第一章:電網擴張時代的負擔能力約束與MCC框架導入
在全球推動深度脫碳、全面電氣化,以及人工智慧(AI)與資料中心帶來電力需求激增的宏觀背景下,全球電網正面臨前所未有的擴張壓力。根據國際能源署(IEA)與業界預測,為了支撐這些高耗能產業,電力系統必須在未來十年間增加數百吉瓦(GW)的新建容量 。然而,在確保供電可靠性的同時,「能源負擔能力(Energy Affordability)」已成為電力系統規劃、公共事業費率案件審查以及基礎設施投資的硬性約束條件。高昂的生活成本已經成為核心的監管與政治議題,這直接限制了公共事業將高資本支出轉嫁給終端消費者的能力 。
在傳統的能源經濟學中,均化發電成本(Levelized Cost of Energy, LCOE)長期被視為評估各類發電技術競爭力的標準指標。LCOE雖然能夠精確描述單一專案在生命週期內的能量產出成本(以兆瓦時,MWh計價),但卻無法全面衡量該發電資源對整體電網系統與終端家戶帳單的真實影響 。特別是在高度依賴間歇性再生能源的現代電網中,LCOE極低的資源未必能提供系統迫切需要的尖峰容量;反之,能夠提供可靠容量的資源,其系統建置成本可能極度高昂 。
為了解決這一評估盲點,能源金融與政策領域引入了「邊際可靠容量成本(Marginal firm Capacity Cost, MCC)」的系統層級指標。MCC旨在衡量電網每增加一單位「可靠尖峰容量(Firm Peak Capacity)」對家戶平均電費帳單的增量影響 。MCC的計算不僅涵蓋了發電設施的初始資本成本與持續的營運成本,更將該資源所帶來的需求減少效應(如能源效率提升)以及避免或遞延的輸配電(T&D)基礎設施投資納入考量 。在MCC的評估框架下,核能發電展現出極具挑戰性的經濟特徵。雖然現役核電廠的延役(Extended Retirements)或容量擴增(Uprates)被視為獲取額外容量的低MCC途徑,且因其成本較低而享有較高的「社會營運許可(Social License to Operate)」與監管順風車 ;但全新興建的大型核電廠以及尚處於開發階段的小型模組化反應爐(SMR),在MCC曲線上卻往往處於成本最高昂的區段。若依循「一切照舊(Business-as-Usual, BAU)」的路徑,大量依賴新建高資本密集度的發電資源來滿足負載成長,將可能導致全美實質電價上漲約20%,增加高達5000億美元的額外資本支出,並使300至500萬個家庭陷入高昂的能源負擔困境 。本報告旨在深入剖析新建核能發電在MCC框架下成本極端高昂的根本原因,並系統性地探討核能產業為何長期陷入「負學習曲線(Negative Learning Curve)」的技術與經濟發展停滯泥淖。我認為新核能政策將是一場納稅人的災難。

第二章:核能發電MCC成本高昂的核心經濟學解構
要證明核能的均化發電成本(LCOE)與邊際可靠容量成本(MCC)為何會產生連動,並導致最終家戶帳單負擔沉重,我們必須將兩者的定義釐清,並透過數學邏輯來拆解它們的關聯。

LCOE 與 MCC 的定義與數學連結
1. 均化發電成本(LCOE)的定義與公式
LCOE 衡量的是單一發電專案在生命週期內,每生產一單位「電能(MWh)」的平均成本。其標準數學公式為:

- $I_t$:投資與融資成本(包含隔夜建造成本 Capex 與建設期利息)
- $M_t$:營運與維護成本(O&M)
- $F_t$:燃料成本
- $E_t$:發電量
- $r$:折現率(Discount rate)
LCOE 的盲點:LCOE 只看單一電廠的發電成本,無法反映該電廠對整體電網基礎設施的影響,也無法衡量它是否能在電網最需要的時候(尖峰時刻)提供可靠容量 。
2. 邊際可靠容量成本(MCC)的定義與公式 MCC 是在電網負載成長的時代引入的系統層級指標,旨在衡量電網每增加一單位「可靠尖峰容量(Firm Peak Capacity)」,對一般家庭每月電費帳單的增量影響 。根據 CREO 的框架,MCC 的計算邏輯可以簡化為以下公式:

