经济发展核心能源 - 经济成长与环保建立永续概念所需的知识

題目:經濟成長與環保—建立永續概念所需的知識、視野與決策能力第十組目錄經濟發展的定義環保的定義當經濟發展與環保發生衝突經濟發展與環保衝突的核心各種發電方式簡介核融合的介紹現存問題的解決方法綜合討論經濟發展的定義狹義的定義:人均GDP的成長率(GDP:國民生產毛額,指衡量一國人民消費多少財貨和服務的總量,是經濟上衡量人民生活品質的指標)

廣義的定義:人民生活品質提升的指標環保的定義:環境保護是由於工業發展導致環境污染問題過於嚴重，首先引起工業化國家的重視而產生的，利用國家法律法規和輿論宣傳而使全社會重視和處理污染問題。資料來源：Wikipedia當經濟發展與環保發生衝突:1.原因:經濟發展過程中所產生的污染所造成的負面影響大於經濟發展本身的收益2.問題:

(1)難以量化:(2)外部性:(3)污染的持續性:問題:(1)難以量化:污染造成的成本難以衡量解決方法:以處理成本來評估(2)外部性:造成污染者不必自付污染成本,因此容易過度生產解決方法:以法令規範使外部成本內部化(3)污染的持續性:污染的持續累積可能造成未來世代的成本–衡量的時間尺度經濟發展與環保衝突的核心能源是製造及使用一切財貨的基礎物質的建構固然可尋替代品，但能源只能在現有發電方式中作抉擇近代產業發展的難題：電力問題各種發電方式比較─對環境衝擊環境影響指標

(以核能為常規化基準)發電方式核能燃煤燃氣水力風力太陽能空氣污染CO2生命週期排放量

(核能倍率)[1]1.063.332.0CO2生命週期排放量(萬噸/年)573,6101,8242761251SOx排放量(萬噸/年)0.010.06.50.00.00.0NOx排放量(萬噸/年)0.00.00.0外部成本（核能倍率）[2]1.02.00.3外部成本（億元/年）106

9883693923635土地成本電廠用地(平方公里)14446,1004,875773植樹造林面積(平方公里)[4]28518,0509,1201353051,255總土地成本(平方公里)29918,0549,1246,2355,1802,028總土地成本(核能倍率)1.060.430.520.917.36.8水資源消耗(萬噸/年)[5]2129864665,600,000不詳不詳資料來源：新核家園網站各種發電方式比較─經濟效益發電方式核能燃煤燃油燃氣水力單位發電成本[1](元/度)(發電過程各項直接成本)0.67[2]0.871.952.752.24外部成本[3](元/度)(環境與民眾健康成本)0.282.603.820.970.08單位總成本[4](元/度)0.953.475.773.722.32發電總成本[5](億元)3611,3192,1931,414882比核能昂貴(億元)0+958+1,832+1,053+521為核能倍率1.003.656.073.922.44資料來源：新核家園網站各種發電方式比較─經濟效益

圖1瑞士GaBE能源整體成本（外部+內部成本）比較

瑞士GaBE能源整體成本（外部環境負擔成本+內部營運成本）比較結果資料來源：新核家園網站各種發電方式比較─安全性

資料來源：新核家園網站發電

種類佔全球

電力供應

百分比1970-1992年間

重大事故單位電力供應造成

重大事故比例案例死亡人數案例死亡人數為核電

倍數核能發電182310.121.721燃煤發電391336,4183.41164.5696燃油發電829510,27336.881,284.13747天然氣

發電151653,49211.00232.80135水力發電19134,0150.68211.32122全部9960724,2296.13244.74142

核能發電之省思現今核能發電方式：核分裂優點：內、外部成本皆比其他種類發電方式低，經濟效益明顯較高缺點：1.核廢料問題2.輻射外洩可能性3.海域生態改變eg.珊瑚白化、秘雕魚秘雕魚正常的魚秘雕魚的畸型型態秘雕魚解剖圖秘雕魚X光資料來源：核能知識網路展覽核融合核能分兩種：1.核分裂能:重元素(鈾，鈽等)分裂所發出之能量2.核融合能:輕元素(氫及其同位素氘、氚)結合成重元素(如氦等)所發出之能量。太陽能係源自核融合反應，此外如熱核彈或氫彈亦均利用核融合原理製成。優點：1.能量大2.原料便宜3.不會排放污染物核融合原子序在40~80之間為最穩定的原子核分裂原理：原子序﹥80就會產生天然放射性且分裂成二較輕而穩定的元素核融合原理：原子序﹤40時，即有合成變為較重元素之趨勢分裂與融合之反應均有質量欠缺(massdefect)現象。根據愛因斯坦質能互換原理：E=mc²，可推知會有巨大能量發生，而後者放出的能量約較前者多三至四倍。核融合

淨反應式：41H→4He+2e++2υe(微中子)+能量。資料來源：http://.tw(一)技術性瓶頸核融合首先要讓核子與核子之間能夠很「靠近」才可能有反應發生，故必須外加相當的能量破除庫倫電位障壁。此因核子(氘核子及氚核子)係帶正電，其會互相排斥。如要得到一相當大的反應速率時，則必須加溫到10Kev以上，亦即相當於109K的溫度(1K相當於1.42×10-23焦耳；又1ev=1.16×104K)。而在如此高的溫度下，所有物質早就游離化了，此種游離化狀態叫做電漿(plasma)或稱為離子氣體(ionizedgas)。

(一)技術性瓶頸核融合根本困難就是要在熱力學上不平衡的狀況之下，將電漿侷限於一隔離的空間，使其相互碰撞。問題癥結：如何成功地侷限那些電漿，並在電漿最終散開前，獲得融合反應所產生之熱量。資料來源：中原化工系網站(二)非技術性瓶頸1.經濟壓力不夠大：現有能源仍足夠，能源廠商無強烈動機開發新能源2.研發本身具有的外部性：成果、好處由誰享用？私人企業是否有義務將股東的投資花費在造福人類？經濟發展v.s.環境保護衝突與矛盾是「必然」的如今任何「現代化」產業對於環境的危害是立即而明顯的，發電亦然經濟發展與環境保護之間的平衡該如何維護？是否有解決或補救之道？解決之道寇斯定理：在交易成本低的狀況之下，只要產權分配明確，市場自然會做出有效率的分配方式污染成本>生產效益污染成本<生產效益產權歸屬於生產者污染不存在污染存在產權歸屬於承受污染者污染不存在污染存在寇斯定理問題核融合至今尚未有突破性的進展教授的回覆“Tomyknowledge,MITisoneoftheleadinginstitutesforsuchaprogramoffusionpower.““Princeton

tomakreactorcouldgetsomeimmensepowerwithinshorttime,butnotbeingabletomakeitsustainable.”“TheUKhadclaimedsomepromisingprogramforpragmaticpurposeofnuclearfusion.Butitseemedafewyearsagotheyhadannouncedthatfusionisnotgoingtobeapracticalenergysoon.Iwillneedtolookup