您当前的位置: 首页 >  博客资讯

还没完,日本还要造更多更多核电站

当地时间4月13日早晨,日本政府决定将福岛第一核电站内储存的核废水排放入海。一时间,世界舆论哗然。美国表示“感谢”,国际原子能机构表示“欢迎”,中国表示严重关切、韩国表示谴责。

要是和内阁一起亲口尝尝

说服力可比报告大多了

(图:Wiki)

按照多家研究机构给出的扩散模拟图,辐射物质将蔓延至整个太平洋。严重受影响的地区,除了日本沿海外,还包括美洲大陆西海岸。与日本邻近的中韩等国,也会受到一定波及。需要注意的是,这是以福岛附近水域为集中排放地,获得的模拟结果。如果选择其他方案排放,结果就不一样了。

模拟视频

日本的核废水排放,已然把亚太地区搞得乱成了一锅粥。而值得警惕的是,日本目前依然在不断新建更多的核电站。

核电大国

日本作为世界上唯一遭受过核攻击的国家,对于“核”有着切肤之痛,故而向来对核问题异常关切。

1967年,时任日本首相佐藤荣作首次提出“日本无核三原则”,即日本不会拥有、制造、运进核武器。多年以后,他还因带领日本加入《不扩散核武器条约》,获得诺贝尔和平奖。

最初日本是想拥有核武的,不过美国不同意而已

后来签订条约等,也就是顺水推舟而成

反正不同意也不行

(图:Wiki)

为了认真落实贯彻“无核三原则”,日本在上世纪70年代,自行放弃了宗谷、津轻等海峡的12海里领海基线,改为3海里,留出一大片公海,以方便搭载核武器的外国军舰自由通过。

在原子能军用领域战战兢兢的日本,对待原子能民用领域,却是另一番态度。1954年,日本发展民用原子能的设想出台,并下拨预算2.35亿日元。该数字的前三位正好与核燃料铀235的原子量重合,这个寓意可见日本发展核能的决心。

作为唯一一个切身经历过原子能威力的国家

想必是又怕但又向往这巨大的威力吧

(图:Wiki)

1963年10月26日,日本首次在茨城县东海村建成试验核电站。到2011年3月11日,将近50年的时间,日本运行的商用核电机组共 54 座。相比之下,中国在2021年正在运行的核电机组刚达到50座,核发电能力基本追平2011年的日本。

1966年,建于茨城县的日本第一个商用核电站投入运营

开启了日本核电时代的篇章(关闭中)

(图:Wiki)

另一项数据则更惊人,日本长期位居世界第一大铀进口国,其年进口铀的数量,比主要产铀国哈萨克斯坦全年的产量还要多。如此大的需求量,从侧面证明日本是当之无愧的世界核电大国。

日本核电站分布也有一定规律,由于日本无法做到核燃料大规模自给自足,只能依赖于进口,外加便于获得充足的冷却水,所以核电站全部分布在沿海地带。

尝到了核能发电甜头的日本,开始大手笔建造核电站

1998年中,在建和计划中的核电站机组高达50多个

(仅供参考 图:日本原子能机构)

至于各个地区核电站的分布数量,也与当地人口规模及经济发展程度呈正相关性。例如北海道就只有一座核电站,而本州、四国、九州三岛的核电站总体均匀分布,京都府地区较密,东京都附近反而不多。

北海道的独苗苗:泊核能发电厂

三部机组供应了北海道40%以上的用电需求

(图:Wiki)

依赖核电

日本之所以要发展核电,有着自身国情的特殊性。日本列岛资源自给率低,传统能源80%以上依赖进口,其中的大宗――原油,要从中东进口。而二战后的日本一向以重视环保的形象示人,核电并不排放二氧化碳等温室气体,对环境有利。于是,发展核能就成了日本的“基本国策”。

传统能源无自主权,可再生能源的占比还很低

核能就成了日本的"救命稻草”

(图:shutterstock)

在这一政策的推进下,截至2011年东日本地震之前,日本核电约占全国发电量的30%。然而,日本核电产业因福岛核事故受到重创,该国核电站曾一度全部停运。在工业社会,电力不可或缺,之前利用核能发电的缺口,也只能现有化石能源补上。

