早在20世紀初期，經濟文學已提出外部成本的概念，皮古（Pigou）專家在1920年即界定經濟活動所造成有害的結果即為外部費用。其後，卡普預期經濟成長對環境的深遠影響，並引入「社會成本」概念，定義為經濟活動參與者施加於第三者或者一般民眾的全部直接和間接負擔（引自Kapp, 1950）。在1974年近期，經濟合作組織委員會（NEOD）建議政府推行「污染者付費原則」，此原則在1970年初期定義為污染防治和控制措施的費用，要由污染環境的產品消費者，而非社會整體承擔。外部費用係因經濟活動帶給社會的結果，但未明確納入經濟代理人的決策過程考量。在持續發展的目標下，經濟學家和決策者逐漸增長有關外部費用的了解、評價和理念，不過需要更多分析工作以支援外部成本全面內部化的決策過程。

　　在純競爭的市場，不計外部成本的情況下，價格成為經濟的生產和消費雙方有效資源分配的工具。市場在提供乾淨空氣和清潔水的不完美或不實在，無法達成最佳的資源分配，致有外部費用的產生。外部成本的存在，使得市場價格不能給經濟部門和決策者正確的訊號，例如，缺乏二氧化碳的價值，無法透過二氧化碳排放稅的徵收，市場價格無法反應給能源生產者及消費者改採低二氧化碳能源的正確訊號。

 

　　外部成本可定義為“商品的支出或獲益未納入市場價格，即未納入其供應及需求價格，就屬外部成本。當經濟活動的一方（或一群）對另一方（或一群）的福利產生正或負面影響，且前者不能被完全補償，或完全補償後者，即會產生外部成本。外部成本的存在是造成效率不彰的一種缺失”。

　　外部成本的定義最常被用於負面的環境影響，例如空氣污染會危害人體健康、農作物或材料，而環境污染者可能不會直接或間接受害。原則上，外部成本也可能是正面的；例如：養蜂者會幫忙附近果園的果樹傳送花粉，兩者符合定義的要素，即一個或多個受影響的社群缺乏參與經濟活動的決策過程，以及未給予受影響社群費用或利益的完全補償。根據這個定義，若環境污染的負面影響已被完全補償，將不是外部成本（引自Virdis，2002）。在能量領域，大多數的外部費用可能來自健康和環境受到排放和廢棄物的影響。對公眾和從業人員健康（死亡和生病）、自然生態、動物群、植物群、農業、建築物和文物，以及全球環境的影響，如溫室氣體引起的氣候變化，若這些影響未由能源的生產者和消費者支付，仍屬能源體系的外部費用。

　　值得注意的是，採行環境保護或其他損害的防範措施，已將部份外部成本內部化。在核能領域，若遵循合理抑低原則（ALARA）所訂安全及輻射保護的法規、標準和規章，已大幅降低外部成本，針對物質的擴散和排放強制採行嚴格限制，對於核能設施潛在的健康和環保影響降至最低的水平。

　　70年代早期開始，電力系統包括核能在內，對環境造成的影響已引起社會注意，進而帶動評估外部成本的風潮，提供替代能源公平的比較的基礎。充分認知這些成本已被許多專家、國家研究院及國際組織努力達成。80年代HOHMEYER和OTTINGER兩人協力開啟電力系統的外部成本研究，這些評估包括核電在內，但侷限於特定的假設條件，使得欲廣泛應用其結果受到挑戰。

　　因評估外部成本而提出的方法論，導致歐洲委員會及美國能源部在1990年初期合作開發ExternE研究專案以處理相關問題，並確立相關評估外部成本的方法論。ExternE研究專案是在焦耳研究計畫的架構下產生，並提供廣泛的電力資源和技術。在此架構下，歐洲委員會已於1994年起持續開發以科學和經濟為基準的共通方法論。今日更多的資料可用，更多的研究報告來自不同的領域，持續進行本項工作並專注於協調一致的結果，以獲致共通的架構。

　　能量的外部成本當然不限於環境和有關健康的影響，亦可從總體經濟、政策或戰略因素等產生，而未反映到市場價格，例如供應的安全、消費穩定和就業及貿易差額的經濟影響（NEA，1992），雖然那些外部成本一般不採用定量評估，他們已經在一些研究過程中採定性分析，其結果說明他們不是一個市場價格變形的主要的原因。提供關於核能主要外部成本，可能未被健康和環境影響評價捕獲的訊息（詳NEA 2003之附件2）。

 

