2018年7月,日本內(nèi)閣通過了現(xiàn)階段能源計(jì)劃,到2030年,可再生能源電力供應(yīng)量占比22%至24%之間,核能供應(yīng)量占比20%至22%。 2020年12月25日,日本政府宣布,到2050年,可再生能源供應(yīng)量將占全國(guó)電力的50%至60%——比目前用量增加了近三倍。
核能和使用碳捕獲的化石燃料預(yù)計(jì)占30%至40%,其余大部分由氫氣構(gòu)成。盡管有人呼吁進(jìn)一步提高可再生能源比例,但該計(jì)劃仍將核電作為主要能源。 2020年10月,菅義偉宣布2050年碳中和目標(biāo)時(shí)表示:“我們將通過能源節(jié)約,可再生能源引進(jìn),以安全最高準(zhǔn)則推進(jìn)核能政策,建立穩(wěn)定的能源供應(yīng)體系。” “核能的穩(wěn)定性特點(diǎn),可以提高經(jīng)濟(jì)效益,這對(duì)能源系統(tǒng)的脫碳目標(biāo)十分重要。因此,核工業(yè)界將不斷努力提高核電的安全性與運(yùn)行的穩(wěn)定性。”日本原子工業(yè)論壇會(huì)長(zhǎng)荒井白在回應(yīng)菅義偉首相的聲明時(shí)說。 盡管核工業(yè)界人士表示,新技術(shù)引進(jìn)將提高核電站效率,確保未來幾十年電力供應(yīng)的穩(wěn)定性和廉價(jià)性,但目前核能行業(yè)面臨著堆積如山的問題。 盡管官方政策想重啟更多反應(yīng)堆,但可能要面臨著四個(gè)難題:電站安全升級(jí)、反應(yīng)堆退役老化、核廢料儲(chǔ)存,可再生能源需求的日益增長(zhǎng) 。 未來幾年如何解決這些問題,將影響核電在電力結(jié)構(gòu)中的份額,以及2050年實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)。
2、安全升級(jí)
伊方核電站(每日新聞)
由于需要高安全標(biāo)準(zhǔn)要求,國(guó)內(nèi)反核運(yùn)動(dòng)的興起,使得日本政府在福島核事故后的大量重啟計(jì)劃被推遲。 2010年,在東日本大地震以及福島核事故發(fā)生前一年,核電占日本電力總量25%(關(guān)西地區(qū)高達(dá)50%)。 2011年福島核事故后,日本國(guó)內(nèi)所有核電站都暫停。 2012年原子力規(guī)制委員會(huì)(NRA)成立,日本國(guó)內(nèi)所有電站都要接受規(guī)制委更為嚴(yán)格的安全標(biāo)準(zhǔn)審查。目前只有少數(shù)反應(yīng)堆已完成安全審查,并實(shí)現(xiàn)了重啟。 去年(2019年),日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省指出,日本核能發(fā)電量?jī)H占全國(guó)電量的6.2%。相比之下,太陽能、風(fēng)能、地?zé)?、水力和生物質(zhì)能在內(nèi)的可再生能源供應(yīng)了18%的電力。 2020年末,日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省下屬的自然資源和能源署就60座商業(yè)堆(包括已規(guī)劃或在建堆)最新狀況發(fā)布了一份報(bào)告。 報(bào)告顯示,有24座反應(yīng)堆處于退役狀態(tài),其中有10座位于福島縣。不過,報(bào)告沒有統(tǒng)計(jì)福井縣的文殊快堆和普賢原型堆,這兩個(gè)反應(yīng)堆也正在退役。
文殊快堆
另有20座商業(yè)堆仍未重啟,但11座已根據(jù)最新NRA安全指南提交了重啟申請(qǐng),另9座尚未提交申請(qǐng)。 在剩下的16座反應(yīng)堆中,有7座已獲準(zhǔn)重啟,目前業(yè)主正進(jìn)行重啟階段的準(zhǔn)備。 截至12月底,報(bào)告正式列出的9座反應(yīng)堆已經(jīng)重啟。其中,只有三個(gè)(全部由九州電力公司經(jīng)營(yíng))已經(jīng)正式營(yíng)運(yùn)。 關(guān)西電力(Kepco)和四國(guó)電力運(yùn)營(yíng)的另外三座反應(yīng)堆已經(jīng)被關(guān)閉,接受定期檢查(周期大約每一年到一年半一次),每次檢查可能需要幾周的時(shí)間。 另外三個(gè)反應(yīng)堆(兩個(gè)由Kepco運(yùn)營(yíng),一個(gè)由九州電力運(yùn)營(yíng))官方稱已經(jīng)重新啟動(dòng),但仍處于離線狀態(tài),因?yàn)闃I(yè)主正進(jìn)行核電站加固工作,以應(yīng)對(duì)可能發(fā)生的恐怖襲擊風(fēng)險(xiǎn)——這也是NRA電站重啟新要求的一部分。 安全升級(jí)要求不僅增加了核電成本,也使電站離線時(shí)間更長(zhǎng),公用事業(yè)公司不得不用其他能源彌補(bǔ)電力缺口。
3、退役還是延期?
