日本重启柏崎刈羽核电机组
摘要
日本加快恢复福岛事故后停运的核电机组,TEPCO重启柏崎刈羽核电站6号机组,使全国运行核电站增至15座。该机组历经多年审查、设备升级和安全检查,并增设海啸防护、备用电源及冷却系统。日本希望借此增强能源安全、减少LNG进口,并在2030年前将核电占比提高至至少20%。

日本正在福岛事故后重建其核电机组,升级工作的目标是确保安全运行。
日本继续推进核电机组重启工作。2011年3月福岛事故发生前,核电约占该国电力供应的三分之一。一次9.0级地震引发海啸,随后导致福岛核电站被淹并发生堆芯熔毁,此后日本关闭了全部54座核反应堆。
日本政府表示,恢复核电对于该国确保能源安全和实现气候目标是必要的。重启计划不仅着眼于满足更多电力需求,也注重在福岛事故后升级核设施并完善安全规程。福岛核电站由Tokyo Electric Power Co.(TEPCO)运营。
今年早些时候,TEPCO重启了位于新潟县的柏崎刈羽核电站6号机组。自2012年3月以来,柏崎刈羽核电站一直全面停运。随着该机组重启,截至撰稿时,日本目前有15座核电站正在运行,总发电容量约为33 GW。6号机组是一座发电容量为1,356 MW的先进沸水堆,值得关注的是,它是福岛事故后TEPCO重启的首座反应堆。该反应堆恢复运行被视为重新赢得日本全国公众对核电信任的一次考验,这也是POWER将6号机组选为“最佳电站奖”入围项目的原因之一。
据TEPCO称,柏崎刈羽核电站停运前曾是全球最大的核电站,7座反应堆的铭牌容量合计约为8.2 GW。
日本的目标是到2030年使核电至少占全国电力供应的20%,官员们承认需要替代化石燃料。为弥补损失的核电发电量,该国已在很大程度上转向天然气,尤其是进口液化天然气(LNG)。日本是全球最大的LNG进口国,官员表示,LNG市场的波动已给该国经济造成压力。政府数据显示,LNG发电约占该国能源结构的30%,略高于燃煤发电和可再生能源发电(主要是太阳能和水电)。据世界核学会称,目前核电占日本电力供应的8%至9%。
能源行业分析人士表示,重启柏崎刈羽核电站是日本稳定电网、减少对进口化石燃料依赖的最新重要举措。美国能源信息署表示,根据日本政府对燃料替代量的估算,6号机组重启每年可替代约1.3 million tons LNG,即62 billion cubic feet(Bcf)天然气进口量。该电站于1985年首次投入运行,一直是新潟与东京都市圈之间地区的主要能源来源,其发电量为数百万电力用户供电。
TEPCO今年1月宣布,日本Nuclear Regulation Authority(NRA)已批准对6号机组反应堆进行试运行,以确认各系统的完整性验证情况,其中包括反应堆启动后开展的运行前运营方检查。TEPCO指出:“由于该电站已约14年未运行,我们将在启动过程的每一个阶段,妥善处理出现的任何问题并向公众传达信息,同时认真核实电站每一项设施的完整性。我们仍将全力以赴,通过行动和成果证明,我们把柏崎刈羽核电站的安全置于优先位置。”
全面商业运行6号机组于今年1月首次重启,但数小时内便因涉及监测警报的设备故障而被迫停堆,该警报在控制棒提升期间触发。官员证实,事件期间反应堆始终保持稳定,并表示不存在放射性物质泄漏风险,也未对电站外部造成影响。经过一系列检查后,TEPCO表示,该机组于2月达到临界状态(Figure 1);在通过全面的设备完整性检查以及NRA的进一步检查后,于4月正式投入商业运行。
[表:1. 2026年2月,柏崎刈羽核电站主控室工作人员在6号机组恢复临界状态期间监测反应堆性能。图片来源:TEPCO(经许可使用)]
TEPCO在今年早些时候一份有关第二次重启的新闻稿中写道:“为使当地社区、新潟县及全社会理解我们通过在反应堆启动期间发布信息等方式提高电站安全性的举措,TEPCO一直在不懈努力。我们将继续认真倾听利益相关方的意见和关切,同时审慎推进这些接洽活动。”
