來源:UIC、AEC 發(fā)布日期:2008-06-05
提要:
â 日本80%的能源依靠進口。
â 日本首座核動力堆于1966年中期投入運行。
â 1973年,日本將核能確定為國家優(yōu)先發(fā)展戰(zhàn)略。
â 目前,日本有55臺核電機組在運行,提供全國30%的電力。到2030年將至少增長到40%。
盡管是全世界惟一一個在戰(zhàn)爭期間遭受過核武器打擊的國家,日本仍然大力支持核技術(shù)的和平利用,為全國提供相當一部分的電力供應(yīng)。目前,日本總發(fā)電量中有30%來自核能,核電裝機容量為4750萬千瓦。根據(jù)計劃,2009年核發(fā)電量比例將上升到37%,2014年上升到41%。
日本自然資源缺乏,一次能源需求約80%依靠進口來滿足。最初,日本依靠化石燃料進口,主要是從中東地區(qū)進口石油。1973年石油危機使得這種地理單一、商品單一的弱點更加突出。當時,日本核工業(yè)已經(jīng)在成長之中,擁有5臺運行中的核電機組。對國內(nèi)能源政策做了重新評價之后,結(jié)論是要突出能源多樣化,并重點發(fā)展核電。降低日本對石油進口的依賴度被提到最優(yōu)先的地位。
歷史:核能計劃與政策的發(fā)展
日本于1954年開始核研究計劃,用于核能的預(yù)算有2.3億日元。1955年通過的《原子能基本法》嚴格將核技術(shù)的利用限制在和平目的。該法的目的是確保三條原則——民主的方法、獨立的管理、保持透明——作為核研究活動的基礎(chǔ),同時要推進國際合作。1956年成立“原子能委員”(AEC),進一步推進核電發(fā)展與利用。根據(jù)這部法律,1956年還成立了幾個與核能有關(guān)的組織機構(gòu),分別為:日本科技廳(JST)、日本原子能研究所(JAERI)、核燃料集團(1967年更名為PNC)。
日本首座商用核反應(yīng)堆是從英國進口。東海1號,160MWe氣冷(鎂諾克斯型)反應(yīng)堆,由美國通用電氣負責建造,于1966年7月投入運行,1998年3月關(guān)停。
這臺機組建成后,為了驗證可以使用濃縮鈾燃料的堆型,1970年,日本建成了第一批3臺沸水堆和壓水堆核電機組并投入商業(yè)化運行。之后的一個時間,日本企業(yè)從美國供貨商購買設(shè)計,并與日本國內(nèi)企業(yè)聯(lián)合建造,從而獲得在日本建造同類堆型機組的許可證。諸如日立、東芝、三菱重工等企業(yè),都在這一時期具備了自己設(shè)計和建造輕水反應(yīng)堆的能力。到七十年代末,日本工業(yè)屆已經(jīng)大部建成自己的核電生產(chǎn)能力。目前日本在向東亞國家出口核技術(shù)的同時,還參與了可能會被歐洲選中的新堆設(shè)計的開發(fā)中。
由于早期反應(yīng)堆的可靠性問題造成停堆大修時間比較長,1975~1977年期間,日本核電機組的平均容量因子僅為46%(而2001年已經(jīng)達到79%)。1975年,日本通商產(chǎn)業(yè)省(MITI)和核電行業(yè)共同啟動了“輕水堆改進和標準化計劃”。這項計劃的目標是,在1985年以前,分三階段完成輕水堆的設(shè)計標準化工作。在第一和第二階段,現(xiàn)有的沸水堆和壓水堆設(shè)計將進行調(diào)整,以改進其運行和維護。在第三階段,將反應(yīng)堆的發(fā)電功率提升到130萬~140萬千瓦,并對設(shè)計做一些基礎(chǔ)變更。這就是所謂的“先進型沸水堆”(ABWR)和“先進型壓水堆”(APWR)。
九十年代后期進行的一項重大的研究與燃料循環(huán)行為是,組建了“動力堆與核燃料開發(fā)事業(yè)團”,即PNC。開展的活動范圍廣泛,覆蓋了從在澳大利亞進行鈾勘探到高放廢物處置的全部活動。由于發(fā)生了2次事故,并且PNC沒有做出令人滿意的響應(yīng),1998年,日本政府將PNC重組為“日本核燃料開發(fā)機構(gòu)”(JNC),重點放在快中子增殖反應(yīng)堆開發(fā)、高燃耗燃料的后處理、混合氧化物(MOX)燃料制造、高放廢物處置。
2005年10月,JAERI和JNC合并成為“日本原子能研究開發(fā)機構(gòu)”(JEAE),隸屬于日本文部科學?。∕EXT)。JEAE目前是日本最主要的綜合核研發(fā)機構(gòu),擁有4400名員工,10個研究設(shè)施,每年經(jīng)費預(yù)算1610億日元(17億美元)。
近來的能源政策:核為重點
日本能源政策一直以保障能源安全,最大程度降低對現(xiàn)有進口的依賴度為出發(fā)點。涉及核電的主要內(nèi)容包括:
