“原子能立國”：日本核電曲折60年

2011年03月26日 02:43
來源：21世紀經濟報道作者：李景

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如果不是日本福島第一核電站延續至今的核泄漏危機，少有人會如此對比：在日本不到38萬平方公里的國土上，以近乎密集的方式分布著55個核電站反應堆──而世界第一核電大國美國的國土面積為日本25倍，反應堆數量也只是日本2倍多的104個。

這對一個曾經被禁止進行任何與原子能相關研究長達七年的國家來說，頗不尋常。自1945年第二次世界大戰戰敗，到1952年《舊金山和約》簽署，日本才被確認脫離戰時狀態。當1954年世界上首座實驗性的民用核電站在蘇聯建成時，日本剛剛開始核電投資預算。

至今約60年間，日本核電在引進技術、設備國產化之路上，經歷了沸水堆、壓水堆技術的市場爭奪，最終由政府支持本國核電企業扭轉了外資主導的局面，進而成為全球第三核電大國。但是1970年代建成的老舊技術核電站運行至今，也為如今的福島核事故埋下禍根。

盡管如此，日本主流聲音仍然認為日本發展需依靠核能。除去日本國內能源短缺，核能是現有唯一能部分保證其能源安全的選擇之外，日本政府還將產業振興和經濟復蘇寄托在核能技術的出口上。

“日本的‘原子能立國’概念包括搶占國際核電市場的目的。”弗若斯特沙利文公司(Frost & Sullivan)能源部門咨詢經理曹寅對本報說。

福島之前

3月20日，日本內閣官房長官枝野幸男自“3·11”地震以來首次表態稱，因地震和海嘯發生核泄漏的福島第一核電站將被廢棄。負責運營的東京電力公司稍后承諾將不會重啟該核電站。

建造于1970年代的福島第一核電站6個機組原本已屆40年的服役期，即便沒有因為地震和海嘯發生事故，也將在近期完成使命。

這并不是日本第一起核電站核泄露事故。三年前的柏崎刈羽核電站受新瀉地震影響停運近兩年。

2007年7月16日，日本新瀉縣柏崎市附近海域發生6.8級地震，導致該核電站發生包括放射性物質泄漏、變壓器起火等在內的共計69起核安全事件。事后，國際原子能機構和日本相關組織多次派專家組前往調查，核電站停運。

核電站并未一停了事。2008年11月11日，日本環境省出臺的總結報告稱，2007年度日本二氧化碳排放總量較上年度增加了2.3%，同時比《京都議定書》規定的12.61億噸基準量高出了1.1億噸基準量高出了

環境省認為，柏崎刈羽核電站因地震全面停運，取而代之的火力發電是造成日本碳排放增加的主要原因。而核電就能起到減排作用。柏崎刈羽比福島幸運，2009年5月，經由地方政府同意，運營方東京電力重啟柏崎刈羽核電站。這一線生機讓柏崎刈羽一舉成為全球最大核電站。

中國核工業集團研究員、高級工程師溫鴻鈞對本報解釋，上世紀90年代，美國通用電氣(GE)聯合日立和東芝共同研發了最早的第三代設計──先進型沸水堆，但在研發過程中，日立和東芝都基本掌握了先進型沸水堆技術，甚至能做出進一步的改進研發。

柏崎刈羽核電站的第6、7號機正是在日本政府預算支持下建造的世界上最早使用先進型沸水堆的核電站機組，其發電功率也達到當時日本所有核電站機組中最高的135.6萬千瓦。

計劃-實行-檢討-改善

日本核電站發展的60年是一部不斷演練“計劃-實行-檢討-改善”的歷史，自1954年國會通過第一比原子能開發研究預算，日本以一種近乎敢于做任何嘗試的姿態在核能之路上突進。

1956年10月，世界上第一所商業核電站，英國的卡爾德豪爾(Calder Hall)核電站正式啟動，機組使用天然鈾氣冷堆。日本迅速將目標瞄準這一技術。

考慮到1923年發生在日本神奈川縣的7.9級大地震，日本原子能發電公司對英國的原始設計進行了抗震改造，并于1960年開始建造東海核電站。

很快，日本認識到這一技術的不足。雖然天然鈾氣冷堆允許使用價格低廉的天然鈾進行發電，但其熱效率僅為30%左右，且體積龐大、造價昂貴。

更為微妙的變化發生在外交層面。

北京大學教授、日本戰后史專家王新生告訴本報，二戰結束后初期，出于對原子彈的記憶，日本從心理上很難接受來自美國的核能技術。但1960年，日本和美國簽訂了新的《日美安保條約》，不但修改了過去兩國間嚴重不對等的部分內容、增加了美國對日本的經濟援助條款，還另有與核相關的密約。

