“原子能立国”：日本核电曲折60年

2011年03月26日 02:43
来源：21世纪经济报道作者：李景

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如果不是日本福岛第一核电站延续至今的核泄漏危机，少有人会如此对比：在日本不到38万平方公里的国土上，以近乎密集的方式分布着55个核电站反应堆──而世界第一核电大国美国的国土面积为日本25倍，反应堆数量也只是日本2倍多的104个。

这对一个曾经被禁止进行任何与原子能相关研究长达七年的国家来说，颇不寻常。自1945年第二次世界大战战败，到1952年《旧金山和约》签署，日本才被确认脱离战时状态。当1954年世界上首座实验性的民用核电站在苏联建成时，日本刚刚开始核电投资预算。

至今约60年间，日本核电在引进技术、设备国产化之路上，经历了沸水堆、压水堆技术的市场争夺，最终由政府支持本国核电企业扭转了外资主导的局面，进而成为全球第三核电大国。但是1970年代建成的老旧技术核电站运行至今，也为如今的福岛核事故埋下祸根。

尽管如此，日本主流声音仍然认为日本发展需依靠核能。除去日本国内能源短缺，核能是现有唯一能部分保证其能源安全的选择之外，日本政府还将产业振兴和经济复苏寄托在核能技术的出口上。

“日本的‘原子能立国’概念包括抢占国际核电市场的目的。”弗若斯特沙利文公司(Frost & Sullivan)能源部门咨询经理曹寅对本报说。

福岛之前

3月20日，日本内阁官房长官枝野幸男自“3·11”地震以来首次表态称，因地震和海啸发生核泄漏的福岛第一核电站将被废弃。负责运营的东京电力公司稍后承诺将不会重启该核电站。

建造于1970年代的福岛第一核电站6个机组原本已届40年的服役期，即便没有因为地震和海啸发生事故，也将在近期完成使命。

这并不是日本第一起核电站核泄露事故。三年前的柏崎刈羽核电站受新泻地震影响停运近两年。

2007年7月16日，日本新泻县柏崎市附近海域发生6.8级地震，导致该核电站发生包括放射性物质泄漏、变压器起火等在内的共计69起核安全事件。事后，国际原子能机构和日本相关组织多次派专家组前往调查，核电站停运。

核电站并未一停了事。2008年11月11日，日本环境省出台的总结报告称，2007年度日本二氧化碳排放总量较上年度增加了2.3%，同时比《京都议定书》规定的12.61亿吨基准量高出了1.1亿吨基准量高出了

环境省认为，柏崎刈羽核电站因地震全面停运，取而代之的火力发电是造成日本碳排放增加的主要原因。而核电就能起到减排作用。柏崎刈羽比福岛幸运，2009年5月，经由地方政府同意，运营方东京电力重启柏崎刈羽核电站。这一线生机让柏崎刈羽一举成为全球最大核电站。

中国核工业集团研究员、高级工程师温鸿钧对本报解释，上世纪90年代，美国通用电气(GE)联合日立和东芝共同研发了最早的第三代设计──先进型沸水堆，但在研发过程中，日立和东芝都基本掌握了先进型沸水堆技术，甚至能做出进一步的改进研发。

柏崎刈羽核电站的第6、7号机正是在日本政府预算支持下建造的世界上最早使用先进型沸水堆的核电站机组，其发电功率也达到当时日本所有核电站机组中最高的135.6万千瓦。

计划-实行-检讨-改善

日本核电站发展的60年是一部不断演练“计划-实行-检讨-改善”的历史，自1954年国会通过第一比原子能开发研究预算，日本以一种近乎敢于做任何尝试的姿态在核能之路上突进。

1956年10月，世界上第一所商业核电站，英国的卡尔德豪尔(Calder Hall)核电站正式启动，机组使用天然铀气冷堆。日本迅速将目标瞄准这一技术。

考虑到1923年发生在日本神奈川县的7.9级大地震，日本原子能发电公司对英国的原始设计进行了抗震改造，并于1960年开始建造东海核电站。

很快，日本认识到这一技术的不足。虽然天然铀气冷堆允许使用价格低廉的天然铀进行发电，但其热效率仅为30%左右，且体积庞大、造价昂贵。

更为微妙的变化发生在外交层面。

北京大学教授、日本战后史专家王新生告诉本报，二战结束后初期，出于对原子弹的记忆，日本从心理上很难接受来自美国的核能技术。但1960年，日本和美国签订了新的《日美安保条约》，不但修改了过去两国间严重不对等的部分内容、增加了美国对日本的经济援助条款，还另有与核相关的密约。

