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涨姿势丨世界核电国解读之日本

涨姿势丨世界核电国解读之日本 厚德能源观察
2015-05-15
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导读:【作为人类和平利用核能的重大技术突破,自上世纪50年代世界上第一座商用核电站投产以来,历经50多年发展,目前


作为人类和平利用核能的重大技术突破,自上世纪50年代世界上第一座商用核电站投产以来,历经50多年发展,目前全世界共有400多座核电机组,年发电量约占全世界总发电量的16%。如果没有核电,全球每五天就要有一天的全球大停电哟!那么,核电主要是谁在用呢?


全称

日本

能源资源现状

日本能源资源贫乏,只有少量水能和煤炭,必须大量进口原油、天然气、煤炭及铀等能源,是世界第 2 大能源进口国,同时也是世界第 4 大能源消费国。1955年即经济开始高速增长以前,能源进口率只有20%,到1970年增至80%,到1973年第一次石油危机前竟达88%。目前日本的能源进口率虽然有所降低,但仍在80%左右。


日本能源的特点之一是能源电力化突出,日本把各类能源变换为电力的比率在世界发达国家中是最高的;二是过分依赖于石油,石油在能源消费总量中超过了50%,而且这些石油的80%是来自于中东;三是天然气能源使用量较低;四是以火电为主,水电潜力不大。


能源及电力需求 • 2011年福岛核事故前,日本的核电占比近30%,但核燃料全部依赖进口,福岛核事故之后仅为不到2%。2012年,日本年人均能源消耗在10吨标煤以上,人均电力消耗6750千瓦时/年。


日本为了减轻对进口石油的依赖,大力发展核电,开发水电、煤电、液化天然气发电,开发新能源,从供需双方开发节能技术,进口能源的比重已明显降低。在日本的能源需求中,石油占52%,煤占15%,核能占15%,天然气占13%,水能占4%,可再生能源占1%。日本的能源强度在发达国家中最低,能源消费构成中工业约占一半,运输占 1/4,其它几乎为住宅、农业和商业部门所用。近年来,由于经济增长缓慢,日本对能源的需求增长也暂处于停滞状态。


电力结构

日本能源资源匮乏,但发电形式多样,主要有核电、天然气和可再生能源(风电、水电、生物质能、潮汐能、太阳能、光伏、地热等)。福岛核事故后,日本一度处于零核电状态,电力缺口主要以天然气和可再生能源为主,目前可再生能源装机容量占比为10%左右,其中水电装机3225MW,风机2440MW。


能源政策及规划

福岛核事故后,日本政府在2012年9月提出了“革新能源环境战略”,并以2030年代核电归零为政策基调,主要架构及内容包括:

尽早实现核电归零: 三大原则为严格执行核电厂运转40年限制、核电厂必须通过安全确认后才得以再启动、及不增设新核电厂。

实现绿色能源革命: 扩大节能投资与措施,并积极导入再生能源设置与发展。

确保能源安定供给: 提高火力发电效率及热电共生之热利用、导入新世代能源相关技术、并确保与提供稳定便宜的石化燃料。

电力系统改革:促进电力市场竞争,推动输配电部门的独立化及扩大输配电范围。

确实施行全球暖化对策:修订温室气体排放减少目标、推动“造林”吸收温室气体、落实国际减量技术合作。


核电发展史

同美、苏、英、法相比,日本在发展核电方面是个后起的国家。由于日本能源资源缺乏,工业发展较快,能源的持续稳定供应是日本政府最关注的问题之一。日本政府认为由于核燃料便于储备,核电可视作“半国产的能源”,有助于减少石油的进口,对实现能源多样化、克服脆弱的能源供应结构有重要作用。因此日本政府一贯积极推进发展核电,70年代石油危机之后也并未因世界核电发展进入低潮而动摇。


日本第一座商用核电(166MW的东海村)是从英国进口的石墨气冷堆核电厂(1966年投产,1998年关闭),70年代开始改为采用美国的轻水堆,其中有5家电力公司采用压水堆,5家电力公司采用沸水堆。由日本的设备制造厂商三菱公司同美国西屋公司合作掌握了压水堆核电技术,东芝公司和日立公司同美国通用电气公司合作掌握了沸水堆核电技术。

在新一代更安全更经济的堆型开发上,日本在同美国合作中发挥更大作用。标准化的1350MW先进压水堆APWR于1990年完成设计工作。标准化的先进沸水堆ABWR在柏崎•刈羽核电厂6号、7号机组中被采用,于1991年订货,1997~1998年建成投产,是世界上最早建成的满足电力公司要求文件的新一代堆型。


为解决核燃料的长期稳定供应问题,日本政府还积极支持快中子增殖堆技术的开发,先后建成常阳(Joyo)快中子实验堆和文殊(Monju)快中子原型堆。为研究钚的再循环利用,建成了一座普贤(Fugen)先进转化堆ATR。

从2001年至2010年,日本共新建了13座(约1694万kW)核电站,其中沸水堆10座(约1295万kW,ABWR8座,BWR2座),压水堆3座(约399万kW,APWR2座,PWR1座)。自2011年起,开始陆续开建7座核电站,约848万kW,其中ABWR5座,BWR2座。


核电现状

美国、法国、日本、俄罗斯和英国是拥有核电站最多的5个国家,其中美国的核电站超过了100座。这几个国家的核电已经占它们总发电量的20%到30%。有资料显示,目前日本正在运营的核电站有55座,在建的有3座,计划建设的11座,在亚洲名列第一。考虑到资源自给率低,而且核电不排放温室气体,对环境有利,因此发展核能成了日本的“基本国策”。作为世界第一大铀进口国,日本年进口铀的数量比世界主要产铀国哈萨克斯坦全年的产量还要多。


2006年日本原先立场为致力发展核能,并提出“核能立国计划”。日本共拥有55台在运核电机组,提供全国30%的电力,若扣除核能发电,电力自主率仅约4 % 。福岛核事故之后,日本仍可保持在运的核电机组从55台减至48台,但由于全面安全审查的监管要求,所有机组均先后停堆待检,曾一度处于零核电状态。2013年日本总发电量为812.821TWh,其中核能发电13.947TWh,占比仅为1.72%。


核电政策及规划

日本是继美法之后,全球核电装机容量第三的国家,目前核电占日本总发电量的近30%,该国原计划于2030年实现50%的目标,但福岛核事故后,福岛核灾后日本核能政策持续检讨,将在确认安全后重启核能电厂,但今后将努力降低对核能的依赖;同时仍允许继续兴建核电厂,将核电技术出口作为经济增长战略的支柱之一。但根据日本官方消息,可能会对该目标做出调整,不过 “闭式燃料循环”策略将依然是其秉承的指导方针。


核电监管

政府相关部门:NSC(核安全委员会)、AEC(原子能委员会)、METI(经济产业省)、MEXT(文部科学省)、MOFA(外务省)

直接监管:原子能规制委员会(NRA)

研发及技术支持:JAERI


核电相关企业

九大电力公司以及西屋、东芝、日立、通用、三菱等反应堆供应商


国际合作

积极参加美国主导的全球核能伙伴计划(GNEP)

积极推动核电技术和设备的出口战略


责任编辑 陈琼






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