美國(guó)賓夕法尼亞州的薩克斯頓核電站正在拆除反應(yīng)堆安全殼
20世紀(jì)60年代到70年,美國(guó)有大量反應(yīng)堆并網(wǎng)發(fā)電,這些堆設(shè)計(jì)年限是40年,40年后就要退役也是美國(guó)政府的核能政策要求。 然而,隨著電站老化,業(yè)主要求延長(zhǎng)電站壽命,因此出現(xiàn)一些核電站超過退役期限仍沒有停堆。 在日本,福島核事故后,政府迫于公用事業(yè)公司壓力,同意業(yè)主申請(qǐng)將一座40年壽命的核電站一次性再延長(zhǎng)20年,不過需要符合額外的安全措施要求。 如今,在33個(gè)未退役商業(yè)堆中(不包括文殊、普賢和其他三個(gè)在建反應(yīng)堆),有四個(gè)已經(jīng)超過40年,其中三個(gè)由Kepco運(yùn)營(yíng),一個(gè)在東海第二核電站。它們都已獲得重啟批準(zhǔn),但尚未并網(wǎng)上線。 另外11座反應(yīng)堆現(xiàn)已有30到40年的歷史。在接下來的十年里,業(yè)主還必須決定是申請(qǐng)延長(zhǎng)20年,還是退役。
任何一個(gè)決定都涉及大量資金和時(shí)間成本問題。
業(yè)主必須計(jì)算,在延期20年的情況下,實(shí)施新安全措施和性能升級(jí)所需的資金和時(shí)間成本,這些成本是否高于或低于預(yù)期發(fā)電利潤(rùn)。 而且,公用事業(yè)公司考慮的成本,不僅僅包括發(fā)電廠本身的成本。 選擇處置退役反應(yīng)堆的地點(diǎn),需要當(dāng)?shù)卣鷾?zhǔn),而且還要對(duì)接收退役核設(shè)施的城鎮(zhèn)、城市進(jìn)行各種形式的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償。 2011年后,在核電站方圓30公里范圍內(nèi),要求當(dāng)?shù)厥姓?dāng)局制定事故疏散計(jì)劃。 當(dāng)?shù)卣赡軐?duì)疏散計(jì)劃的可行性提出質(zhì)疑,因此會(huì)要求中央政府加強(qiáng)當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)設(shè)施建設(shè),如拓寬道路及其他耗資巨大的土木工程。 另一方面,退役需要幾十年時(shí)間,成本也不確定。 2020年1月,共同社稱,對(duì)于那些繼續(xù)運(yùn)營(yíng)的核電站,不僅繼續(xù)維護(hù),還要實(shí)施新安全措施,總成本至少為13.46萬億日元。 如果公用事業(yè)公司決定將增加的成本轉(zhuǎn)嫁給客戶,這一數(shù)字可能會(huì)進(jìn)一步上升,最終導(dǎo)致電費(fèi)上漲。
但無論是退役還是繼續(xù)運(yùn)營(yíng),都不可避免地要做出一個(gè)更為艱難的決定: 如何處理產(chǎn)生的核廢料 。
4、核廢料處理
核廢料一般分為低放廢物或高放廢物。 低放廢物是指電站工人使用的廢棄手套和防護(hù)服等。高放廢物通常是乏燃料,這種核廢料必須進(jìn)行玻璃化處理,然后儲(chǔ)存10萬年進(jìn)行無害化處置。 2020年,北海道的壽都町表示有興趣成為日本核廢料最終處置地,選址后續(xù)還需要進(jìn)行各種評(píng)估,可能需要數(shù)年時(shí)間完成。最終建造一個(gè)深埋核廢料的地下儲(chǔ)藏庫(kù),來自全國(guó)各地反應(yīng)堆的乏燃料將被運(yùn)到壽都町填埋。