东日本地震引起了一系列灾害,福岛核灾是其中之一

倒塌的建筑道路可以重建

核事故的影响直到现在仍让全人类恐惧

(图:Wiki)

事故发生后,东京电力、东北电力已开始用煤炭、石油、天然气等化石燃料发电。如此一来,由于火电运行成本较高,导致日本经济受到严重拖累。这一情况实打实地显示在日本所有电力公司连续三年的财务报表上,很多公司都承受着巨额亏损。

也是从这时候开始,日本全社会进入了节电生活

电灯电话电梯电脑..连地铁列车里都有节电时段

接受了核电站带来的能源富裕,也不得不承受其弊端

(图:Wiki)

到了2013年,日本第四季度GDP增速仅为0.7%,跌至安倍晋三上台以来最低水平。2014年1月,日本财政赤字达1.58万亿日元,连续3次创历史新高。

其实,财政方面对日本的影响并不算大事,最令日本头疼的是如果彻底放弃核电,就意味着多年的环保工作一夜回到解放前,同时也意味着国家能源安全露出巨大软肋。换一种说法,就是跳上了核能战车的日本已经跳不下来了。

再也不想重现雾都东京了

触目惊心的污染史谁想再经历一次

面对危机,为了帮助日本经济复苏,解决能源匮乏问题,安倍政府只能对2012年5月野田内阁制定的“2030年零核电”计划进行“根本性”修改。

安倍政府明确提出日本的能源供应架构中应包括核电,其后推出的《能源基本计划》赋予核电“国家重要基础电力来源”的地位,并着力从政策和融资等方面,配合东京电力公司摆脱福核事故的困局。基于此,日本陆续重启核电项目。

福岛事故发生几年后,在政府的推动下

逐渐有核电站试图重启

高滨核电站在16和17年分别重启了3,4和1,2机组

(图:Wiki)

或许是已经发现了核电本身的困局,安倍于2014年在日本参院委员会上又提出了“不能依赖核电,不能没有核电”的能源新政。但实质问题得不到解决的话,“不能依赖核电”也只是一句口号。

参观福岛第一核电站成了日本首相的传统活动?

(图:首相府邸)

对安倍政府而言,“拥核”主张可以说是当时他们手中一张可以操控国家全局的王牌。通过重启核电降低电价,促进贸易、改善产业环境和财政收支,进而缓解国内产业空洞化、提升产业竞争力,进一步增加企业盈利、政府税收、扩大投资和就业,最终改善日本财政状况,使“安倍经济学”得以实现。

自东日本大地震以来,电费一直在上涨

14-16财年有所下降,主要是因为原油价格下跌

这种民生问题很影响选票的

(图:经产省)

此后,日本政府的官方文件亦支持发展核电。日本原子能委员会于 2017 年 7 月通过的“日本核能利用基本观点”中指出:核能在解决全球变暖问题的同时,为国民生活和经济活动供给稳定低廉的能源,可以提高国民生活质量并强化国家竞争力。另外,在确保安全的前提下,以现有技术利用核能,是十分有利的选择。

2015年开始,核电在能源结构中的占比不断加大

经济是一方面,巴黎协定的签订也推动了核电重启

(图:经产省)

日本内阁会议于 2018 年 7 月通过的“日本能源基本计划”中指出,核电是确保能源长期、稳定供给的基础供电设施,核电要在 2030 财年供电构成中维持 20%~22% 的占比。

到2021年,日本目前正在运营的核电站有33座,正在建设中的有2座,规划中的有3座。

至今年上月11日,刚好是福岛核事故的20周年

这20年间,日本逐渐重启了一些核电站投入运营

自然也招致了不少的抗议,毕竟安全工作做的确实不怎么样

(仅供参考 图:nippon)

