為十億瓦的燃煤發電廠來說,煤炭一日發電所產生的二氧化碳總量十分驚人。這些廢棄物的去向為何?核廢料一般存放在乾式儲存筒中,置於反應爐旁的空地,因為大多數地方尚未興建地下儲存庫。這無所謂,因為核廢料不會自行離開原地。當大量二氧化碳-數十億噸-進入大氣層後,我們無法將它回收-目前為止。這將引起我們最憂心的問題。當你統計畢生所用的各種能源所產生的溫室氣體排放量,核能、風力和水力的排放量最低,低於太陽能,顯然遠低於所有化石燃料。

    風力發電很棒,我喜歡風,我喜歡徜徉在巨大的風力發電機當中,但我們發現一件事:風力,如同太陽能,相對來說是十分不經濟的能源。它佔用十分廣大的土地,耗費大量建材,為核能發電廠的五到十倍。一般來說,產生十億瓦電力需要250平方英哩的風力發電廠。在某些地方,例如丹麥和德國,他們以風力發電為主,幾乎用盡所有適用地點。電力網不堪負荷,電力仍不足夠。同樣的,以太陽能來說,特別是加州,我們發現,建造80座太陽能發電廠,基本上得剷平1000平方英哩南方沙漠。好,身為環保人士,我們不希望發生這種情況。在農業用地之外或許可行,屋頂上陽光充足,但在平地上,獲得十億瓦電力得佔用50平方英哩沙漠。

    當你將所有因素加總,Saul Griffith計算後發現,藉由風力、太陽能和生質燃料產生13 TW(TW=10 ^ 12瓦)潔淨能源,所需土地大約相當於美國面積。它被稱為「再生能源奉獻區」(Renewistan)。有個叫David Mackay的人-一位英國物理學家-做了詳細統計,在他的精彩著作《永續能源》(Sustainable Energy)中提到:「我並非支持核能,只是喜歡算術。」

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  • 以武器方面來說,至今最棒的裁軍工具就是核能。我們拆除蘇聯的核彈頭,將它轉為電力來源。美國有10 % 的電力來自退役的核彈頭,我們甚至還沒動用我國的儲備核武。我想TED聽眾最感興趣的是新一代反應爐。它非常小,大約可產生10 MW(MW=10 ^ 6瓦)到125 MW電力。這是東芝(Toshiba)公司製造的,俄國人已將它裝設在遊艇上,開發中國家將十分感興趣。一般來說,這些裝置埋設於地底,它們如同核能電池,十分安全,亦有防止核武擴張等優點。這是新墨西哥州Hyperion公司製造的商業化核能電池;這是奧勒崗州NuScale公司製造的;Babcock & Wilcox是核反應爐製造公司,這是整合式快中子反應爐;這是Nathan Myhrvold(前微軟技術總監)參與設計的釷反應爐。世界各國政府將必須決定,是讓煤炭價格持續上漲,還是選擇這樣的(核能)未來。

    (掌聲)

    CA:好,好。(掌聲)(口哨聲)現在是反方辯者:一位以實事求是精神,多年來積極參與能源及氣候變遷辯論的學者。2000年時,他發現煤煙或許是僅次於二氧化碳的暖化元兇之一。他的團隊致力於詳細計算不同能源對環境的相對影響,這是他第一次來到TED,或許是個劣勢,我們拭目以待。來自史丹佛大學的Mark Jacobson教授,祝好運。

    Mark Jacobson:謝謝。(掌聲)我的觀點是,相較於真正的再生能源系統,例如風力、太陽能、地熱能、潮汐能等,核能會製造更多二氧化碳、更多空氣污染物、提高死亡率、需要花更長時間建設。核能也會加速核子武器擴張。我們先觀察各種發電系統生命週期所產生的二氧化碳排放量。CO2e(二氧化碳當量)代表所有會導致暖化及轉變成CO2的溫室氣體和微粒所產生的排放量。以圖表來看,風力和聚光式太陽能的CO2排放量最低。如果觀察圖表,核能—這裡有兩個長條圖,一條是低估量,一條是高估量。低估量來自核能工業的評估,高估量來自103份經同儕審查的科學研究報告平均值。這僅是發電系統生命週期中的CO2排放量。

