日本政府于 2019 年 6 月 7 日發(fā)布了《能源白皮書 2019》，在內(nèi)閣會(huì)議上通過了 2018 年度版能源報(bào)告。白皮書主要介紹了日本的能源狀況及措施，其中核能相關(guān)部分內(nèi)容主要是對日本的能源政策、核電現(xiàn)狀、核燃料循環(huán)體系以及核設(shè)施退役狀況進(jìn)行了詳細(xì)說明。

　　1 日本能源政策及核電現(xiàn)狀

　　日本制定了2030年度將在2013年度的排放水平上減排26%的目標(biāo)，截止 2016 年度已經(jīng)實(shí)現(xiàn)減排 7%。在日本溫室氣體的排放構(gòu)成中，CO 2 占比 92%，這其中 50%的 CO 2 是由于發(fā)電排放的，這個(gè)比例相對于其他國家來說較高。因此，推進(jìn)非化石能源發(fā)電、實(shí)現(xiàn)低碳化，是日本能源發(fā)展的緊要課題。

　　日本預(yù)期在其 2030 年的電力結(jié)構(gòu)中，核電應(yīng)占比 20%～22%。截至 2019 年 4 月，日本共 9 座核電站實(shí)現(xiàn)重啟。為了實(shí)現(xiàn)發(fā)展目標(biāo)，日本將繼續(xù)在安全第一的前提下，持續(xù)推進(jìn)核電站的重啟工作以及核能領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新。

　　在核電裝機(jī)容量方面，截至 2019 年 1 月，日本核電裝機(jī)容量位列世界第四位，前三位依次為美國、法國和中國。

　　在核電發(fā)電份額方面，2010年度日本核電發(fā)電份額為25.1%，2011 年度為 9.3%，2012 年度為 1.5%，2013 年度為 0.9%，2014年度由于核電站全部停運(yùn)降至 0%。隨著核電重啟，2017 年度日本核電發(fā)電份額回升至 3.1%。

　　另外，日本核電設(shè)備利用率在 2010 年度為 67.3%，2013 年度為 2.3%，2014 年度為 0%。核電站重啟后，2015 年度為 2.5%，2016 年度為 5.0%，2017 年度為 9.1%，2018 年度升至 19.3%。圖 1 所示為日本核電設(shè)備利用率的變化情況。

　　?　　日本核電機(jī)組的主要堆型為輕水堆(LWR)。截至 2019 年 3月，除去已經(jīng)決定退役的機(jī)組，日本國內(nèi)共有20座沸水堆(BWR)和17座壓水堆(PWR)。其他類型的反應(yīng)堆包括：日本原子能研究開發(fā)機(jī)構(gòu)(JAEA)運(yùn)營的“文殊堆”(已于 2016 年 12 月決定退役)以及 JAEA 和各大學(xué)運(yùn)營管理的“常陽堆”等研究堆。

　　2 日本核燃料循環(huán)現(xiàn)狀

　　日本將推進(jìn)核燃料循環(huán)作為基本方針。從資源有效利用、高放廢物減容和降低毒性的觀點(diǎn)出發(fā)，對乏燃料進(jìn)行后處理并對回收的钚進(jìn)行有效利用。

　　2.1 乏燃料問題的解決措施

　　2.1.1 放射性廢物處置

　　核電站低放廢物的相關(guān)處置工作，需由各核電運(yùn)營方負(fù)責(zé)推進(jìn)。截至 2018 年 3 月，日本全國各核設(shè)施運(yùn)行及退役所產(chǎn)生的低放廢物貯存量，換算成容量為 200 L 的大圓鐵桶約合 115萬個(gè)。日本原燃公司于 1992 年 12 月在青森縣六所村的低放廢物掩埋設(shè)施進(jìn)行作業(yè)，截至 2018 年 3 月末共掩埋約 30 萬桶低放廢物。此外，隨著 JAEA 動(dòng)力試驗(yàn)(JPDR)的退役，產(chǎn)生了約 1 670 噸的低放廢物，并在茨城縣東海村的廢物掩埋實(shí)地試驗(yàn)設(shè)施中進(jìn)行了淺地表溝渠處理。