“Kashiwazaki-Kariwa 6是福岛事故后TEPCO首座恢复商业运行的反应堆……即使在6号机组之前已有其他数座反应堆重启,它本身仍是一个非常重要的象征。”长期从事能源行业分析、现任总部位于法国的独立咨询机构Carbonexit Consulting总裁兼高级顾问Francois Le Scornet表示。Le Scornet与European Commission合作评估脱碳化和能源转型技术。他指出,TEPCO已对该核电站“实施了多项升级”。
Le Scornet表示:“最明显的是在厂址增建了一道[50-foot-high]、1-kilometer-long的[海]墙/堤坝,而厂址内不同反应堆原本就位于海平面以上约12 meters处。一些关键建筑还增设了防洪屏障和水密门,并加固了多套管道及电气系统。”
核物理学家、NANO Nuclear Energy首席执行官James Walker表示,TEPCO重启6号机组“再次表明日本正将核电重新纳入其能源结构”。“福岛事故后,日本实施了世界上最严格的一些核监管规定,因此如今让一座反应堆重新上线,意味着它经历了多年的审查、升级、检查和地方接洽。公众态度也需要改变,才能支持重新引入核能;尽管福岛事故并未造成任何人员死亡,但日本民众最初仍支持研究替代能源。”
Walker告诉POWER:“柏崎刈羽核电站因其规模而非常重要……当这类厂址的一座反应堆重新上线时,所涉及的是相当可观的电力;由于日本仍需进口其大部分能源,每重启一座反应堆都有助于增强国内发电能力,并减少部分由国际燃料市场和供应中断带来的风险敞口。”Walker补充道:“福岛事故后,这座核电站开展了大量工作,因为该行业从事故中吸取了一些惨痛教训。因此,他们进行了许多升级[加强防洪和海啸防护、增加备用电源系统、扩充应急响应能力,以及采取更严格的安保措施],审查流程也比2011年以前严格得多。”
“安全第一”的方针TEPCO官员在讨论柏崎刈羽核电站升级工作时,一直强调安全措施。该公司在一份新闻稿中表示:“安全没有终点。我们电站的所有工作人员将继续作为‘一个团队’齐心协力,高度重视现场工作,并坚持不断提高安全水平。任何新获得的知识都将适当地反映在我们的运行中。此外,作为扎根社区的运营方,我们将在与当地民众携手同行的同时,倾听居民的声音,推进基础设施建设,以确保新潟县民众的安全与安宁,并振兴当地经济。”
TEPCO指出,已采取多项“防止电站厂址被淹的措施”,其中包括前述海墙,以及“防止建筑物被淹的措施”,包括“安装防洪墙和防洪板,以保护反应堆厂房等”。外部门已更换为水密门,公司还采取措施“防止关键设备间被淹”,例如将“[关键设备间的]内部门更换为水密门”。该公司表示:“柏崎刈羽核电站全面落实海啸防护措施,以确保即使遭遇超出预期的大规模海啸也能保障安全。”
曾任职于GE Renewable Energy和AVEVA的Le Scornet告诉POWER:“电力和冷却系统的冗余也得到加强。目前,电站通过3条路径接入5条外部输电线路,并配备了新的应急柴油发电机,以及移动电源车、燃气轮机发电车和抬高布置的蓄电池。在冷却方面,一座新的2万-ton水库被设计为可在必要时支持至少一周的冷却,移动式换热器车辆还可提供额外的排热路径,持续约10天。”
Le Scornet指出:“发生事故时,已安装的非能动催化复合器[即所谓PAR]能够限制氢气积聚;此外还安装了过滤式安全壳排气系统,可在事故情况下去除几乎所有颗粒态放射性物质/碘。”
柏崎刈羽核电站站长Takeyuki Ingaki在TEPCO网站上表示:“我们绝不会在[安全问题上]妥协,因为我们亲身经历过福岛事故。”Ingaki曾领导应对福岛第一核电站事故的现场团队。
TEPCO在6号机组重启后的一份声明中写道:“我们已将公司外部不同专家的专业知识和观点纳入这些举措,以确保电站运行高度透明,并通过行动和成果表明我们的意图。对福岛第一核电站事故的反思及从中吸取的教训,构成了TEPCO管理和安全工作的基础。我们将牢牢记住这些反思和教训,继续以安全为最高优先事项运行我们的电站。”
——Darrell Proctor是POWER高级编辑。