乏燃料水池 但還有一個(gè)更緊迫的問題。核電站內(nèi)有自己的設(shè)施暫時(shí)儲(chǔ)存乏核燃料,但這些設(shè)施已經(jīng)不堪重負(fù)。 東京電力公司和日本原子能公司計(jì)劃在青森縣陸奧市建造一個(gè)臨時(shí)儲(chǔ)存設(shè)施,預(yù)計(jì)2021財(cái)年啟動(dòng),并可供其他公用事業(yè)公司使用。 政府希望建立臨時(shí)儲(chǔ)存設(shè)施,在乏燃料被轉(zhuǎn)移到最終永久深埋地點(diǎn)之前,可以在那里儲(chǔ)存大約半個(gè)世紀(jì)。 然而,到目前為止,日本的任何一個(gè)市政府都沒有計(jì)劃,也沒有興趣在其附近修建乏燃料臨時(shí)存儲(chǔ)設(shè)施。 如果在接下來的幾年里,更多的反應(yīng)堆重啟,這意味著產(chǎn)生更多的廢物,放置的地方越來越少,而且沒有明確的中期或最終處置計(jì)劃。 由于這些原因,以及可再生能源技術(shù)的進(jìn)步和使用量的增加,越來越多的企業(yè)、地方政府、可再生能源擁護(hù)者、政治家都呼吁政府在其2030年能源戰(zhàn)略和計(jì)劃中削弱核電的地位,重視可再生能源。
5、可再生能源需求的日益增長(zhǎng)
上個(gè)月,“日本氣候倡議”(簡(jiǎn)稱“JCI”由企業(yè)、政府、非政府組織和非營(yíng)利組織組成)承諾,到2030年將可再生能源的份額提高到盡可能高的水平,并呼吁政府進(jìn)行法律改革,發(fā)展可再生能源項(xiàng)目,并審查放松國(guó)家森林和保護(hù)區(qū)對(duì)此類項(xiàng)目的限制。 全球環(huán)境研究中心副主任塞塔•埃莫里(Seita Emori)10月在JCI主辦的一個(gè)研討會(huì)上說:“日本的可再生能源大約是目前電力需求的兩倍。其中大部分來自風(fēng)力發(fā)電,尤其是海上風(fēng)電。海上風(fēng)電項(xiàng)目存在著諸如成本、并網(wǎng)、靈活性和開發(fā)受控等挑戰(zhàn)。” 圍繞可再生能源未來擴(kuò)張的問題,JCI代表末吉竹次郎在同一研討會(huì)上指出,2020年上半年可再生能源的使用率約為23%,已經(jīng)在政府2030年的目標(biāo)范圍內(nèi)。 他警告說,除非對(duì)可再生能源進(jìn)行更多投資,否則日本將繼續(xù)落后于世界其他國(guó)家。 “2019年,可再生能源在各國(guó)總能源的份額中,加拿大71%,丹麥66%,德國(guó)44%,英國(guó)36%,中國(guó)27%。但在日本只有20%,雖然今年上半年上升到了23%。” 因此,盡管12月25日日本政府決定,到2050年可再生能源占能源總量的50%至60%,但越來越多的人呼吁政府應(yīng)進(jìn)行一項(xiàng)單獨(dú)計(jì)劃,到2030年,將可再生能源從目前的22%至24%提高到至少40%。 這一想法得到了34個(gè)都道府縣的支持,他們?cè)?月份提出了這一建議。 此外,19個(gè)主要城市的政府都表示支持到2030年可再生能源占45%的目標(biāo),而日本企業(yè)高管協(xié)會(huì)則建議到2030年可再生能源占40%。 與此同時(shí),盡管圍繞著日本的核未來和30年后核能電力供應(yīng)問題有諸多爭(zhēng)議,但日本國(guó)內(nèi)對(duì)核能仍然有大量支持者。 在菅義偉宣布到2050年該國(guó)將實(shí)現(xiàn)碳中和后,日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省大臣山弘志和前經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省大臣世耕弘成表示,重要的是考慮建造新反應(yīng)堆來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。 但反對(duì)聲也同時(shí)存在。 可再生能源機(jī)構(gòu)主席小林美嘉表示:“一些政客和工業(yè)界人士呼吁增加核電站。但我們的計(jì)算表明,重啟現(xiàn)有反應(yīng)堆非常不劃算。如果我們用稅收來投資新能源技術(shù),我們就應(yīng)該投資可再生能源。”