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  • 如果考慮前期影響,建造一座核電廠,從規劃到實際運行,需要10到19年時間。包括取得土地使用許可大約需要3.5年到6年,取得建造許可和許可證得花上2.5到4年時間,然後再花4到9年時間進行實際建造。目前(2010年)中國興建了5座發電量為10億瓦的核電廠,僅建造部分,所需時間平均為7.1年,是整個過程中最漫長的部分。在等待使用核能電力期間,依然得維持一般電力網運作,在美國和世界各地主要仰賴的是煤炭發電。這張圖表顯示了核電廠和其他電廠,相較於風力、聚光式太陽能(CSP)或太陽能光電廠建造期間,維持一般電網運行的排放量差異。風力發電廠平均建造時間大約是2到5年,和聚光式太陽能及太陽能光電廠相同,因此這是核能或其他能源相對於風力的機會成本差異。因此,僅綜合以上兩項因素,即可看出其中差異:核能產生的CO2排放當量至少為風力的9至17倍。這甚至還沒考慮土地佔用面積。

    如果觀察空氣污染對健康的影響,這是2020年僅由汽車廢氣導致的死亡人數。假設我們將全美的車輛都換成電動車、氫燃料電池車,或使用E85(生物酒精汽油)的彈性燃料車。好,目前美國每年有5到10萬人死於空氣污染,其中大約有2萬5千人死於汽車廢氣污染。到了2020年,因為交通工具的改善,這個數字將下降到1萬5千人。因此在圖表右邊,你可以看見2020年因汽油燃燒之廢氣造成的死亡率。如果使用玉米或纖維素乙醇燃料,事實上死亡率會稍微增加;如果使用核能,確實會使死亡率大幅下降,但下降幅度不及使用風力和聚光式太陽能。

    現在,如果考慮核武擴張與核能使用擴張息息相關這個事實-因為我們知道,例如,印度和巴基斯坦藉由核能設施所提煉的濃縮鈾秘密發展核武;北韓在某種程度上這麼做;伊朗目前正採取這種做法;如果委內瑞拉開始建造核能設施,也會如法炮製。如果世界各地極力擴張核能設施,結果是,只要製造一個核彈,用來摧毀如孟買或其他人口超過百萬的大型城市,以美國總人口來說,30年當中,因核彈爆炸增加的平均死亡率將會是這樣。所以,我們真的需要核能嗎?

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  • 下一個問題是:佔地面積情況?Stewart提到佔地面積。事實上,目前世上各種電力來源當中,風力發電所佔面積最小。因為你們可以看到,它所佔面積只是插在地上的桿子。你可以藉由73000至145000座5 MW的風力渦輪機滿足全美交通工具的能源需求,總共只需要1至3平方公里佔地面積。佔據空間是另一回事。因為人們總是對佔地面積有所混淆,人們將佔地面積與佔據空間混為一談。你們可以從這些圖片看出,風力發電機之間的空間可作許多用途,包括農地、牧地或遊憩用地,如果建在海上,甚至不須佔用土地。現在,反觀核能-(笑聲)以核能來說,我們需要什麼?需要眾多設施和17平方公里的緩衝區,還必須處理鈾礦開採問題。

    現在,如果討論佔地問題,還有許多比核能或風力更糟的情況。例如,滿足全美交通工具能源所需的纖維素乙醇需要這麼大的種植面積,這種纖維素是從牧草提煉的第二代生物燃料。這是玉米,所需面積較小,這是根據多種資料計算得來。但如果以核能來看,提供全美國交通工具所需能源,需要佔用一個羅德島的面積。以風力來說,所需空間較大,但佔地面積小得多。當然,以風力來說,你可以將它全都設置在東海岸,理論上來說可設置於海岸外,或分散設置。現在,如果回頭討論地熱發電,所需面積甚至比前兩者更小。太陽能佔地面積稍大於核電廠,但依然很小。這是指滿足全美交通工具所需能源。如果以風力發電提供全球50 % 能源需求,大約需要佔用全世界1 %的土地。