不可避免的悲剧

日本作为一个典型的能源紧缺型国家,基于现实条件,使用核电确实是“不得已”的选择。

但是,日本本身的地理条件其实并不适合发展核电,因为其位于全球最集中的地震、火山带上,巨型灾难随时可能降临。

不同地区核电可能遇到巨大灾害的几率相差会很大

例如,一度作为日本国家名片的,世界上发电能力最大的核电站――柏崎刈羽核电站,就曾在本世纪初发生过巨大灾难。

配备了7个机组装置的柏崎刈羽核电站1997年投入运营

产生的电力通过两个传输线路送往首都圈

(图:IAEA Imagebank)

2007年7月16日,日本发生6.6级新泻县中越冲地震,这次地震导致震中附近的柏崎刈羽核电站发生核泄漏事故,曾一度关闭数月。

侥幸的是,本次地震烈度并不算太强,外加核电站设计质量过关,当时处在运行状态中的4个核电机组的安全停堆机制发挥了作用。虽然震中距离核电站较近,依旧实现安全停堆,最终也没有形成灾难性的核事故,后续还能重新发电。

还是造成了发动机起火,少量核辐射水泄露的后果

再结实也遭不住动不动就震一次啊

(左2004年,右2007年新泻县地震后)

(图:新泻县地方气象台)

然而依靠侥幸逃避问题终归不是长久之计,总有湿鞋的一天。

2011年东日本大地震发生,福岛核电站发生核泄漏事故。究其原因,是采用了一种不符合地震频繁地区的反应堆结构。

福岛核电站使用的是老式的单层循环沸水堆,冷却水直接引入海水,只有一条冷却回路。沸水产生的蒸汽用来直接推动涡轮,一旦发生故障,蒸汽里就会带有放射性物质,如若发生地震,将会整体崩坏。

在日本这种地震频繁的国家

使用这样的结构风险较大

建造时迫于技术瓶颈没办法

后期的维护更应该上心

(仅供参考 图:USNRC)

结构设计对于地震而言,已然“不堪一击”,人祸又加重了本次事故的灾难。

当时,福岛核电站1号机组40年的使用寿命刚到,但日本又将其延寿20年,实际正式退役需要到2031年。

作为一座超期服役的核电站,据当年2月东电提供的报告显示,福岛第一核电站1号机组已经出现了一系列老化的迹象,包括原子炉压力容器的中子脆化,压力抑制室出现腐蚀,热交换区气体废弃物处理系统出现腐蚀。

福岛第一核电站1至3号机组事故原因示意图

(图:东京电力)

或许是更换零部件难度较大,抑或其他原因,东电明知道背后的一系列问题,却为其制定了长期保守式运行的方案。于是,重大灾难的发生也就不可避免了。

对于福岛核电站来说,一次地震并不是结束,而只是开始。连续不断的余震持续冲击这座脆弱的核电站。今年2月13日,福岛近海发生的7.3级地震又对核电站造成了一定打击,导致福岛两座核电站均发生轻微泄漏事故。

从1990年代中期开始,日本频频发生核事故及隐瞒事件

民众对政府也难以信任,反核的声音再也没停止过

(图:Wiki)

由此看来,本就不宜发展核电的日本,迫于电力需求、环境、经济、政治等多方压力,不得不重启核电。但由于天生缺陷,日本的核电或将陷入“出事-暂停-重启”的恶性循环中,除非日本能玩转另一种清洁、可控的可再生能源。

相比于福祸相依的核电

风力和光伏算是安全且更值得日本投入的

(日本濑户山风力发电场 图:Wiki)

参考文献:

1.日本近期核能发展研究分析 刘乙竹 (中国原子能科学研究院,北京 102413)

2.日本为什么不能没有核电?孙学智 中国环境报

3.http://www.nea.gov.cn/2011-09/02/c_131093130.htm

4.汪兆富.日本核电站的发展历程[J].国防科技工业,2011:19-20.

5.https://pris.iaea.org/PRIS/CountryStatistics/CountryStatisticsLandingPage.aspx

6.https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%97%A5%E6%9C%AC%E3%81%AE%E5%8E%9F%E5%AD%90%E5%8A%9B%E7%99%BA%E9%9B%BB%E6%89%80

*本文内容为作者提供,不代表地球知识局立场

封面:wikipedia

END