要理解這個公式,我們必須拆解其核心變數 :
- ARR(年度收益需求, Annual Revenue Requirement):電力公司為了回收投資並維持營運,每年必須向納稅人收取的總費用。
其數學結構為:

($FCR$ 為固定費用率,用以將初始資本年化) 。
- ASC(避免的系統成本, Avoided System Costs):這是 MCC 的關鍵「減項」。例如,能源效率(EE)能減少整體能源消耗,需量反應(DR)或區域儲能可以遞延輸配電(T&D)網路的擴建投資 。
- C(名目容量, Nominal Capacity):發電設施的銘牌裝置容量。
- ELCC(有效載荷承載能力, Effective Load Carrying Capability):衡量該資源在電網尖峰壓力期間,能提供的真實可靠容量比例 。
3. LCOE 與 MCC 的透明整合公式:為何核能的 MCC 如此昂貴?
為了更清晰地展現 LCOE 參數如何直接驅動 MCC,我們可以將 LCOE 的概念代入 MCC 公式中進行整合。
根據定義,年度收益需求(ARR)本質上是專案年化的總成本。而 LCOE 是每度電的平均成本,因此 ARR 可以表示為 LCOE 乘上年度總發電量($E_{annual}$):

年度總發電量又可以展開為「名目容量($C$)」乘上「一年小時數($8760$)」與「容量因數($CF$, Capacity Factor)」:

將此 ARR 的展開式代入原先的 MCC 公式中,我們得出一個透明且清晰的整合型公式:

將公式同除以 $C$ 進行進一步化簡:

這條整合型公式清楚地揭示了核能發電在 MCC 框架下極端昂貴的數學真相:
- 缺乏系統成本抵銷(ASC $\approx$ 0):在 MCC 的公式中,某些分散式資源可以因為減少了輸配電的升級需求,而在公式後半段產生巨大的「減項($ASC$)」 。然而,新建核能發電屬於傳統的大型集中式電廠,它無法避免或遞延輸配電網路的投資 。這意味著核能的 $ASC$ 趨近於零,公式後半部的減項完全消失。
- 極端成本的線性放大:對於核能這種基載電力,其容量因數($CF$)與有效載荷承載能力($ELCC$)皆極高且數值相近(通常在0.9至1.0之間) 。因此,公式中 $\frac{CF}{ELCC}$ 的比值趨近於 1。
- 結論證明:當 $ASC=0$ 且 $\frac{CF}{ELCC} \approx 1$ 時,核能的公式可簡化為 $MCC_{nuclear} \approx LCOE \times 8760$。這意味著,LCOE 公式中因為龐大的初始資本支出(Capex)與建設期利息(IDC)所推升的每一個單位的發電成本,在 MCC 框架下都會被毫無緩衝地放大數千倍(乘上一年 8760 小時)。這股龐大的資金壓力最終只能透過費率審查全額轉嫁給納稅人,這就是為什麼核能在綜合評估中,會對能源負擔能力構成嚴重挑戰的核心數學邏輯 。


隔夜建造成本(OCC)的龐大基數
了解 LCOE 與 MCC 的連動關係後,我們可以進一步拆解核能發電 LCOE 居高不下的最直接原因:其極端的資本密集度與漫長的建設週期所衍生的鉅額融資成本。核電廠的經濟性高度依賴其初始的隔夜建造成本(Overnight Construction Cost, OCC)以及隨之而來的建設期利息(Interest During Construction, IDC) 。
隔夜建造成本是指假設專案能在「一夜之間」完工,不計入任何融資成本與通貨膨脹的純粹工程與設備支出。OCC主要由工程、採購與建造(EPC)成本構成,佔據了整體隔夜成本的80%左右。EPC又可細分為直接成本(包括實體設備、現場施工勞動力與建築材料)與間接成本(包括工程設計服務、施工管理、行政管銷等) 。此外,OCC還包含了業主成本(如土地取得、冷卻基礎設施、許可證申請費用)以及應對未知的備用金(Contingencies) 。