    至於可靠性,事實上基本負載電力與此無關。我們希望隨時滿足供電需求,你可藉由合併使用各種再生能源達到這個目的。這是來自加州的實際數據。請看風力和太陽能的數據,顯示僅使用現有水力即可隨時滿足供電需求。這是全球風力資源分佈圖。全球風力可提供的能源為全世界所需能源的5到10倍。這是最後的總排名。以下是我要展示的最後一張投影片。這是我們擁有的選擇:風力或核能。如果使用風力,可保證冰山繼續長存;如果選擇核能,隨著時間流逝,北極冰層將逐漸融化,其他地方則更加嚴重。我們可以擁有一片乾淨的藍天,或在核能的陰影下,擁有一個不確定的未來。

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  • CA:好。當他們進行互辯時-你的時間會稍微短一些,因為你剛剛有點超時-我需要雙方各推派兩人。如果你是贊成方,如果你支持核能,請舉雙手;如果你是反對方,請舉單手。請給雙方支持者麥克風。現在你們兩人有-你有一分鐘時間反駁他,針對他所說的某個論點進行挑戰,什麼都行。

    SB:Mark,我想我們相異的觀點在於武器和能源。這些圖表顯示,因為種種原因,核能釋放許多溫室氣體。許多研究闡述:「當然,我們將無法避免戰爭,因此城市將遭受焚毀或發生類似情況。」我認為這種說法有點詭辯。我們需要考慮的事實是:擁有核能的21個國家是那些?其中7個擁有核武,這7個國家擁有核電之前已擁有核武。其中2個國家,北韓和以色列,他們擁有核武,但根本沒有核電。一些傾向於使用真正潔淨能源的地區,例如中國、印度、歐洲、北美,全都表達了不擴張核武的立場。至於其餘國家,例如伊朗,也許還有委內瑞拉,我們可嚴格監督任何核分裂產物。推廣核能意味著我們將確實知道所有核分裂產物去向,一旦我們知道這一點,將可邁向零核武時代。

    CA:Mark,你有30秒時間反駁Stewart所說的任何觀點。

    MJ:我們知道,印度和巴基斯坦先擁有核能,然後在工廠裡秘密製造核武。此外,核能並非必要。我們擁有豐富的太陽能和風力,你可以仰賴它們,如剛剛的圖表所示,它來自於真實數據,是正在進行的研究,並非什麼高深學問。我們可以解決這個世界性問題,如果你確實下定決心使用潔淨、可再生的能源。我們根本不需要核能。

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  • CA:我們需要一位正方支持者。

    Rod Beckstrom:謝謝Chris。我是Rod Beckstrom,ICANN(網際網路名稱與號碼指配組織)執行長。我從1994年加入環境保衛基金會董事會後,開始參與全球暖化政策,它是京都議定書的推手之一。我支持Stewart Brand的立場。近十年來,我的觀點逐漸改變。我曾經反對核能,現在我支持Stewart Brand的立場。以風險管理角度來看,我同意地球過度暖化的風險大於核意外風險。這確實是具有可能性及真實存在的問題,然而,我認為或許存在雙贏的解決之道,讓雙方都贏得這場辯論。那就是:我們面臨的處境是:讓地球戴上一頂二氧化碳帽或死亡。在美國參議院,我們需要來自兩黨的支持,只要一兩張選票,就能將全球暖化議題送入參議院討論,房間裡的各位都能盡一份心力。因此,如果我們成功,Mark就能著手解決這些問題。謝謝Chris。