技术与政治的双重作用力下，又恰逢70年代海湾战争引发石油危机，日本开始了井喷式的核电站建设。这一次，由美国爱达荷州国家实验室联合通用电气(GE)研发的沸水堆，和美国Bettis原子能实验室联合西屋电气(Westinghouse，下称西屋)研发的压水堆被引入国内。

一重集团工程师于跃对本报分析，同样作为第二代核电技术，沸水堆和压水堆各擅胜场，前者仅有一个回路，安全性较差但造价更低、工期较短，后者有两个回路，安全性较高但造价也更高。同时，压水堆虽然发电效率略好于沸水堆，但对反应堆燃料性能的要求也更高。

目前，日本国内现有核电站机组中，压水堆和沸水堆基本两分天下。

但日本并没有将目光局限于此。由于日本的天然铀资源主要依靠国外进口，沸水堆和压水堆仍不能解决日本的能源恐慌心理。早自1968年，日本就开始独立研发快中子增殖反应堆。

在这种反应堆内，原本不足以发生裂变的材料如铀-238等通过捕获中子转变为可裂材料，能使天然铀的利用率较原先增加50倍，并很大程度缓解核燃料缺乏的问题。

1980年，东芝、日立、富士电机和三菱重工联合出资30亿日元成立“快堆工程公司”，着手设计使用快中子堆的文殊核电站。

尽管文殊核电站始终处于性能试验和建设状态，甚至于1995年发生核泄漏事故，但日本和福井县政府都不准备关闭这座核电站。

2007年5月，文殊核电站再度开始试运行。2010年，核电站反应堆容器内的中继设备掉落，文殊再度休眠。

截至今日，快堆工程公司并未答复文殊核电站是否会关闭或再开。资产负债表显示，公司仍在运营中。

原子能立国

要确定日本是否还会以这种冒险精神继续开拓核电发展，在福岛第一核电站遭受地震海啸侵袭并引发核危机的背景下有些困难。

但结论不难从日本的原子能政策中得出。

2006年8月，日本经济产业省资源能源厅出台《原子能立国计划》(下称《计划》)，强调核能是最能保证稳定供应的替代能源，并且是一种低碳排放的清洁能源。《计划》要求在确保安全的前提下，切实推进包括核燃料循环在内的核电技术发展，同时完善机组老化对策。

随后，世界核电产业版图突生巨变。9月，东芝41.58亿美元收购了西屋77%的股份，成为西屋及其第三代先进压水堆技术的实际拥有者；10月，三菱重工与法国阿海珐签订合作备忘录，共同开发第三代核电技术；11月，日立宣布在核能商业领域与GE开展全球范围的合作，并于2007年在美国成立了“GE日立原子能公司”

温鸿钧认为，发生在2006年的一系列核电市场变动，很有可能是日本政府支持并力推的。由此，无论今后核电技术哪方胜出，均有日本企业从中获益。更为重要的是，传统的美日核电联盟制导权转移到日本企业手中，而原本联盟的主要竞争对手阿海珐也被日本企业渗透。

在核电需求在全球范围内上升之时，日本已率先完成了对世界核电市场的竞争布局。

2010年6月，日本经济产业省再度推出重振日本经济和国内产业的白皮书，号召官民一体致力于核电等社会基础设施的建设，并将其列为重点发展和出口产业。

目前，日本国内在建或计划建造核电站三所，全部采用第三代先进型沸水堆。

3月24日，东京电力宣布，福岛第一核电站排水口海水检测出含有微量的放射性物质锆-95，由于该物质来自核燃料棒，预示着核电站可能已经出现堆心熔毁。

一名“在当前事态下不方便透露姓名”的经产省官员告诉本报，福岛危机不解除，日本民间掀起的反核声浪就难以消退；反过来说，若此次福岛最终渡劫，支持发展核电的声音仍将胜出。