核能電廠並非單純的發電設備,而是由數十萬個精密零組件與極度複雜的流體、熱力、電氣系統交織而成的巨型基礎設施。為了確保放射性物質在任何極端情況下都不會外洩,核電廠需要特殊的高強度材料、極其厚重的鋼筋混凝土圍阻體、以及多重冗餘(Redundant)的備用控制與冷卻系統 。這些要求使得核電廠在硬體材料與工程複雜度上,遠遠超過燃氣複循環(CCGT)或燃煤電廠,奠定了其OCC極端高昂的基礎 。

漫長建設週期與建設期利息(IDC)的複利壓迫
儘管OCC的基數已經十分龐大,但真正使核能成本失控的致命因素是「建設期利息(IDC)」。核電廠的建設週期極長,通常需要5到10年以上,甚至在歐美近期的專案中,耗時15年才完工的案例屢見不鮮(如美國的Vogtle 3 & 4號機組、法國的Flamanville 3號機組) 。相較之下,一座燃氣發電廠通常只需約兩年即可建成上線 。
在漫長的建設期間,數十億至數百億美元的資金被投入專案,卻無法產生任何一度電的營收。由於核能專案被金融市場視為高風險投資,借貸資金的利息在漫長的等待期中呈指數級複利成長。在高利率環境下,融資成本甚至可能超過核電廠總前期資本成本的一半 。美國Vogtle 3 & 4號機組的最終隔夜成本高達每瓩11,000美元(相當於2020年幣值的15美元/瓦),但若計入融資成本,其實際總成本接近翻倍,高達約340億至360億美元 。

這種極端的時間與資金價值關係,可以透過不同折現率(Discount Rate)對核能均化成本的影響來量化。經濟合作暨發展組織(OECD)的研究顯示,當折現率自3%上升至10%時,核能的資本成本負擔將呈爆發性增長,嚴重削弱其相對於化石燃料或再生能源的價格競爭力。

在MCC的視角下,這種將鉅額資金鎖死十餘年且面臨極高完工風險(Completion Risk)的特徵,意味著公共事業必須在漫長的建設期內向納稅人收取高額的「建設中工程(CWIP)」預先融資費用,導致費率顯著攀升,嚴重衝擊了系統的能源負擔能力 。

第三章:深層結構性障礙與「負學習曲線」的形成
在多數科技與製造業中,「從做中學(Learning-by-doing)」是推動成本下降的黃金法則。學習曲線的學習率(Learning Rate)描述了當累積產量翻倍時,單位成本下降的百分比。過去十幾年來,太陽能光電與風力發電展現了驚人的正向學習曲線,例如公用事業規模的太陽能電力價格在2009年至2024年間暴跌了88% 。然而,核能發電卻呈現出極為罕見的「負學習曲線(Negative Learning Curve)」特徵——亦即隨著累積建造經驗與機組數量的增加,新建核電廠的成本不降反升,甚至呈現指數級飆升的態勢 。
美國早期的商業核電機組(1960年代末期動工)隔夜成本約為$1000/kW(經通膨調整至2010年幣值);但僅僅十年後動工的機組,成本卻飆升了九倍。麻省理工學院(MIT)的研究團隊估算,美國核能建設的負學習率表現為:每當累積裝置容量翻倍時,建造成本大約會翻倍 。即便是以高度標準化與國家主導聞名的法國核能計畫,其建造成本也從早期(Fessenheim機組)的€1070/kW,一路攀升至2000年代(Chooz機組)的€2060/kW,再到近代EPR(Flamanville)預估的€5700/kW以上 。這種違背直覺的成本演進,源於以下幾個錯綜複雜的結構性障礙。