技術與政治的雙重作用力下，又恰逢70年代海灣戰爭引發石油危機，日本開始了井噴式的核電站建設。這一次，由美國愛達荷州國家實驗室聯合通用電氣(GE)研發的沸水堆，和美國Bettis原子能實驗室聯合西屋電氣(Westinghouse，下稱西屋)研發的壓水堆被引入國內。

一重集團工程師于躍對本報分析，同樣作為第二代核電技術，沸水堆和壓水堆各擅勝場，前者僅有一個回路，安全性較差但造價更低、工期較短，后者有兩個回路，安全性較高但造價也更高。同時，壓水堆雖然發電效率略好于沸水堆，但對反應堆燃料性能的要求也更高。

目前，日本國內現有核電站機組中，壓水堆和沸水堆基本兩分天下。

但日本并沒有將目光局限于此。由于日本的天然鈾資源主要依靠國外進口，沸水堆和壓水堆仍不能解決日本的能源恐慌心理。早自1968年，日本就開始獨立研發快中子增殖反應堆。

在這種反應堆內，原本不足以發生裂變的材料如鈾-238等通過捕獲中子轉變為可裂材料，能使天然鈾的利用率較原先增加50倍，并很大程度緩解核燃料缺乏的問題。

1980年，東芝、日立、富士電機和三菱重工聯合出資30億日元成立“快堆工程公司”，著手設計使用快中子堆的文殊核電站。

盡管文殊核電站始終處于性能試驗和建設狀態，甚至于1995年發生核泄漏事故，但日本和福井縣政府都不準備關閉這座核電站。

2007年5月，文殊核電站再度開始試運行。2010年，核電站反應堆容器內的中繼設備掉落，文殊再度休眠。

截至今日，快堆工程公司并未答復文殊核電站是否會關閉或再開。資產負債表顯示，公司仍在運營中。

原子能立國

要確定日本是否還會以這種冒險精神繼續開拓核電發展，在福島第一核電站遭受地震海嘯侵襲并引發核危機的背景下有些困難。

但結論不難從日本的原子能政策中得出。

2006年8月，日本經濟產業省資源能源廳出臺《原子能立國計劃》(下稱《計劃》)，強調核能是最能保證穩定供應的替代能源，并且是一種低碳排放的清潔能源。《計劃》要求在確保安全的前提下，切實推進包括核燃料循環在內的核電技術發展，同時完善機組老化對策。

隨后，世界核電產業版圖突生巨變。9月，東芝41.58億美元收購了西屋77%的股份，成為西屋及其第三代先進壓水堆技術的實際擁有者；10月，三菱重工與法國阿海琺簽訂合作備忘錄，共同開發第三代核電技術；11月，日立宣布在核能商業領域與GE開展全球范圍的合作，并于2007年在美國成立了“GE日立原子能公司”

溫鴻鈞認為，發生在2006年的一系列核電市場變動，很有可能是日本政府支持并力推的。由此，無論今后核電技術哪方勝出，均有日本企業從中獲益。更為重要的是，傳統的美日核電聯盟制導權轉移到日本企業手中，而原本聯盟的主要競爭對手阿海琺也被日本企業滲透。

在核電需求在全球范圍內上升之時，日本已率先完成了對世界核電市場的競爭布局。

2010年6月，日本經濟產業省再度推出重振日本經濟和國內產業的白皮書，號召官民一體致力于核電等社會基礎設施的建設，并將其列為重點發展和出口產業。

目前，日本國內在建或計劃建造核電站三所，全部采用第三代先進型沸水堆。

3月24日，東京電力宣布，福島第一核電站排水口海水檢測出含有微量的放射性物質鋯-95，由于該物質來自核燃料棒，預示著核電站可能已經出現堆心熔毀。

一名“在當前事態下不方便透露姓名”的經產省官員告訴本報，福島危機不解除，日本民間掀起的反核聲浪就難以消退；反過來說，若此次福島最終渡劫，支持發展核電的聲音仍將勝出。