像日本这样的地震频发国家,发展核电安全吗?3月11日,8.9级的大地震袭击了日本,给日本尤其是本州东北地区造成了不可估量的破坏。当地震检波器显示地面加速度超过安全阙值时,本州的核电站全都自动停止运行了。本州是日本最大的岛屿。

但是停止运行不大顺利。启用应急安全系统时,福岛第一核电站的1号反应堆出现了机械故障。为此,处于安全考虑,有关官员要求核电站两英里范围内的居民撤离出去。同时,2到10英里之间的用户被要求关闭家门呆在室内。日本政府称这些均为应急方案。

此次事故最坏的结果是大量放射性物质会被释放到环境中去。这不太可能发生,却也不可掉以轻心。像福岛核电站这样的现代商用核电站采用的是深度防护安全措施。第一道防线是燃料包壳,它能阻止高放射性核分裂产品的释放。这些物质能产生大量热量,所以需要冷却。因此,第二道防线必须有足够的冷水。反应堆冷却泵能使冷水流经热核心。但冷却泵电力供应的中断使得冷却无法继续。核电站外的电源供应以及核电站备用的应急柴油机等又是另一道防线。

不幸的是,在核电站停止运转大概一个小时后,这些应急电源就被中断了。尽管从目前的报道来看具体原因尚不清楚,电力中断似乎就发生在地震引发的大海啸袭击该地区的时候。

长时间的电力中断将造成核心过热和燃料的融化。不过,另外三个备用系统也提供了防护。第一、核电站的电池可持续供电约4个小时,第二、应急冷却系统能够将冷水注入热核;第三、即使在最恶劣的情况下,强钢筋混凝土结构的反应堆容器也能阻止放射性物质进入环境。

但是这次地震是日本有地震记录以来140年间最大的一次,反应堆容器有可能出现损坏。日本官方称将采取措施使反应堆容器释放一些蒸汽以缓解累计的压力。这有可能释放少量的放射性气体。官方称,不会对公众造成危害。

尽管核电站反应炉核心熔毁不大可能发生,但一旦发生无疑会造成重大的经济损失,也会使公众失去信心。例如,将近四年前,也就是2007年7月,日本最大的柏崎刈羽核电站由于地震地面加速度超过承受程度而遭到破坏。该发电站的7个反应堆被关闭长达21个月,其间政府对核电站的受损程度做了仔细研究。值得庆幸的是,公众安全没有受到危害,核电站也没有遭到大的破坏。然而,对于批准把第一个反应堆建在地质断层线附近,虽然建设时不清楚,政府仍然承担了责任。最大的损失是在经济方面。仅就2007财年来说,损失预计达到56.2亿美元,其中有75%是用来弥补关闭该核电站而引起的80亿瓦电力的空档。

日本政府对经济风险和能源安全两者进行了权衡比较。由于缺乏如煤炭、石油和天然气之类的丰富的自然资源,日本超过80%的能源依靠进口。1973年阿拉伯石油禁运引发了石油危机,日本领导人认为必须降低对国外石油的依赖程度。那时,日本约66%的电力是石油发电提供的。发展核能是降低依赖的一种方法。如今,30%的电力是核电供应的,石油发电只占11%。

东京方面计划在2017年将核电的比重增加到41%,2050年前达到50%。日本目前拥有54座商用核反应堆,还有两座在建。在下个十年,它还计划建立十多座反应堆。

根据近年来我与日本负责核能官员的对话,他们打算利用多种能源发电,而不愿意过多的依赖单一能源。但是鉴于这一次大地震的破坏程度,设定核能发电提供日本近一半电力的目标看来是件危险的事情。大概1/5的核电站停止运转。大量的发电机被长期关闭将会影响公众的生活(比如,医院就需要稳定的电力供应),也会使日本经济蒙受损失。

一种出路在于日本增加可再生能源的使用。然而,可再生能源的继续发展遇到了政治上的强大阻力。日本10大电力公司对地方和中央政府都有巨大的政治影响力。电力公司的老总们喜欢像核电站那样的大型发电设备。风能、太阳能以及地热能发电工厂的发电量往往较小。

2010年,由数个可再生能源组织组成的日本可再生能源政策平台(the Japan Renewable Energy Policy Platform)发布了第一份可再生能源白皮书。报告强调,可再生能源的推广使用缺乏政府的支持。在2004年政府中断经济支持之前,日本太阳能光伏装机容量世界排名第一。此外,日本的可再生能源投资组合标准(RPS)较低。国家标准前些年早就达到了,但非水可再生能源的发电量比率很小。而且,由于担心对水和温泉产生影响,日本的可再生能源不包括地热能。但地热发展潜力很大,因为日本处于地质活跃区域。总之,如果政府实行有效的政策,2050年前可再生能源发电量将占日本电力的67%。

日本,现在是核能发电的领跑者,在可再生能源的使用上也应该是领头羊。那将缓解过度依赖核能而产生的安全和经济担忧。同时也为世界各国发展可再生能源指明了出路。

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