法規棘輪效應(Regulatory Ratcheting)與追溯性設計變更
核能安全法規並非靜態的標準,而是一個不斷膨脹且要求日益嚴苛的動態體系。這種法規要求不斷加嚴、且標準只升不降的現象,被學術界稱為「法規棘輪效應(Regulatory Ratcheting)」 。
自1970年代起,美國核能管制委員會(NRC)發布的監管指南數量在短短七年內(1971年至1978年)從21項激增至143項 。同時,專業工程學會也針對混凝土、鋼材、閥門、幫浦與電纜制定了更為嚴苛的新標準。為了應對極端地震、火災或洪水等「共因故障(Common-mode accidents)」,法規要求核電廠大幅增加物理屏障、加厚結構,並導入多重獨立的安全系統 。
更具破壞性的是,這些新法規經常具有溯及既往的效力(Backfitting)。當1979年三哩島(Three Mile Island)事故發生後,監管機構強制要求許多已經在建、甚至接近完工的核電廠必須修改設計以符合新的安全標準 。大型基礎建設工程管理的鐵律是「嚴禁在施工期間變更設計」。然而,核能專案卻經常被迫在施工中途進行大規模的設計重工(Rework)。這意味著已經澆築的混凝土必須鑿除,已經鋪設的管線必須重新繞道。設計變更不僅直接導致物料浪費與勞動力閒置,更會引發連鎖反應,徹底打亂龐大工程的排程,導致工期延宕數年 。據統計,法規棘輪效應使得核電廠所需的材料與勞動力翻倍,工程設計工作量增加了三倍,最終導致整體建設成本在扣除通膨後仍飆升了4倍之多 。

「核級」品質保證(QA/QC)的極端溢價
核能發電在工程硬體上最大的成本黑洞,在於對「核級(Nuclear-grade)」品質保證與品質控制(QA/QC)的極端要求。美國電力研究院(EPRI)的分析指出,核級零組件的價格有時是市售工業級同等產品的50倍,甚至在一般情況下也高出3至10倍 。
這種令人咋舌的價格差異,通常並非源於物理性能或材料科學的根本不同,而是來自於龐大的文書作業與可追溯性要求。任何被歸類為「安全相關(Safety-related)」的組件,從原物料的化學成分、冶煉過程、加工工序,到每一次焊接的非破壞性檢驗(如X光)與見證測試,都必須具備鉅細靡遺的履歷證明 。例如,核級混凝土中使用的鋼筋與一般商業建築完全相同,但因為嚴苛的品管與文書記錄要求,品質控制成本就佔了核電廠混凝土總成本的23%,以及結構鋼成本的41% 。在南卡羅來納州的V.C. Summer核電專案中,單單一次混凝土澆築的施工包,就包含了三大冊的文書:一冊為安全通報與簽核,一冊為工程圖,另一冊為設計變更記錄 。
嚴苛的QA/QC要求產生了嚴重的市場排擠效應。由於合規成本過高、面臨鉅額罰款的風險,加上核電建設訂單的稀缺與不穩定,許多優質的商業製造商選擇直接退出核能供應鏈。這導致全球具備核級製造資質的供應商(例如具備ASME N型印章的廠商)寥寥無幾,市場缺乏競爭,形成嚴重的寡占溢價 。此外,高度集中的供應鏈極易因為單一供應商的產能瓶頸或品質瑕疵,而導致整個核電專案停擺,進一步推升了專案的時程風險 。

勞動力生產率的崩壞與間接成本膨脹
在MCC的視角下,核能建造成本的構成中,「間接成本(Indirect Costs)」的暴增是導致成本失控的另一大元凶。間接成本包括工程設計、現場監督、專案管理與行政管銷費用。數據顯示,間接成本佔據了核電廠建設總成本的30%至40%,其中高階專業勞動力支出更是間接成本超支的核心 。
在一項針對美國核電廠成本驅動因素的深度研究中發現,由於施工管理不善、物料短缺、頻繁的設計重工、現場空間擁擠(Congestion,特別是為了滿足防震要求而極度密集的鋼筋配置),以及不同工種間的排程衝突,現場建築工人有多達四分之三的表定工作時間處於閒置狀態 。為了應付複雜的設計變更與合規要求,專案必須聘僱數量龐大且高薪的工程師、監工與品管檢查員。1976年至1988年間,這類專業勞動力成本每年以驚人的18.7%速度增長 。這種軟性成本(Soft Costs)的失控,使得核能建設成為一項極度依賴昂貴專業人力卻又極度低效的工程,徹底摧毀了專案的經濟可行性 。

