日本的核能

在2011年3月的地震和海啸之前,日本已经从核反应堆产生了30%的电力,并计划将这一比例提高到40%。 核能是日本的国家战略重点。 截至2018年5月,日本有42个可操作的反应堆。 其中,5个发电厂中的8个反应堆正在运行。

尽管日本的所有核反应堆都成功抵御了2011年东北地震的震动,但随后发生的海啸导致3月11日福岛第一核电站冷却系统失效。日本首次发生核紧急事件,其中有14万居民20公里(12英里)的工厂被疏散。 2013年国际专家对与福岛第一核电站灾害相关的健康风险进行了全面评估,对于日本国内外的一般人群,预测风险较低,预计癌症发生率不会高于基线发生率的可观察到的增加。 所有日本的核电站都已关闭,或其运营暂停进行安全检查。 日本五十个反应堆中的最后一个(Tomari-3)于2012年5月5日离线维修,自1970年以来首次完全没有核电生产。

稳定福岛第一核电站三重反应堆熔化的问题使人们对核电的态度变得更加强硬。 2011年6月,超过80%的日本人表示,他们是关于辐射的反核和不信任的政府信息。 截至2011年10月,电力短缺,但日本在夏季幸存,没有一些人预测的大规模停电。 日本内阁于2011年10月批准的能源白皮书指出,福岛灾难“公众对核电安全的信心受到严重损害”,并呼吁减少国家对核电的依赖。

尽管有抗议活动,2012年7月1日,Ōi核电站3号机组重新启动。 2013年9月,3台和4台机组下线,使日本再次完全没有核电生产。 2015年8月11日,仙台核电站于2016年1月29日重新上线,随后是高滨核电站的两个单元(3和4)。然而,第4单元因重新启动而在重启后三天关闭。在滋贺县地方法院发布禁止停止高滨核电站运营的禁令之后,2016年3月内部失败和第3单元。 虽然日本在2011年之前的43家工厂中有43家仍处于闲置状态,但经济产业省在20​​17年表示,如果该国要履行巴黎气候协议规定的义务,那么核能需要弥补20-全国22%的投资组合。 21个重启应用程序现在正在等待,预计到2025年将有12个单位重新投入使用,到2030年将重新投入使用18个单位。

历史

早年
1954年,日本为核能预算2.3亿日元,标志着该计划的开始。 “原子能基本法”将活动仅限于和平目的。 日本的第一座核反应堆由英国的GEC建造,并于1966年投入使用。在20世纪70年代,第一批轻水反应堆是与美国公司合作建造的。 这些工厂是从通用电气和西屋公司等美国供应商处购买的,这些工厂由日本公司完成合同工作,日本公司后来获得许可证以建造类似的工厂设计。 自那时以来,核电的发展使日本公司和研究机构的贡献与核电的其他大用户处于同一水平。 从20世纪70年代初到今天,日本政府通过各种政策工具促进了核电站的选址,这些政策工具涉及软社会控制和财政激励措施。 通过向农村社区提供大量补贴和公共工程项目,并通过教育旅行,地方政府官员的中介和由亲核支持者撰写的新闻报道,中央政府赢得了人口减少,坚持不懈的支持。幸运沿海城镇和村庄。

近年
受三哩岛事故(TMI)或切尔诺贝利灾难影响的日本核工业并未受到其他国家的严重打击。 到20世纪80年代,90年代,直到今天,新工厂的建设仍然很强劲。 虽然已经提出了许多新工厂,但所有工厂随后都被取消或从未通过初步规划。 取消的工厂订单包括:

1994年山口县Hōhoku的Hoku国家核电站
宫岛核岛的Kushima核电站,1997年
位于三重县Ashihama的Ashihama核电站(20世纪70年代的第一个项目在Hamaoka完成,作为第1和第2单元)
Maki,Niigata(Kambara)的Maki核电站于2003年建成
Suzu的Suzu核电站,Ishikawa-2003
然而,从20世纪90年代中期开始,日本发生了几起与核有关的事故和掩盖事件,这些事故侵蚀了公众对该行业的看法,导致抗议和对新工厂的抵制。 这些事故包括Tokaimura核事故,Mihama蒸汽爆炸,Monju反应堆事故后的掩盖,以及最近的Chūetsu海上地震后果。 虽然确切的细节可能存在争议,但很明显日本核工业的安全文化受到了更严格的审查。

