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从福岛核事故看日本的核电技术发展

2014-07-03 16:43来源:新华网日本频道作者:冯昭奎关键词:核电技术福岛核事故核安全收藏点赞

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1956年1月1日核能委员会建立,并在9月“内定”了“核能研究开发利用长期计划”,确定了“以国产化为目标,积极引进国外技术”的核电发展方针。根据《日美核能协定》,日本于1956年6月在茨城县东海村设立了日本核能研究所,并为美国借给日本的浓缩铀设立保管场所和相关研究机构,东海村成为日本核能研究的中心地。利用美国提供的设计资料,设在东海村的动力实验堆JPDR(美式沸水堆)于1963年10月26日首次成功发电,作为纪念,每年的10月26日被定为日本的“核能日”。

正是把日本建成“遏制共产主义防波堤”的全球战略需要,促使美国成为启动日本核电开发的主要推动者,并在相当长时期成为日本建设美式实验反应堆所必须的浓缩铀的唯一提供者。而且,启动日本核电开发的两个关键人物——中曾根康弘和正力松太郎都与美国关系密切,受到美国的特殊青睐和提携。也正是日美核电利益集团共同制造的核电“绝对安全”神话,加上战后日本经济高速增长的“东风”劲吹,使日本各大电力公司得以在20世纪60年代接连完成了16处核电站的选址工作。

(二)大量引进存在本质缺陷的美式轻水堆,给日本核电安全埋下隐患

1963~1964年,美国通用电气公司(GE)和西屋电气公司(WH)相继向全世界推销以低浓缩铀为燃料、以轻水(普通水)兼作减速剂和冷却剂的轻水反应堆(LWR),并以价格竞争优势和“交钥匙工程”的出口方式来吸引买家。轻水堆有两种类型,即沸水反应堆(BWR)和压水反应堆(PWR),前者主要由通用电气公司制造,后者由西屋电气公司制造。这原是美国为军舰开发的核动力堆,为了同苏联竞争,通用和西屋公司匆忙对军用反应堆进行改造,为适应商业竞争需要而使用了建造容易、占地较少、造价较低的设计结构,其经济性明显优于可使用天然铀的卡德堆,但缺点是必须使用低浓缩铀,且对安全性考虑不周。这是因为当时美国正致力于同苏联开展核军备竞赛,人力财力都优先投向军事核技术领域,对民用核技术领域的投入 远不能满足建造安全可靠的商用反应堆的需要,致使轻水堆在安全方面存在本质上的缺陷,给大量采用该堆型的日本核电产业的安全问题埋下了隐患。

鉴于轻水堆的整体优势,从1964年开始日本各大电力公司纷纷决定引进。1967年就有三个轻水堆开始动工建设,第一个是日本核能发电公司采用通用与东芝、日立合作制造的沸水堆所建造的“敦贺1号”机组(35.7万千瓦),于1970年3月正式运行,按单位成本计算的输出功率为卡德堆的2.7倍。接着,是关西电力公司采用西屋与三菱重工合作制造的压水堆建设的“美滨1号”机组(34万千瓦),于1970年11月竣工运行,东京电力公司采用通用与东芝、日立合作制造的沸水堆建设的福岛第一核电站1号机组也于1971年8月竣工运行。三个商用反应堆相继竣工运行,标志着日本商用反应堆引进潮的开始,之后日本几乎清一色地采用了美国开发的轻水堆或改良轻水堆。

值得注意的是,日本自身的经济体制特色也影响了其核电产业的发展倾向。“日本式企业经营”的一大特色是重视长远考虑,在同其他企业的交易关系上也追求长期性和持续性,形成“系列企业”。鉴于这种经营特色,一旦某家电力公司选择特定电机公司制造的反应堆型后,就会凭着“关系”长期盯住。比如关西电力与东京电力之所以分别选择压水堆与沸水堆,与其说是比较了两种堆型的优缺点(事实上当时两种堆型的优劣对比并不清晰),更重要的原因是关西电力与三菱重工结成了系列关系,东京电力则与东芝、日立结成了系列关系,至于三菱集团与美国西屋、东芝与美国通用,早在20世纪20年代就展开了战略合作。这意味着电力公司选择轻水堆的不同堆型主要依据“企业关系”而非“性价比”,其结果是最初采用某种堆型的电力公司,其后就“从一而终”。除日本核能发电公司既引进了一个压水堆也引进了两个沸水堆以外,日本九大电力公司均在压水堆和沸水堆中“两者择一”,从而形成了“沸水堆阵营”(东京电力、东北电力、中部电力、北陆电力、中国电力)和“压水堆阵营”(关西电力、北海道电力、四国电力、九州电力),核电站订货完全被美国的通用、西屋以及日本的三菱重工、东芝、日立等大公司所垄断。这种“两大阵营”体制,导致日本核电站采用压水堆与沸水堆的数量和装机容量“势均力敌”、不相上下,与世界市场上这两种堆型的数量对比相去甚远。例如,2000年底,在全世界运行着的355个轻水堆(占反应堆总数436个的81.4%)中,压水堆为271个,沸水堆为84个,压水堆无论在数量上还是装机容量上均为沸水堆的三倍多。而且,法国的57个核电机组全部采用压水堆。尽管压水堆与沸水堆各有优缺点,但相对来说,压水堆安全性能较好,技术比较成熟,日益成为国际上最广泛采用的商用核电反应堆型。而在同期的日本,51个运行着的核电反应堆中,沸水堆28个,压水堆23个,这种因“系列关系”而形成的轻水堆型结构,显然对本国核电安全的总体水平不利。

原标题:从福岛核事故看日本的核电技术发展
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