代理人問題(Principal-Agent Problem)與激勵錯位
在專案治理與合約架構上,「代理人問題(Principal-Agent Problem)」深刻地抑制了核電產業降低成本的動力。核電廠的投資者(公共事業或政府,即委託人)與EPC承包商(代理人)之間存在嚴重的激勵錯位。由於法規變更頻繁、設計不確定性極高且工期長達十年以上,承包商拒絕承擔固定價格合約(Fixed-price Contracts)的風險。因此,多數核電專案被迫採用「成本加成合約(Cost-plus Contracts)」或目標成本協議 。
在成本加成合約下,承包商的最終利潤往往與專案的總成本支出成正比,這從根本上削弱了代理人主動控制成本、優化施工流程與縮短工期的經濟誘因 。此外,在傳統的受管制電力市場中,公共事業公司具備法定的壟斷地位,可以透過監管機構的費率基礎(Rate Base)審查,將超支的建造成本以合法回報率轉嫁給終端納稅人 。這種缺乏自由市場競爭紀律與真實風險共擔機制的治理結構,創造了一個「成本越高、獲利基數越大」的畸形生態,是推動負學習曲線的關鍵制度性因素。

第四章:規模不經濟與巨型專案綜合症
在傳統重工業與化學工程的直覺中,「規模經濟(Economies of Scale)」是降低單位成本的黃金法則:建立更大規模的工廠,每單位產出的固定成本即可攤銷至更低。基於這種信念,核工業在1960至1980年代不斷將反應爐的單機容量推升,從早期的數百百萬瓦(MW)放大至1000 MW,甚至在現代的歐洲壓水反應爐(EPR)設計中推升至1600 MW以上 。然而,歷史數據與實證研究卻無情地表明,核能發電在實際工程執行上存在嚴重的「規模不經濟(Diseconomies of Scale)」 。
隨著單機容量的增加,核能系統的物理複雜度並非線性增長,而是呈指數級上升。更大的反應爐核心意味著產生更龐大的衰變熱(Decay Heat),這要求更厚重的壓力槽、更龐大的一次側冷卻系統管徑、以及更為複雜且多重冗餘的安全迴路 。這種複雜度的提升,使得核電建設演變成典型的「巨型專案綜合症(Mega-project Syndrome)」。龐大的土木工程在有限的廠址空間內進行,導致極度擁擠的管線與鋼筋配置,使得現場施工、焊接與檢驗變得異常困難且極易出錯 。
例如,法國Flamanville 3號機組與芬蘭Olkiluoto 3號機組的嚴重超支與延宕,很大程度可歸咎於其EPR設計在追求極致安全與超大容量的同時,創造了在實際施工環境下幾乎難以執行的極端複雜性 。波士頓大學(Boston University)等機構針對全球能源基礎設施的量化研究進一步證實了這一點:當能源專案的容量規模超過1,561 MW時,其並未展現出預期的規模經濟效益,反而面臨成本失控與時程延宕風險的顯著飆升。這種規模不經濟現象強烈暗示,將所有雞蛋放在單一巨型核反應爐的籃子裡,帶來了難以駕馭的專案管理與財務災難 。

第五章:小型模組化反應爐(SMR)的經濟學悖論
面對大型核電廠在MCC與LCOE上的經濟性崩潰,全球核能產業與政策制定者將未來的希望寄託於「小型模組化反應爐(Small Modular Reactors, SMRs)」。SMR的定義通常為單機發電容量小於300 MW的反應爐,其核心商業理念在於透過系統性的典範轉移,徹底克服傳統核電的規模不經濟、現場施工難題與龐大的融資障礙 。