â 繼續(xù)將核電作為電力生產(chǎn)的主要構(gòu)成部分;
â 對乏燃料中的鈾和钚進行再循環(huán),先在輕水堆中使用,從2005年實現(xiàn)在國內(nèi)進行后處理;
â 穩(wěn)步推進快中子增殖堆開發(fā),以便大幅度改進鈾的利用;
â 向公眾推廣核能,重點強調(diào)安全和不擴散。
2002年3月,日本政府宣布,將主要依靠核能來實現(xiàn)《京都議定書》中確定的溫室氣體減排目標。2001年7月,向經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省(METI)提交的“十年能源計劃”,獲得了內(nèi)閣的批準。根據(jù)計劃,核電裝機容量將增長30%(1300萬千瓦),到2011年將新投運9~12臺核電機組。
目前,日本擁有在運行的核電機組55臺,總裝機容量4757.7萬千瓦;在建2臺(228.5萬千瓦),規(guī)劃12臺(1604.5萬千瓦)。
2002年6月,新的能源法確定了保障能源安全和穩(wěn)定供應(yīng)的基本原則,在建立能源基礎(chǔ)設(shè)施滿足經(jīng)濟增長方面給予政府更大的權(quán)限。新的能源法還推進提高能源消費效率,進一步降低對化石燃料的依賴度,以及市場解除管制。
2002年11月,日本政府宣布,將首次對煤炭征稅,算上METI專用能源帳戶中對石油、天然氣和液化石油氣的征稅,從2003年10月將帶來約100億日元的稅收凈增長。同時,METI還降低了電源開發(fā)稅,包括核發(fā)電稅,降幅為15.7%,折合每年為500億日元。專用能源帳戶中的稅種,設(shè)計初衷是為了改進日本的能源供應(yīng)結(jié)構(gòu);做出以上變更是實現(xiàn)京都議定書中減排目標第一階段行動的一部分。第二階段,2005~2007年,涉及一個更加全面的環(huán)境稅收體系,包括碳稅。
這些進步,盡管2002年出現(xiàn)了一些關(guān)于核電站設(shè)備檢查記錄造假的丑聞,已經(jīng)為核能逐步發(fā)揮更重要的作用鋪平了道路。
2004年,“日本原子力產(chǎn)業(yè)協(xié)會”(JAIF)就日本核能未來發(fā)布了一份預(yù)測報告。報告中綜合考慮了二氧化碳減排60%、人口減少20%,GDP保持穩(wěn)定等因素,預(yù)測到2050年,日本核電裝機容量達到9000萬千瓦。這意味著目前的核電裝機容量翻番,核電份額也翻番,達到日本總發(fā)電量的60%。此外,核電容量中將有2000萬千瓦(熱能)用于氫氣生產(chǎn)。氫氣將占到消費能源的10%,而70%的氫氣將產(chǎn)自于核電站。
2005年7月,日本原子力委員會(AEC)再次確認了日本核電的政策方向,并證實當前的發(fā)展重點是輕水堆。主要內(nèi)容包括:2030年以后,核電占總發(fā)電容量的份額目標是“30~40%或更高”,其中包括以先進型輕水堆替代現(xiàn)有的機組;快中子增殖堆將在2050年以后引入商用;乏燃料將在日本國內(nèi)后處理,以回收其中的裂變材料,用于制造MOX燃料;高放廢物處置問題將在2010年以后得到解決。
2006年4月,日本能源經(jīng)濟研究所(IEE)發(fā)布預(yù)測,到2030年,一次能源需求將下降10%,電力使用將增長,核電份額將達到41%,核電裝機容量達到6300萬千瓦;到2030年,將有10臺核電機組并網(wǎng)發(fā)電,同時,敦賀(Tsurga)核電站1號機組(34.1萬千瓦,沸水堆)也將退役。
2006年5月,執(zhí)政的自民黨敦促政府加快開發(fā)快中子增殖反應(yīng)堆,稱這是“國家基礎(chǔ)技術(shù)”。自民黨提出要增加預(yù)算,從研發(fā)到驗證再到實施要加大協(xié)調(diào),并進行國際合作。日本已經(jīng)在第四代核技術(shù)研發(fā)活動中發(fā)揮著主導(dǎo)作用,重點放在鈉冷快堆,不過,28萬千瓦的文殊原型快堆仍處于關(guān)閉狀態(tài)。
2007年4月,政府選擇三菱重工(MHI)作為開發(fā)新一代快堆的核心企業(yè)。這得到了政府多個部門,以及日本原子力研究開發(fā)機構(gòu)(JAEA)和日本電氣事業(yè)聯(lián)合會(FEPC)的支持。這些都對日本加速開發(fā)世界領(lǐng)先的快堆產(chǎn)生有益的幫助。MHI自六十年代將核電作為主營業(yè)務(wù)之一以來一直積極地參與快堆開發(fā)。(待續(xù))
新聞來源:UIC、AEC
編譯:辦公廳 劉軍韜
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