2000年
2007年4月18日,日本和美国签署了美日联合核能行动计划,旨在建立核能技术联合研发框架。 每个国家都将对快堆技术,燃料循环技术,先进的计算机模拟和建模,中小型反应堆,保障和实物保护进行研究; 和核废料管理。 2008年3月,东京电力公司宣布,由于纳入了新的抗震评估,四座新核电反应堆的运行将推迟一年。 福岛第一核电站7号和8号机组现在分别于2014年10月和2015年10月进入商业运营。 Higashidori工厂的1号机组现在计划于2015年12月开始运行,而2号机组最早将于2018年启动。 截至2008年9月,日本各部委和机构正在寻求将2009年预算增加6%。 要求总量为4914亿日元(46亿美元),研究重点是快速增殖反应堆循环,下一代轻水反应堆,Iter项目和地震安全的发展。

福岛灾难和善后
2011年在日本进行的一项独立调查“揭示了核电公司与政府密谋操纵舆论以支持核能的悠久历史”。 一家核电公司“甚至与其自己的员工举行公开会议,这些员工扮演普通公民的角色来支持核电站”。 日本内阁于2011年10月批准的一份能源白皮书称,福岛灾难“公众对核电安全的信心受到严重破坏”,并呼吁减少国家对核电的依赖。 它还省略了去年政策审查中关于核电扩张的一节。 核安全委员会主席Haruki Madarame在2012年2月的一次议会调查中表示,“日本的原子安全规则不如全球标准,并使该国在去年3月对福岛核灾难毫无准备”。 日本核电公司的安全规则存在缺陷,执法不严,其中包括对海啸的保护不足。

2011年5月6日,首相菅直人下令关闭滨冈核电站,因为8.0级或更高级别的地震可能会在未来30年内袭击该地区。

截至2012年3月27日,日本只有54个核反应堆中有一个在运行; 在Kashiwazaki-Kariwa 6被关闭之后,Tomari-3。 Tomari-3于5月5日停工维修,自1970年以来,日本首次没有核电供电,当时该国仅有两座反应堆停机五天进行维修。 2012年6月15日,批准重新启动第3和第4单元,这可能需要6周时间才能完全运行。 2012年7月1日,Ōi核电站3号机组重新启动。 该反应堆可提供1,180兆瓦的电力。 2012年7月21日,4号机组重新启动,也达到1,180兆瓦。 该反应堆于2013年9月14日再次关闭,再次使日本没有运行的反应堆。

2014年能源年度报告中的政府数据显示,2013财年日本依赖进口化石燃料占其电力的88%,而2010财年为62%。如果没有重要的核电,该国仅有6个自给自足。 2012年能源需求的百分比与2010年的20%相比。补偿其核反应堆闲置的额外燃料成本为3.6万亿日元。 与此同时,2010年至2013年期间,国内能源用户的能源费用增长了19.4%,而同期工业用户的成本增长了28.4%。

2018年,日本政府修订了能源计划,通过重新启动反应堆将2030年的核能目标更新为20%-22%的发电量,相比之下,液化天然气27%,煤炭25%,可再生能源23%和石油3%。 与2013年相比,这将使日本的二氧化碳排放量减少26%,并且到2030年将自给自足率提高到约24%,而2016年为8%。

关于福岛灾难的调查
日本国民议会福岛核事故独立调查委员会(NAIIC)是日本宪政政府66年历史上第一个国民议会独立调查委员会。 NAICC成立于2011年12月8日,其任务是调查福岛核事故的直接和间接原因。 NAICC于2012年7月5日向两院提交了调查报告。

