出版时间:2012年05月 |
一 日本核电状况概述
日本经济发达,是能源消费大国,因自然资源匮乏,其一次能源对外依存度约为84%。20世纪50年代日本经济实现了高速增长,其能源需求量也成倍增加。在开发国内外能源资源、提升能源供给能力的同时,日本迅速调整了能源供给结构,实现了从以煤为主到以油为主的根本性转变。到1975年,日本的一次能源供给结构中,石油超过70%,煤炭降到16.4%(国产煤降到3%),水力降到5%;日本一次能源的自给率降至12%,经济对进口石油的依赖度很高,且集中于中东石油。20世纪70年代,中东地区发生的两次大动荡(1973年第四次中东战争和1979年伊朗伊斯兰革命),先后引发两次石油危机,严重打击了日本经济。为实现能源供给多元化,日本确立了优先开发核能的国家战略,其重点是加快核电发展,并建立闭式铀燃料循环体系。日本的核发电量从95亿千瓦时(1973年),快速增长到2800亿千瓦时(2010年),核电占日本总发电量的比例也由不足4%(1973年)增长到约30%(2010年)。
2009年,日本一次能源消费结构为:煤炭占23%,石油占43%,天然气占17%,核电占13%,水电占4%。同年,日本的发电量为1.04万亿千瓦时,发电结构为:煤炭占28%,核电占27%,天然气占26%,石油占9%,水电占7%,其他占3%。日本成为世界上仅次于美国、法国的第三核电大国。日本首台商用核电站于1966年投入运行,截至2011年3月10日,日本共有18座核电站55台核电机组运行,总装机容量4737.8万千瓦,其中沸水堆(BWR)30台,压水堆(PWR)24台,快堆1台(文殊核电站)。日本核电分布情况如图1所示。
图1 日本核电站分布
从日本现有核电站的运营时间来看,10座核电站是从20世纪70年代开始运转,全国55台核电机组中有19台运转时间超过了30年,而不满10年的只有5台,平均运转时间为25年。今后十年内,日本国内的核电站将有30%的运转年数超过40年的设计寿命。目前,受9.0级大地震和巨型海啸叠加影响,发生特大核事故的日本福岛第一核电站的1号机组到4号机组,总装机容量为271.9万千瓦,在初步实现冷停堆阶段目标后,将进入环境恢复及长期退役治理阶段。由于日本东北地区余震不断,灾区恢复重建困难重重,退役治理的经济和环境代价巨大,核能的公众接受形势空前严峻,福岛核事故的复杂性、不确定性依然存在,事故处理的长期化趋势明显。到2012年5月,日本的核电站将处于全部停运状态,世界第三核电大国将面临零核电的严峻现实。日本核能已走到了历史的十字路口。
2011年3月11日,受东日本大地震和海啸的叠加影响,福岛第一核电站发生核事故,损毁极为严重,大量放射性物质泄漏。2011年4月12日,日本原子能安全保安院根据国际核事件分级表,将福岛核事故定为最高级7级。这是迄今为止全球核能领域发生的最为严重的核事故之一,严重程度和后果仅次于1986年在苏联发生的切尔诺贝利核事故。为应对核泄漏危机,日本原子能安全保安院和东京电力公司共同组建了政府—东京电力公司联合响应办公室;日本政府成立了“福岛核电站事故调查委员会”,组织相关部门和人员对福岛核事故进行了初步调查和分析,并编写了核事故调查报告;国际原子能机构(IAEA)派遣专家团,于2011年5月24日至6月2日赴日本开展了事故调查工作,对福岛第一核电站事故进行了初步评估,同时收集了福岛第二核电站与东海第二核电站的相关信息。基于国际原子能机构相关核安全准则,专家团在分析福岛核电站与重大自然灾害关系的基础上,形成了初步事故调查报告。报告详细描述了事故调查的目标、范围、主要结果及获取的经验教训,论述了自然灾害引起的核事故的进程和事故序列、核电站的应急准备和响应、乏燃料管理、事故引发的辐射后果等,以及IAEA当前和计划开展的系列安全服务。
图2 日本核应急响应组织架构
二 福岛核事故的发生和发展
2011年3月11日,地震引发的巨大海啸,冲击了日本东海岸,在岩手县宫古市姊吉地区的海啸潮位高度甚至达到了38.9米。地震和海啸的叠加侵袭,严重打击了东京电力公司的福岛第一核电站和福岛第二核电站,导致了一起规模空前且影响深远的核事故发生。
日本福岛第一核电站位于福岛县双叶郡的大熊镇和双叶镇,东临太平洋,依海岸线而建,呈半椭圆形,占地面积约为350万平方米。该核电站是东京电力公司建造和运营