模組化與工廠製造的理論優勢
SMR的經濟學降本邏輯,建立在以「批量經濟(Economies of Series Production / Economies of Volume)」取代傳統的「規模經濟」的基礎上 。其被寄予厚望的理論優勢包括:
- 全面工廠預鑄(Factory Fabrication):SMR旨在將反應爐壓力槽、蒸汽產生器與主冷卻迴路整合為一個可運輸的單一模組,完全在受控的工廠裝配線環境中製造。這將取代傳統核電廠低效、昂貴且易受氣候與現場空間干擾的土木施工。製造業經驗顯示,工廠裝配線的生產率可達現場客製化施工的8倍,且能透過連續生產快速累積正向學習曲線 。
- 設計簡化與被動安全(Design Simplification & Passive Safety):藉由大幅縮小爐心體積與功率密度,SMR可採用自然對流(Natural Circulation)等被動安全機制。在事故發生時,無需依賴外部電源或主動式幫浦即可實現衰變熱的移除。這種設計大幅減少了傳統大型核電所需的冗餘幫浦、複雜的管線與備用柴油發電機,從而降低了安全等級硬體組件的數量與維護成本 。
- 降低融資門檻與擴充彈性(Scalability & Lower Financial Risk):由於單台SMR的絕對資本支出(Capital Outlay)遠低於數百億美元的大型反應爐,且可採取「隨需擴建(Pay-as-you-go)」的多模組堆疊配置(例如6聯裝或12聯裝),這能顯著降低開發商的初始籌資門檻、縮短投資回收期,並有效減輕龐大的建設期利息(IDC)負擔 。

物理定律的限制與材料密集度增加
然而,SMR的發展願景在現實中面臨著嚴酷的物理學原理與重工業工程法則的挑戰。在化學工程與發電廠設計領域,存在著著名的「六十分之一法則(Six-tenths Rule,或稱0.6次方定則)」:當一個工業系統或容器的容量增加時,其資本成本並非等比例增長,而是僅以容量比例的0.6次方增長 。這反映了幾何學的基本原理——體積(代表發電容量)的增長速度永遠快於表面積(代表外殼材料、保溫、防護屏障的成本)。
因此,當我們將一個1200 MW的大型反應爐縮小為十二分之一(100 MW的SMR)時,根據物理與幾何限制,這座SMR的建造成本並不會線性降至大型反應爐的十二分之一,而是僅降至約四分之一($12^{0.6}$) 。這意味著,在標準化單位發電量(每MW)的基礎上,SMR實際上具備更高的「材料密集度(Material Intensity)」。此外,無論反應爐大小,許多固定成本(如廠址特定的環境影響評估、安全控制室的建置、監管許可審查費用、基本保全人力)是無法等比例縮減的 。
為了彌補這種因縮小體積而產生的固有的「規模不經濟」,SMR必須高度依賴極大規模的工廠量產來攤銷高昂的單位成本。然而,建立一條具備核級認證、能夠連續生產SMR模組的大型裝配線,本身就需要數十億美元的龐大先期資本投入。在缺乏大量確定訂單(Order Book)支撐的情況下,SMR開發商陷入了無法投資建立產線的「雞生蛋、蛋生雞」困境 。沒有產線就沒有批量經濟,沒有批量經濟就無法壓低MCC成本來吸引公共事業下單。

首座(FOAK)成本飆升與NuScale專案啟示
理論與現實的落差,最鮮明地體現在近期美國SMR專案的財務與開發困境上。所有目前處於商業化推廣階段的新型SMR皆處於「首座(First-of-a-Kind, FOAK)」階段。根據能源經濟學的嚴謹評估,FOAK機組由於必須承擔龐大的前期研發費用、漫長的設計認證成本、建立初始供應鏈的溢價,以及缺乏經驗帶來的施工學習成本,其單位建造成本預計將比成熟的大型反應爐高出20%至30%,在某些悲觀的預測模型中甚至高出74%至110% 。
美國最具指標性、也是首個獲得NRC設計認證的SMR開發商NuScale,其與猶他州聯合市政電力系統(UAMPS)合作的「無碳電力專案(Carbon Free Power Project, CFPP)」,為SMR的經濟性挑戰提供了血淋淋的實證教訓。該專案原計畫於愛達荷國家實驗室(INL)廠址建造六座模組化反應爐,但在2023年11月因無法吸引足夠的公共事業買家承諾認購電力而宣告終止 。

導致專案破局的根本原因在於成本的螺旋式上升。在2015年專案啟動初期,其預估的隔夜成本約為30億美元;隨著設計的變更與通膨壓力,2018年成本估算上升至42億美元,隨後又攀升至61億美元;到了2023年初,最新的成本估算更是暴漲至93億美元 。反映在終端電力價格上,該專案承諾的目標電力價格從初期的$55/MWh飆升至$89/MWh(漲幅高達53%) 。當每瓩(kW)建造成本突破20,000美元大關時,參與UAMPS聯盟的小型市政電力公司根本無力承擔如此巨大的財務風險,最終選擇退出 。