这个由10名成员组成的委员会根据超过1,167次访谈和900小时听证会编制了报告。 这是一项为期六个月的独立调查,是日本宪法史上第一次具有广泛传票权的调查,与前首相菅直人和东京电力公司前总裁清水正孝举行了公开听证会。灾难响应。 委员会主席Kiyoshi Kurokawa就福岛核事件宣称:“这是一场深刻的人为灾难 – 可以而且应该已经预见到并阻止了。”他补充说,灾难的“根本原因”已根深蒂固在“日本文化的根深蒂固的习俗”中。 该报告概述了2011年3月11日2011年东北地震和海啸之前工厂的错误和故意疏忽,以及随后几小时,几天和几周的错误回应。 它还提出建议并鼓励日本议会“彻底辩论和审议”这些建议。

福岛事故后的核政策
2014年4月,自民党内阁批准的日本新能源计划称核电是“该国最重要的电力来源”。 为扭转前民主党的决定,政府将重新开放核电站,旨在实现“现实和平衡的能源结构”。 2014年5月,福井区法院阻止了Oi反应堆的重启。 2015年4月,法院阻止了在高滨核电站重新启动两座反应堆,但允许在仙台核电站重新启动两座反应堆。 政府希望到2030年核电能够生产日本20%的电力。

截至2015年6月,正在寻求新的核管理机构批准24个单位重新启动福岛前54个单位。 在重新启动之前,这些单位还必须得到当地政府部门的批准。

2015年7月,Sendai-1核电站完成了燃料装载,2015年8月11日重新启动,2015年11月1日之后是第2单元。日本核监管局批准4月19日重新启动Ikata-3 ,2016年,这个反应堆是第五个获得重新启动批准的反应堆。 Takahama核电站4号机组于2017年5月重新启动,3号机组于2017年6月重新启动。

2016年11月,日本与印度签署了核合作协议。 鉴于福岛灾难后国内订单已经结束,日本核电厂建设者认为这是潜在的生命线,印度建议在未来十年内建造约20座新反应堆。 然而,日本国内反对该协议,因为印度尚未同意“不扩散核武器条约”。

2014年,在Monju钠冷却快速反应堆原型失效后,日本同意合作开发法国ASTRID示范钠冷快中子增殖反应堆。 截至2016年,法国正在寻求日本充分参与ASTRID的发展。

地震
日本地震和地震活动历史悠久,经常发生海啸的破坏性地震发生在一个世纪以来。 因此,人们对在日本建造和运行核电厂的特殊风险表示关注。 Amory Lovins曾表示:“拥有1.27亿人口的地震和海啸区域对54座反应堆来说是一个不明智的地方”。 迄今为止,在2011年东北地震和海啸之后,最严重的地震相关事故是福岛第一核电站灾难。

Katsuhiko Ishibashi教授是对该主题非常感兴趣的地震学家之一,他用日语中的“核电”和“地震灾难”来表达genpatsu-shinsai(原発震灾)一词来表达潜在的最坏情况 – 可能发生的案件灾难。 日本地震预测协调委员会前主席Kiyoo Mogi博士也表达了类似的担忧,他们在2004年表示,这个问题“是一个可以通过人为灾难给日本带来灾难的关键问题”。

东京大学地震学教授岛崎邦彦(Kunihiko Shimazaki)的警告也被忽略了。 2004年,作为一个有影响力的海上地震内阁办公室委员会成员,岛崎先生“警告说,福岛海岸易受海啸袭击,比监管机构和东京电力公司提出的高达5米的预测高出两倍” 。 2004年2月19日的会议纪要显示,负责管理委员会的政府官员迅速将其观点排除在委员会的最终报告之外。 他说委员会不想强迫东京电力在工厂进行昂贵的升级。

日本共产党众议院议员和反核活动家Hidekatsu Yoshii于2006年3月和10月警告过可能由于海啸或地震造成的严重破坏。 在2010年5月的议会委员会期间,他提出了类似的声明,警告日本核电站的冷却系统可能会因山体滑坡或地震而被毁坏。 作为回应,核工业安全局局长Yoshinobu Terasaka回答称,这些工厂设计得非常好,“这种情况实际上是不可能的”。 由于2007年Chūetsu海上地震导致Kashiwazaki-Kariwa核电站受损,Kiyoo Mogi呼吁立即关闭Hamaoka核电站,该核电站是在预期的Tōkai地震中心附近建造的。 Katsuhiko Ishibashi先前在2004年声称,Hamaoka“被认为是日本最危险的核电站”。