    CA:謝謝Rod Beckstrom。反方支持者。

    David Fanton:嗨,我是David Fanton,我想簡短闡述幾個觀點。第一,注意宣傳的影響。來自業界的鼓吹一向十分有力,相對觀點不曾充分傳播,使人們能夠自行判斷。必須十分注意宣傳的影響。第二,思考一下,如果我們建造這些核電廠,所有核廢料將藉著成千上百的卡車和火車,每天在國內四處奔馳。請告訴我不會有意外發生;請告訴我這些意外不會導致核廢料外洩到環境中,遺害萬年;請告訴我這些卡車和火車不會成為恐怖份子的潛在攻擊目標。

    CA:謝謝。(掌聲)正方支持者。另一位正方支持者?請說。

    Alex:嗨,我是Alex,我想說的是,首先,我是再生能源忠實粉絲,我家屋頂上有太陽能面板,我的水車磨坊有水力轉換裝置,我十分支持這些再生能源。然而,其中存在一個基本的算術問題:陽光、風力和雨水的產能總和根本無法滿足能源需求。因此,如果希望燈光永不熄滅,我們確實需要一個解決方案,使能源供應永不間斷。我於80年代從事反核武運動,目前依然如此,但現在我們有機會將回收的核武轉變成某種更有用的東西,使我們持續獲得能源供應。總之,這個算術問題不會消失,我們依然無法僅藉由再生能源獲得足夠能量,我們需要一個永續的解決方案。如果我們希望燈光永不熄滅,核能正是解決之道。

    CA:謝謝。(掌聲)另一位反方支持者?

    反方支持者:上一位正方支持者提出,我們無法藉由再生能源獲得足夠的替代電力。反方主辯十分清楚地說明我們確實能做到這一點,因此我們需要核能的說法是一項謬論。我們甚至可以做個時間表,證明這個論點毫無意義。我還要補充一點:Ray Kurzweil和其他演講都曾提到,我們知道科技進步將呈指數增長,因此你不能著眼於目前最先進的再生能源技術,然後說,「這是我們的極限。」因為五年後,你會驚訝地發現,我們可用何種再生能源取代可怕而糟糕的核能。

    CA:十分明確的論點,謝謝。(掌聲)

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  • 現在請兩位用簡單幾句話-各使用30秒時間進行總結。你最後的一擊,Stewart。

    SB:我喜歡你那張「最終選擇」的圖表:陽光普照的白晝和風暴的夜晚。目前英國正值寒流期,全國風力整整停擺一週,沒有任何風力裝置能夠運作。如往常般,他們必須向法國購買核電,藉由英法海底隧道輸送20億瓦電力。這種情況層出不窮,重點是-我曾經擔心那些遺害萬年的廢料,事實上,我們將利用核廢料作為即將面世的第四代反應爐燃料。我們尤其必須推廣小型反應爐。我從Nathan Myhrvold那裡聽說-我認為這是決策點-這將使國會採取行動,使核管會盡速核可這種我們迫切需要的小型反應爐,無論我國或全世界。

    (掌聲)

    MJ:我們分析過持續供電需求和供給情形,看過加州的太陽能及風力使用數據,它幾乎能滿足全年無休的供電需求。現在,以資源來說,我們以80公尺高空的數據率先描繪出全球風力分佈圖,我們知道風力資源分佈情況,它涵蓋15 % 的地區,全美15 % 的地區擁有足夠快速的風力,相當具有成本競爭力,太陽能甚至比風力更加豐富。資源相當豐富,足以仰賴。

    CA:好-(掌聲)謝謝Mark。(掌聲)所以,如果你住在棕櫚泉市(加州城市)-

    (輻射示警標誌)

    (笑聲)(掌聲)

    CA:真是不知羞恥哈哈。(掌聲)好,TED聽眾們,現在我讓你們決定世界是否需要核能。贊成者請舉手。(歡呼)反對者請舉手。哇…好,現在-我這麼問好了,聽過這場辯論後改變主意的人請舉手,改變立場的人,轉為支持核能的人請舉手。好,結果如下:雙方都贏得新的支持者,但根據我的統計,支持與反對的TED聽眾比例從75:25變成65:35。支持者較多,支持者較多。

    雙方都是贏家。恭喜兩位。謝謝兩位的參與。

    (掌聲)

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