NuScale的挫敗並非孤立個案。X-Energy與GE-Hitachi等其他知名SMR開發商的預估成本,同樣在取得最終監管許可與實體開工前,就出現了翻倍的跡象 。這無情地證明了:無論反應爐的實體規模被縮減得多小,只要是採用新技術的首座核能設施,依然無法豁免於供應鏈不成熟、法規審查迭代、設計變更與總體經濟原物料通膨的全面衝擊。SMR要達到所謂「第N座(Nth-of-a-Kind, NOAK)」的成本平價(Cost Parity)承諾,可能需要長達數十年的時間與數十甚至數百座的部署規模。在短期至中期的MCC曲線評估中,SMR仍屬極度昂貴且具備高財務風險的邊際容量來源 。
第六章:國際經驗對比:中國與韓國的降本啟示與其侷限性
在歐美國家深陷核能建造成本飆升泥淖的同時,亞洲的中國與韓國卻展示了完全不同的核能建設經濟軌跡。近期由哈佛大學、約翰霍普金斯大學等機構學者聯合發表於《自然(Nature)》期刊的深度研究指出,中國的核能建造成本不僅沒有發生如西方般的法規棘輪與負學習曲線,反而呈現出穩定的下降趨勢。目前中國標準化核電機組的建造成本約穩定在每瓦$2至$3美元($2000-$3000/kW),僅為美國近期專案(如Vogtle的~$15/瓦)與法國(如Flamanville的>$4/瓦)的一小部分 。

供應鏈本土化(Indigenization)與機隊部署模式
中國成功打破「核能成本詛咒(Cost Curse)」的核心策略,並非依賴突破性的革命性反應爐技術,而是在於「深度的供應鏈本土化(Indigenization)」與「國家級的產業政策協調」 。
透過長期且穩定的國家五年計畫,中國在早期引進法國與俄羅斯的反應爐技術後,有計劃地輔導國內重工業廠商,將原本極度昂貴的進口核級設備與零組件,逐步替換為國內自製組件。《自然》期刊的實證數據分析顯示,中國核能建設成本的下降與其「設備國產化率」呈現高度的負相關:當一座新建核電機組的國內組件自製率超過75%的門檻時,其建造成本即會出現顯著的穩定與大幅下降 。

此外,中國採取了極具紀律的「機隊模式(Fleet-level deployment)」與連續性的標準化建設。中國通常在同一個核電廠址連續建造多部相同設計的「雙子機組(Twin-units)」 。這種模式確保了同一批建築工人群體與專案管理團隊,能夠將第一部機組的施工經驗無縫且即時地轉移到後續機組,消除了知識流失,實現了真正的勞動生產率提升與正向學習效應 。
更重要的是,中國保持了持續不斷的建設節奏。在2022年至2025年間,中國平均每年批准約10座新反應爐的建設 。這種龐大且可預測的國內市場訂單,讓裝備製造商有足夠的信心投入巨資升級產線,維持了一個龐大、活躍且充滿競爭的本土核級供應鏈與熟練的人力資本池。韓國同樣依賴高度的設計標準化(如其主力出口型號APR-1400)與由單一國有企業(KEPCO)主導的連續建設模式,成功控制了國內與海外出口(如阿聯酋Barakah專案,相較於美國超支逾100%,其僅超支約25%)的建造成本與時程 。

國家干預體制與西方自由市場的鴻溝
西方國家是否能單純借鏡並完全複製中韓的成功經驗來壓低MCC?在產業經濟學的評估中,這抱持著極大的挑戰性。中國的成功高度依賴其由上而下的舉國體制(Centralized Planning)、充沛且無視短期投資回報的國家資本支持、具備高度一致性與可預測性的監管環境,以及相對較低的人工與土地成本 。
在歐美自由化的電力市場與資本主義體系中,資本由私人企業與市場機制進行分配。私人投資者極度厭惡核電這類面臨巨大完工風險、法規干預風險與未來躉售電價不確定性的長週期巨型基礎建設 。缺乏國家層級長達數十年的保證訂單與財務兜底,西方的民間供應鏈便無法承擔擴充核級產能所需的巨大資本支出;而沒有強大、具備競爭力的在地供應鏈,建造成本就無法系統性地下降。這種市場失靈導致的「先有雞還是先有蛋」困境,使得西方國家難以單純透過技術引進或口號式的產業復興,來重現中國的本土化降本奇蹟 。此外,西方社會對核安的零容忍態度與環保團體的強力監督,也註定了法規審查與公眾參與程序將持續消耗大量的時間與合規成本 。