国际原子能机构(IAEA)也表示了担忧。 在2008年在东京举行的八国集团核安全和核安保小组会议上,一位国际原子能机构专家警告说,7.0级以上的强烈地震可能会给日本的核电站带来“严重问题”。 在福岛事件发生之前,“14起诉讼指责风险被忽视或隐藏在日本,提出了一种令人不安的模式,即运营商低估或隐藏地震危险以避免代价高昂的升级并继续运营。但所有诉讼均未成功”。 2012年研究机构调查显示,日本面临着日本面临的风险“已经确定,未来四年内东京都市区将发生7级地震的可能性达到70%,而30年内有98%的可能性”。 2011年3月的地震是9级。

设计标准
2005年至2007年期间,三个日本核电站受到地震的影响,远远超过了设计中使用的最大峰值地面加速度。 2011年东北地震淹没福岛第一核电站后的海啸是设计高度的两倍多,而地面加速度也略微超过了设计参数。

2006年,日本政府小组委员会负责修订关于核电厂抗震性的国家指导方针,该指南于2001年进行了部分修订,最终出版了新的地震指南 – 2006年“地震设计审查规范指南”核电反应堆设施。 小组委员会成员包括Ishibashi教授,但他的建议是应该审查调查活动缺陷的标准被拒绝,他在最后一次会议上辞职,声称审查过程是“不科学的”,并且结果被操纵以适应日本的利益电气协会在19个成员的政府小组委员会中有11名委员会成员。 Ishibashi后来声称,尽管新指南引入了自1978年以来影响最为深远的变化,但它“严重缺陷”因为它低估了地震动的设计基础。 他还声称执法系统是“一团糟”,并在核安全局高级官员似乎排除了2007年NSC抗震设计指南的新评论之后质疑核安全委员会的独立性。

在新的2006年地震指南出版后,核安全和工业安全局应核安全委员会的要求,要求对所有现有核电厂的设计进行重新评估。

地质调查
日本的地质调查工作标准是引起关注的另一个领域。 2008年,国家先进工业科学与技术研究所的地质学家Taku Komatsubara声称,在对潜在的新发电厂进行调查时,故意忽略了活动断层的存在,这一观点得到了前地形测量学家的支持。 广岛工业大学的地震学家Takashi Nakata提出了类似的指控,并暗示日本核工业与监管机构之间的利益冲突导致了这一问题。

根据全球地震危害评估计划数据确定的2011年自然资源保护委员会报告评估了全球反应堆的地震危害,将全球35座反应堆放置在全球48个反应堆中,这些反应堆位于极高和高地震危险区域。

核电厂
Fugen,Fukushima I,Fukushima II,Genkai,Hamaoka,Higashidōri,Ikata,Kashiwazaki-Kariwa,Maki,Mihama,Monju,Namie-Odaka,Ōi,Ōma,Onagawa,Sendai,Shika,Shimane,Takahama,Tōkai,Tomari,Tsuruga

核事故
就放射性释放和核心损害的后果而言,2011年福岛第一核事故是日本核工业最严重的事故,除了排在最严重的民用核事故之外,尽管没有造成人员伤亡,也没有严重的辐射暴露。工人发生了。 1999年Tokaimura后处理厂发生火灾,造成2人死亡,另外一人暴露于高于法定限值的辐射水平,超过660人接受可检测的辐射剂量但在允许的水平范围内,远低于影响人类健康的门槛。 2004年,美浜核电站在其中一座涡轮机建筑中发生蒸汽爆炸,造成5名工人死亡,6人受伤。

其他事故
其他值得注意的事故包括:

1981年:在敦贺核电站维修期间燃料棒破裂后,将近300名工人暴露于过高的辐射水平。
1995年12月:快速种鸡Monju核电站钠泄漏。 国营运营商Donen被发现隐藏了录像带镜头,显示对反应堆造成了广泛的破坏。
1997年3月:Tokaimura核后处理厂在东京东北部发生火灾和爆炸。 37名工人接触了低剂量的辐射。 多恩后来承认它最初压制了有关火灾的信息。
1999年:福井县一家核电站发生燃料装载系统故障,引发了不受控制的核反应和爆炸。
1999年9月:东海燃料制造厂发生的危急事故。 数百人受到辐射,三名工人接受超过法定限度的剂量,其中两人后来死亡。
2000年:三名东京电力公司高管被迫辞职,此前该公司于1989年命令一名员工编辑出显示核电站蒸汽管裂缝的镜头,并将视频提交给监管机构。
2002年8月:一场广泛的伪造丑闻开始导致所有东京电力公司的17座核反应堆关闭; 东京电力的官员伪造了检查记录,试图在其17个单元中的13个中隐藏反应堆容器护罩的裂缝。
2002年:在日本北部的Onagawa核电站发生火灾时,两名工人受到少量辐射并遭受轻微烧伤。
2006年:福岛第一工厂释放出少量放射性蒸汽,并逃离了该化合物。
2007年7月16日:东京电力公司的柏崎刈谷核电站所在的地区发生了一场严重的地震(当时震级为6.6级),放射性水溅入日本海; 截至2009年3月,所有反应堆仍然关闭以进行损坏验证和维修; 拥有七个单位的工厂是世界上最大的单一核电站。

核废料处理
日本的政策是重新加工废核燃料。 最初在英国和法国根据合同对乏燃料进行了再加工,但随后建造了六所村后处理厂,最初预计将于2007年开始运营。使用回收的钚作为混合氧化物(MOX)反应堆燃料的政策受到经济方面的质疑, 2004年,经济,贸易和工业部披露了一份1994年的报告,指出后处理乏燃料的成本是掩埋成本的四倍。

2000年,“特定放射性废物最终处置法”要求建立一个管理高放射性废物的新组织,当年晚些时候,日本核废物管理组织(NUMO)在经济贸易部的管辖下成立。和工业。 到2010年,NUMO负责选择永久性深层地质处置库,建设,运营和关闭废物进驻设施。选址于2002年开始,申请信息发送到3,239个城市,但到2006年,没有任何地方政府自愿参加主持设施。 Kōchi地区在2007年表现出兴趣,但由于当地的反对,其市长辞职。 2013年12月,政府决定在接近市政当局之前确定合适的候选区域。

2014年,日本科学委员会专家组负责人表示,日本的地震条件使得在必要的10万年内难以预测地面条件,因此不可能使公众相信深部地质处置的安全性。

从1999年到2017年,MOX燃料的成本大约翻了两番,这使人们对核燃料后处理的经济性产生怀疑。 2018年,日本原子能委员会更新了钚准则,试图减少钚库存,规定六所村后处理厂只应生产日本核电厂MOX燃料所需的钚量。

日本的核监管机构
核管理局 – 环境部下属的核安全机构,于2012年9月19日成立。它取代了核工业安全局和核安全委员会。
日本原子能委员会(AEC)原子力委员会 – 现在作为日本内阁的调查委员会运作,协调整个国家在核能领域的计划。
核安全委员会原子力安全委员会 – 前日本核工业监管机构。
核工业安全局(NISA)原子力安全·保安院 – 一家前机构,负责监管活动,于2001年1月6日在政府机构重组后成立。

核电公司
运行核电站的电力公司
日本分为若干区域,每个区域都从各自的区域供应商处获得电力服务,所有公用事业公司都拥有垄断权,并受到日本政府的严格监管。 有关更多背景信息,请参阅日本的能源。 除冲绳电力公司外,日本所有区域公用事业公司目前都在运营核电站。 他们也是电力公司联合会(FEPCO)行业组织的所有成员。 这些公司列在下面。

区域电力供应商
北海道电力公司(HEPCO) – 北海道电力
东北电力公司(TōhokuElectric) – 东北电力
东京电力公司(东京电力公司) – 东京电力
ChūbuElectricPower Company(CHUDEN) – 中部电力
北陆电力公司(RIKUDEN) – 北陆电力
关西电力公司(KEPCO) – 关西电力
中国电力公司(Energia) – 中国电力
四国电力公司(YONDEN) – 四国电力
Kyūshū电力公司(KyūshūElectric) – 九州电力