　　設計一套具有科學聲譽和國際上認同的評估方法論，是評量發電外部成本的必要第一步。 

　　這樣的方法論有下列必要的特性︰

1.需描述燃料循環（或者能量鏈）全部階段（或處理步驟）。

2.提供各階段物質及能源流程的資訊和環境衝擊（即擴散及廢棄物）。

3.可估計此衝擊對健康和環境影響。

4.提供估算影響費用的機制。

　　ExternE專案開發並使用的方法論提供最典型的範例。

　　為滿足在上面列舉的前兩個必要的特徵需要，ExternE方法論採用生命週期分析（LCA）的方式，另兩個必要的特徵則用後續的影響路徑分析（IPA）來達成。

　　ExternE方法論的兩種分析特徵，簡述如下：

 

　　從70年代初期就開發的生命週期分析（LCA）方法，提供產品或活動的生命週期內，各相關階段物質和能源流程的詳細、定量及完整的開發工具，從原料生產、轉換到結束使用和廢棄物處置，即“從出生到死亡”（參見1993，IEA和NEA，2002）。對發電系統來說，LCA包含所有過程內容，包括電廠之前（上游）及其後（下游）的流程。確立且強調燃料循環（或者能量鏈）的部分，是導致最大的外部成本。與生產和使用建材、人員有關的因素，若估算屬外部成本的重要的來源會納入分析，通常採取每單位生產的電為最低限度的基礎來分析。

　　LCA的第一步是確定需要研究的能量鏈有那些不同的階段，對核能鏈來說，通常考慮八個階段：採礦、研磨、轉換、濃縮、燃料製造、發電、低、中放射性廢棄物處置、再加工和高放射性廢棄物處置或用過燃料處理。這些階段的放射性物質和廢棄物運輸，除了電廠的基礎建設、操作和拆除，也要在評估過程中考慮。

　　LCA的下一步，準備一個與物質和能源流程項目有關，會造成環境負荷（施壓源）的清單，環境負荷界定為可能導致人體健康或生態影響者。這些項目的物理參數可提供良好的數據以供認定，但軟性參數諸如：視覺入侵、美觀破壞和動物遷移特性改變…等的描述則較困難，施壓源可能是原料和能源消耗、液體排放、大氣散發、固體廢料的產生和處理，熱能釋放、土地使用和噪音…等等，施壓源的鑑定可透過專家的知識，或參考所考慮系統可用的特定圖書資料。施壓源產生一長串因系統產生的物質清單，可能為有用產品或排入環境的廢棄物，或由系統以物質或能源形式消耗。

 

　　第3步評估毎一項施壓源的不同影響，比清查項目更複雜和困難。影響有時根據地理和時間拆解來評估一些對本地和區域的影響因素可以很容易被量化，但有些則很難以數量處理，甚至只能以定性模式處理。用來評估潛在健康和生態影響的施壓源範圍，從核對負擔（即單位時間-機組的釋放量）的簡單方法到估算環境暴露，再聯結至暴露對民眾、社區及生態影響的更複雜方法。其他方法包括等效因素、交互毒害、持續性及生態累積概述。

　　IPA分析方法論已在歐洲委員會ExternE專案的架構下開發，作為評估各施壓源的不同影響及評量其影響價值的工具。針對能源鏈的每一階段，均以特別的技術來設定，不同階段可能帶出不同結果。針對高放射性廢棄物的處置方式，基於目前歐洲境內尚無再處理廠營運，在ExternE專案已有共同的假設，在燃料循環的每一個階段，分析會考慮到技術和設備場所的特性。

　　分析包括在每一個階段對環境的釋放的種類，考慮到建廠、運轉、拆廠及意外的情境。20個核燃料循環的每一個設備排放，可分成3個主要的種類︰大氣擴散，廢液排入河、海，以及固體廢棄物在地面處理。為使研究聚焦在最重要的影響上，專家將些釋放過程設定成一個階層架構。下一步跟隨著轉移和釋放材料的轉變，考慮到他們的路線，透過轉換模式所提供的環境或路徑，評估必須反映出設施所在的當地和區域特性，使用環境散佈模型後再做集中計算，就完成影響評估。IPA方法論的主要步驟在圖1說明（引自EC，卷2,1995），顯示每一個階段都配合詳細的過程模型作分析。

圖1　IPA方法論的主要步驟

　　核能發電的健康和環境外部成本，已被廣泛地探討，並且在合理的不確定性的範圍內完全評估。其他外部成本，例如：能源多樣性、能源供應安全或總體之經濟影響研究（詳NEA 2003之附件1），因定量估算及轉換貨幣尚未被廣泛、權威及可靠方式執行，只能以較簡潔的定性方法處理（詳NEA 2003之附件2）。

 

（下期續討論後五個章節）