　　截至 2018 年 3 月末，JAEA 和日本原燃公司共貯存了 15.7萬桶(容量為 200 L，下同)超鈾廢物(TRU)，這些廢物來自后處理設(shè)施和 MOX 燃料加工設(shè)施所產(chǎn)生的低放廢物中。

　　截至 2017 年 3 月末，來自鈾濃縮設(shè)施和鈾燃料成型加工設(shè)施中所產(chǎn)生低放廢物的鈾廢物貯存量約 10 萬桶，其中民間鈾燃料加工業(yè)者貯存了約 4.4 萬桶、日本原燃公司約 1 萬桶、JAEA約 5 萬桶。

　　發(fā)電后產(chǎn)生的乏燃料將作為高放廢物進(jìn)行玻璃固化處置，再經(jīng)過 30～50 年左右的冷卻貯存，然后被處臵于地下 300 米或更深的地層中。目前，日本國內(nèi)的乏燃料后處理工作是在 JAEA核燃料循環(huán)工學(xué)研究所的后處理設(shè)施中進(jìn)行，國外的乏燃料后處理是委托給英國和法國進(jìn)行。截至 2018 年 3 月末，日本國內(nèi)和海外后處理產(chǎn)生的高放廢物玻璃固化體共計(jì) 2 482 件，貯存于青森縣六所村和茨城縣東海村。若將截至 2018 年 3 月末的所有核電站乏燃料都進(jìn)行后處理，其高放廢物換算成玻璃固化體的數(shù)量大約有 24 800 件。針對此類高放廢物的處置，日本政府負(fù)責(zé)推進(jìn)相關(guān)處臵措施，已于 2017 年公布了高放廢物地質(zhì)處置“科學(xué)特征圖”，標(biāo)注了全國范圍內(nèi)適合掩埋高放廢物的區(qū)域。為了推進(jìn)國民對地質(zhì)處置和日本地下環(huán)境的理解，日本政府正在全國各地舉辦說明會(huì)等相關(guān)對話交流活動(dòng)。

　　2.1.2 乏燃料中間貯存

　　日本可再循環(huán)燃料貯存公司(RFS)于 2010 年 8 月在青森縣陸奧市開始建造一座乏燃料中間貯存設(shè)施，并于 2013 年 8 月竣工。2014 年 1 月，RFS 向原子能管制委員會(huì)(NRA)提交了關(guān)于該設(shè)施是否符合新安全標(biāo)準(zhǔn)的審查申請，目的是希望該設(shè)施可以在 2021 年度投入運(yùn)行。

　　2.1.3 放射性廢物減容和降低毒性

　　快堆不僅可以增殖燃料，還可以燃燒次錒系元素等長壽命核素，是能夠?qū)崿F(xiàn)放射性廢物減容和降低毒性的有效技術(shù)。目前日本正與法國進(jìn)行鈉冷示范快堆(ASTRID)的相關(guān)合作，2018年度投資了 51 億日元作為快堆國際合作技術(shù)開發(fā)委托費(fèi)，以獲取快堆研發(fā)相關(guān)最新的設(shè)計(jì)和技術(shù)。

　　另外，日本政府也在 2018 年度投資了 4 億日元用于放射性廢物玻璃固化技術(shù)的基礎(chǔ)研究工作。

　　2.2 核燃料循環(huán)工程

　　冶煉。日本主要從加拿大、澳大利亞、哈薩克斯坦等地采購鈾礦石。目前日本國內(nèi)尚未開展冶煉工程。

　　轉(zhuǎn)化。日本將此工序委托給海外的鈾轉(zhuǎn)化公司。

　　濃縮。日本原燃公司鈾濃縮工廠已于 2017 年 5 月完成新安全標(biāo)準(zhǔn)審查。由于離心機(jī)濃縮廠停產(chǎn)，故目前設(shè)施年產(chǎn)能為 450噸分離功(SWU)，今后工廠將階段性地將所有設(shè)備更新為新型離心機(jī)。另外，從 2017 年 9 月起，由于提高安全性和新型離心機(jī)更新工程等原因，每年會(huì)自主停運(yùn)，減產(chǎn) 75 噸 SWU。

