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日本重振核电新政,将重建或改建哪些创新型反应堆?

  日期:2023-04-20 14:54:02  浏览量:635   移动端
导读:日本政府已将核能政策从过去的模糊态度转变为积极推动。在2023年2月10日内阁会议决定的“实现GX的基本方针”将其定为国策。日本

日本政府已将核能政策从过去的模糊态度转变为积极推动。在2023年2月10日内阁会议决定的“实现GX的基本方针”将其定为国策。




日本的核电政策在质疑和不确定中推进,虽解企业一时之渴,难平民众普遍之忧。




一、日本核电新政




在福岛核泄漏事故12周年之际,日本核电政策发生了重大转变。将自福岛核事故发生以来日本政府长期坚持的“尽可能降低核电依存度”原则,转变为“最大限度利用核电”的新方针。加速存量核电重启、突破核电延寿年限上限和开发建设更先进安全的新一代反应堆,成为日本重振核电的三大新政。




2022年8月,日本首相岸田在绿色转型执行会议中要求重新研究核电政策,会上提出了核电重启全国总动员、延长核电机组运行期限、开发和建设新一代创新反应堆、加快核废物处理进程等议题。




12月23日,日本政府批准的“今后原子能政策的方向与行动指南”大纲明确提出,首先在废弃核电站上改建成“新一代反应堆”,同时将核电运行期限延长至60年以上的方案。




2023年2月10日,日本政府批准的“绿色转型基本方针”提出,核电具有不会产生二氧化碳排放、大功率稳定供电的特点,可以兼顾稳定供电和实现碳中和两大政策目标,因此,必须以确保安全为最优先原则,积极推进核电机组重启,同时在严格的安全审查前提下,反应堆最长60年的运行期限可扣除因新安全基准合规审查而停运的时间。




此外,强调开发和建设具有新安全功能的新一代创新型反应堆,对于推动绿色转型具有重大的意义。




2月14日,日本原子能委员会重新修订了《关于原子能利用的基本想法》,重申了政府绿色转型方针所提出的发展核电的方向和重点措施。




2月28日,日本内阁根据上述政策方针批准了一揽子涉及核电政策法规的修订案,包括《原子能基本法》《反应堆管制法》《电力事业法》《核电站乏燃料处理处置基金征收法》等,这些法案的修订案拟一揽子提交本届国会审议通过。




由此可见,“绿色转型基本方针”的出台标志着日本政府自福岛核事故以来的核能政策发生了重大的“积极转变”。




二、备受期待的六大创新型反应堆




报告显示,到2022年4月为止,日本企业有可能开发的新型反应堆有以下六种。下文将以经济性和可行性为中心,总结其优缺点。




① 创新型轻水反应堆




提高了现有“轻水反应堆”的经济性和安全性。轻水反应堆目前认为发展到第4代,经历了4次大幅的设计进化。而创新型轻水反应堆被称为新“第五代”。优点是现有技术的延伸,可行性高;缺点是福岛事故之后,这种类型的反应堆给人们的印象不佳。




三菱重工公布了自家核反应堆改良版“SRZ1200”的开发概念。并于2022年9月宣布将与运营该公司核反应堆的关西、中国、九州和四国的四家电力公司合作。预计性能将达到输出120万kW以上,并且安全性得到增强。




② 小型模块化反应堆(SMR)




与一般的核反应堆相比,此类反应堆的体积更小。因此,冷却比轻水反应堆更容易。可以通过减少冷却装置的数量和尺寸来降低成本。模块化是一种设计思想,是零件功能的集合。计划在其它地方制作、组装、量产。




缺点是发电能力较小。从开发计划来看,输出功率大多在30万kW左右。如果发电功率较小,就很难盈利。




③高速反应堆




高速反应堆是指通过快中子的核裂变反应产生能量的反应堆。日本是世界上第一个在1983年开始建造原型反应堆“文殊”并进行发电的国家。然而,由于一系列事故,文殊于2017年被运营组织日本核能研究开发机构废弃。




优点是有至今为止的研究成果。中国和俄罗斯正在对其进行研究和商业化。缺点是“文殊”的失败致使舆论难以认可。此外,由于使用作为物质不稳定且难以处理的钠来进行冷却,因此反应堆的结构变得复杂。




④高温气体反应堆




高温气体反应堆在堆芯的主要构成材料中使用以耐热性高的石墨为中心的陶瓷材料,在冷却材料中使用化学稳定的氦气。




优点是因其建设材料而安全性高。此外,核能研究所正在运行实验反应堆,日本在研究方面处于世界领先地位。缺点是体积小,发电能力小,难以盈利。日本正在实行重新加工使用过一次的核燃料这一核燃料循环政策。而这种类型的反应堆的核燃料很难再利用。




⑤熔盐反应堆




熔盐反应堆使用液体燃料。将钍溶解在盐中,由反应堆中的熔盐循环引起核反应,进而利用其热能。优点是发生事故的风险极低。缺点是为了避免盐类溶剂对基材的腐蚀,结构变得复杂。




⑥核聚变反应堆




核聚变发电又称“地上的太阳”,利用核聚变反应产生的能量发电。核聚变可以产生数万度的热量。世界各国正在法国建设并参与实验反应堆ITER。但目前还处于实验阶段,还没有技术能够实现将产生的超高温热能和等离子体用于发电和热能。预计在2050年左右实现实用化。




三、日本核电安全性的质疑




一直以来,日本政府自诩其核安全政策为世界最高标准,但2011年福岛核电站核泄漏事故打破了其“绝对安全”的神话,相关各方对核电安全性的疑问一直存在。日本政府熟谙核电政策的敏感性,所以选择了在7月份参议院选举之后才出台大规模重启核电的政策。




然而,目前日本国内大多数核电站已经接近40年运转年限,日本政府则施压原子能规制委员会,建议在延长20年的基础上继续酌情延长使用期限,此举无疑会进一步加大舆论对核电站安全性的疑问。




广岛、长崎遭受“核爆”的历史记忆尚未褪去,福岛核电站核泄漏事故所带来的创伤依然没有抚平,日本国内反对重启核电的声音从来没有停止过。针对此番政府决策,来自立宪民主党、日本共产党等在野党均表达了反对意见。虽然舆论支持重启核电的比例首次超过50%,但反对重启核电的占比仍达四成左右,一旦日本政府在重启核电的过程中发生任何细微的事故,就极有可能让赞成与反对的比例再次发生逆转。




此外,来自国际社会的质疑也会持续拷问日本的核电政策。日本政府公然将福岛核电站核泄漏事故产生的核废水排放至太平洋,无疑是对海洋公共财的破坏,已经失信于周边邻国和国际社会。因此,重启安全性存疑的核电站会进一步招致国际社会的质疑声音,国际社会也会强化对日本核电政策的关切。




总之,日本的核电政策在质疑和不确定中推进,而激进的核电政策无异于“杀鸡取卵、竭泽而渔”。虽解企业一时之渴,难平民众普遍之忧。

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