与核电有利害关系的其他公司
日本原子能机构(JAEA) – 日本原子力研究开発机构
日本原子能公司(JPAC) – 日本原子力発电
JAPC由日本几家主要电力公司共同拥有,由日本政府特别规定成为日本第一家运营核电厂的公司。 今天它仍然运营两个独立的站点。
电力开发公司(EDPC,J-POWER) – 电源开発
该公司是在第二次世界大战结束后通过特殊法律创建的,它运营着许多燃煤,水力发电和风力发电厂,正在建设中的Ohma核电站将在完工后标志着其进入该行业。

核供应商和燃料循环公司
核供应商提供其制造形式的燃料,随时可装入反应堆,核服务和/或管理新核电厂的建设。 以下是提供此类服务的日本公司的不完整清单。 这里列出的公司为商业轻水厂提供燃料或服务,此外,JAEA还有一个小型MOX燃料制造厂。 日本运行强大的核燃料循环。

核燃料工业(NFI) – 原子燃料工业NFI在Kumatori,Osaka和茨城县Tōkai经营核燃料制造厂,每年制造284和200(分)公吨铀。 Tōkai工厂生产BWR,HTR和ATR燃料,而Kumatori工厂仅生产PWR燃料。
日本核燃料有限公司(JNFL,JNF) – 日本原燃JNFL的股东是日本公用事业公司。 JNFL计划在青森的六所村开设一个全面的浓缩设施,年产能为150万SWU,还有MOX燃料制造设施。 JNFL还在神奈川县横须贺市经营一家名为Kurihama核燃料厂的核燃料制造厂,作为GNF,生产BWR燃料。
Mitsubishi Heavy Industries / Atmea – 三菱重工业原子力事业本部MHI在茨城县Tōkai经营燃料制造工厂,并为新核电站的建设贡献了许多重工业部件,并且最近设计了自己的APWR工厂类型,燃料制造已经完全PWR燃料,尽管MHI也向BWR出售组件。 它被日本政府选中用于开发快速增殖反应堆技术并形成三菱FBR系统。 MHI还宣布与Areva结盟,组建一家名为Atmea的新公司。
全球核燃料(GNF)。 GNF于2000年1月1日与GE核能(GENE),日立和东芝成立合资企业。为此,GENE加强了与日立的关系,形成了全球核联盟:
GE日立核能(GEH) – 日立GEニュークリアエナジー该公司成立于2007年7月1日。其下一代反应堆ESBWR与美国监管机构取得了重大进展。 在2017年成功完成通用设计评估(GDA)流程后,其前身设计ABWR已获英国监管机构批准在英国建设。
东芝 – 东芝电力システム社原子力事业部东芝一直保持着大型核业务,主要集中在沸水反应堆上。 2006年,美国西屋公司购买了54亿美元,主要集中在压水反应堆技术上,使其核业务规模扩大了两倍左右。 2017年3月29日,由于其​​核反应堆建设项目造成90亿美元的损失,东芝将西屋公司列入第11章破产案,其中大部分是在美国建造四座AP1000反应堆。东芝在日本仍然拥有盈利的维护和核燃料供应业务,福岛清理工作的重要承包商。
可回收燃料储存公司由东京电力公司和日本原子能公司组成的公司,在青森县建造废核燃料储存设施。
日立,三菱重工和东芝之间就可能巩固其部分核活动进行了讨论。

反核运动
作为世界上最致力于民用核能的推动者之一,日本的核工业并未受到1979年三里岛事故(美国)或1986年切尔诺贝利灾难(苏联)和其他一些国家的影响。到20世纪80年代和90年代,新工厂的建设仍然很强劲。然而,从20世纪90年代中期开始,日本发生了几起与核有关的事故和掩盖事件,这些事故侵蚀了公众对该行业的看法,导致抗议和对新工厂的抵制。这些事故包括Tokaimura核事故,Mihama蒸汽爆炸,Monju反应堆事故后的掩盖,最近Kashiwazaki-Kariwa核电站在2007年地震后完全关闭了21个月。虽然确切的细节可能有争议的,很明显,日本核工业的安全文化受到了更严格的审查。