　　再轉(zhuǎn)化。日本只有三菱原子燃料公司(位于茨城縣東海村)進(jìn)行再轉(zhuǎn)化工作。其余部分會(huì)委托給國外的再轉(zhuǎn)化工廠。

　　成型加工。日本大部分的燃料成型加工工作是在國內(nèi)的成型加工工廠中進(jìn)行。

　　后處理。日本原燃后處理事業(yè)所位于日本青森縣的六個(gè)所后處理設(shè)施(年間最大處理能力為 800 噸)預(yù)計(jì) 2021 年財(cái)年上半年完工。

　　MOX 燃料加工。位于日本青森縣的六個(gè)所 MOX 燃料加工工廠預(yù)計(jì) 2022 年財(cái)年上半年完工。

　　钚的管理和利用。日本秉持“不持有無利用目的的钚”的原則，每年公布钚的管理狀況和利用計(jì)劃，逐漸減少钚的持有量。另外，日本將在全國 16～18 座輕水堆中進(jìn)行钚熱利用。

　　3 核設(shè)施退役情況

　　日本自上世紀(jì)五十年代開始利用核能，如今已過去60余年，一部分核設(shè)施面臨退役問題。核電站退役拆除產(chǎn)生的廢物總量，若以 110 萬 kW 級的輕水堆來算，約為 49～54 萬噸，如何恰當(dāng)?shù)靥幚磉@些廢物十分重要。

　　運(yùn)行和拆卸過程所產(chǎn)生的廢棄物中，不需要作為放射性物質(zhì)處理的東西可先進(jìn)行放射性測量，以確保其安全以及能通過政府檢查。其中可重復(fù)利用的物質(zhì)可以進(jìn)行回收，其余將作為工業(yè)廢物來處理。經(jīng)政府檢查后，57 座退役設(shè)施的低放廢物(LLW)總量約 45 萬噸，約占廢物總量的 2%。其中，如堆內(nèi)構(gòu)造物等“放射性水平較高”的 LLW 約 8 000 噸，約占廢物總量的 0.04%;可在淺地層中處置的“放射性水平相對較低”的 LLW 約 6 萬噸，約占廢物總量的 0.3%;可進(jìn)行淺地層溝渠掩埋處置的“放射性水平極低”的 LLW 約 38 萬噸，約占廢物總量的 1.9%。

　　日本正在循序開展核設(shè)施退役工作。1998 年東海核電站停運(yùn)并進(jìn)入退役階段，動(dòng)力試驗(yàn)堆(JPDR)于 1996 年 3 月按照計(jì)劃完成拆卸。處于研究開發(fā)階段的發(fā)電堆“普賢”于 2003 年停運(yùn)，2008 年退役申請獲批。2009 年 1 月，濱岡核電站 1、2 號機(jī)組停運(yùn)，同年 11 月退役申請獲批。2011 年 3 月核事故后，福島第一核電站 1～6 號機(jī)組宣布退役。2015 年 4 月，敦賀核電站1 號機(jī)組、美濱核電站 1、2 號機(jī)組、島根核電站 1 號機(jī)組、玄海核電站 1 號機(jī)組停運(yùn)。2018 年 3 月大飯核電站 1、2 號機(jī)組，5 月伊方核電站 1 號機(jī)組，11 月女川核電站 1 號機(jī)組分別停運(yùn)。另外在 2018 年 6 月，東京電力公司表明了福島第二核電站的退役意愿，并于 2019 年 7 月 31 日正式宣布其退役。此外，2016

　　年 12 月，日本政府正式宣布退役其原型快堆“文殊”。