第七章:綠能學習曲線的夾擊與核能的競爭力危機
在探討核能MCC高昂的同時,無法忽視替代能源技術的迅猛發展對核能經濟性造成的相對擠壓。過去二十年,再生能源(特別是太陽能光電與陸域/離岸風電)憑藉著其高度模組化、極短的建設週期以及標準化的大規模全球量產,實現了令人驚嘆的正向學習曲線與成本壓縮 。
2009年至2024年間,公用事業規模的太陽能電力LCOE暴跌了88% 。根據BloombergNEF的分析,在全球多數市場,無補貼的陸域風電與太陽能光電的LCOE已經比新建核能發電低出三至六倍 。在美國德州(ERCOT)或中西部(MISO)等電力市場,太陽能與風電主導了幾乎所有的新增發電容量 。

當然,再生能源的致命弱點在於其間歇性(Intermittency)。在追求電網可靠性的前提下,單純比較LCOE具有誤導性,這也是為何MCC框架顯得如此重要 。為了彌補再生能源不發電時的缺口,電網必須配備大量的電池儲能系統(BESS)或備用燃氣機組。然而,即便將4到8小時的電網級鋰電池儲能成本疊加至再生能源上(即Renewable + Storage混合系統),其綜合LCOE與邊際容量成本在現今技術水準下,通常仍然低於新建大型核能或SMR的預估成本 。這使得公共事業在面臨迫切的負載成長時,更傾向於選擇建置快速、資本回收期短的「綠能加儲能」方案,而非將資金鎖死在長達十年的核電不確定性中 。

第八章:結論與戰略展望:新核能政策將是一場納稅人的災難
綜合上述深度分析,核能發電在邊際可靠容量成本(MCC)與均化發電成本(LCOE)上呈現極其昂貴且難以進步的態勢,並非單一技術瓶頸所致,而是深層結構性痼疾的綜合體現。
極端的資本密集度與長達十年的建設週期,導致建設期利息(IDC)輕易吞噬了專案的財務可行性。核級品質保證(QA/QC)的極端溢價與無止盡的文書作業,摧毀了供應鏈的競爭力。法規棘輪效應(Regulatory Ratcheting)帶來的追溯性設計變更,讓現場施工陷入混亂,勞動力生產率崩盤。而核工業過去試圖透過不斷放大反應爐體積來追求規模經濟的策略,最終演變為難以駕馭的巨型專案綜合症。更甚者,在西方自由市場的成本加成合約體制下,代理人問題使得承包商缺乏降本誘因,形成了一個成本越高越有利可圖的畸形生態,共同鑄就了西方核能產業難以掙脫的「負學習曲線」。
曾被寄予厚望、試圖透過工廠量產來打破規模不經濟詛咒的小型模組化反應爐(SMR),在物理熱力學的限制(六十分之一法則導致的材料密集度增加)與首座(FOAK)開發的高昂風險夾擊下,正面臨嚴峻的現實考驗。NuScale專案成本飆升至93億美元並最終終止的案例,清楚表明SMR在短期內仍難以成為壓低MCC的救星。雖然中國與韓國透過堅定的國家意志、機隊規模的連續建設與深度供應鏈本土化,成功示範了核能降本的可能路徑,但這種高度依賴國家干預與計畫經濟的模式,難以在西方市場化環境中被簡單複製。
在能源負擔能力日益成為社會底線、且AI資料中心亟需大量24小時無碳可靠電力的今天,核能的戰略價值(極高的能量密度與不受氣候影響的穩定輸出)可以被地熱發電取代 。我個人認為,核能發電產業日暮西山,即將走投無路,賴政府的新核能政策將是一場納稅人的災難。



















