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2016-03-28

日本電力零售全面自由化

1. 前言

1.1 電力零售全面自由化

  2016年4月開始,日本將正式開放電力零售全面自由化(日文:「電力小売り全面自由化」,以下簡稱「電力自由化」),直到2015/12/25為止只有802家新創電力公司(日文:特定規模電気事業者新電力PPS)加入這場電力零售戰局,2016/2/8登記的零售商(日文:登録小売電気事業者)已有169家。

  所謂的PPS,又稱「新電力」、「特定規模電器業者」是指:企業、工廠或自家發電的剩餘電力再銷售給其他使用者的形式。不同於大家熟悉的東京電力、關西電力等「一般電器業者」(日文:一般電気事業者),發電的目的就是為了銷售,PPS的概念是轉售自產卻又用不完的電力。而日本PPS的開放是從2000年3月有條件的逐步開放,到今年四月才是正式的全面開放。順帶一提,一般電器業者是民營事業,按照地區(從北到南)依序是北海道、東北、東京、中部、北陸、關西、中國、四國、九州和沖繩,共十家電力公司,現階段瓜分了日本區域的電力市場(日文暱稱:10電力体制)。

  雖然即將全面開放電力自由化,但現階段日本供、輸電系統還是相連的(亦即,和某家電力公司買電,就由對方公司直接送電過來)。目前預計在2020年正式實施供、輸電分離,將來發電廠和配電所將由不同的公司負責。下一階段也將計畫2017年開始全面開放天然氣零售市場。

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1.2 市論調查

  能源政策的制定包含3E1S:能源自給率(Energy security)、經濟成長(Economic growth)、環境永續(Environmental conservation)和安全(Safety)這個大前提。但是對於小家庭來說,電力公司的選擇最重要的就是安全、便宜和部分消費者追求的發電方式。根據東京瓦斯(東京ガス)2015年11月對消費者做的意識形態調查:

 

問題一:如果一年電費可以節省多少錢,會讓你考慮更換電力公司?(あなたは年間の電気料金がどれくらい下がれば電気の購入先を変更してもよいと思いますか?

図1:電力自由化に関する意識調査(東京ガス電力自由化PR事務局) 

f:id:wewe_ch15:20160327191314p:plain

超過半數的消費者覺得,一年內要能省日幣三千元,才值得更換電力公司。

 

  問題二(複選題):更換電力公司,會讓你感到不安的部分是什麼?(電気の購入先を変える際に、不安に感じていることは?)有42.4%的消費者擔心的是電力的穩定性(購入先によっては電気の安定供給が損なわれ、停電のリスクが増える可能性があるのではないか),另外有37.6%的消費者在意的是,如果更換電力公司是否需要更換現有的配電管線(37.6%ブレーカー等の屋設備を入れ替えるなどで工事費用が発生するのではないか

1.3 歐洲先例

  最早開放電力自由化的國家是英國,在電力自由化開放初期即將發電、送電(發電廠到變電所)、配電(變電所到自家)和零售四個部分分開。雖然在實行初期(1990)電費確實因為市場開放而下降,但2000年後因為北海石油和瓦斯的生產量下降,導致電費上漲,現在的英國電價是市場開放當時最低價的兩倍。

  2014年底的英國發電量約為 8500萬千瓦,其中九成的發電量(設備)都是沿用舊有的發電設備。開放電力自由化後,為了利益很少人會專門投資只負責支援尖峰用電量的電廠(導致尖峰用電時段可能發電量不足)或即便發電設施夠多,足以應付尖峰用電量,也有設備老舊化的問題需要解決。對此,英國政府提出的新制度有:發電自核能或再生能源電廠的電力,由政府已固定價格購入,再轉賣給外國企業;以及,火力發電廠即便不運轉,也能有一定收入的制度。

  在電力自由化開放初期,或許能有足夠的設備提供足夠的發電量,但當設備老朽化之後是否能即時有尖峰用電的配套措施,就是現在的日本需要思考的下個階段。

2. 再生能源

2.1 power shift campaign

  國際環境NGO「FoE Japan」發起的power shift campaignパワーシフト・キャンペーン),希望大家可以參加活動連署,在電力自由化開放之後鼓勵大家選擇以再生能源發電的電力公司。在活動網站上也有提供詳細詳細的各家電力公司比較(官方網站連結:パワーシフト宣言をして自然エネルギーを選択しよう!

2.2 上網電價補貼政策FiT

  日前日本的再生能源(中小型水力、地熱、生質能、風能和太陽能)實行「上網電價補貼政策」(日文:固定価格買い取り制度,英文:Feed-in TariffFiTFeed-in LawFiL),根據維基百科的介紹,「上網電價補貼政策」以政府簽約、補貼的方式,促進可再生能源發電的發展。2014年再生能源發電(扣除水力發電)所占比例約佔日本總發電量的3.2%而已。

  另外,如果要提高再生能源的比率,大型儲電設施(蓄電池)也是很重要的一環,然而價格不斐的家庭用蓄電池補助金已在2016年取消了。值得一提的是,這項補助金是日本經濟產業省(経済産業省)在2011年東日本地震後有感於緊急電源的不足,為推廣家庭用蓄電池而推行的政策,當年大和HOUSE工業(大和ハウス工業,公司名稱)以新建住宅為推廣對象,有銷售量一萬台以上的實績。

2.3 「地產地消」

  所謂的「地產地消」(日文:地産地消)不同於中文的「自產自銷」,是指當地生產的商品,消費對象就是在地社區,而電力的「地產地消」就是用電就來自鄰近的發電所,不但可以少了大量的電力輸送損失,或許還能藉機壯大在地的小型再生發電所。近年日本各地越來越注重「在地生產」,即使像是大阪府這樣廣義的近畿都市圈,在超市也能很常見「大阪產」、「近郊野菜」這樣的看板,「地產地消」就是地方經濟活化很重要的一環。

  目前已有十三個「自治體電力公司」(日文:自治体電力)的計畫因應而生。像是:福岡縣三山市(福岡県みやま市)的「三山智慧能源」(みやまスマートエネルギー)公司就主打比九州電力公司電價98折的方案,標榜來自市內的太陽能發電所。其他像是秋田縣鹿角市、奈良縣生駒市、鳥取市、北九州市也都開始展開地方再生能源發展潛力的調查。

  除了「地產地消」的再生能源外,還有更多相關行業也搶攻了電力自由化的這塊大餅。像是以液態天然氣(日文會直接取liquefied natural gas的字首LNG來表示)發電的瓦斯公司或電信公司的門號綁約,再配套對應的電力公司方案,就可以一次兩邊一起省的組合套餐方案。

3. 「地產地消」的地方情況

3.1 東京都世田谷區

  世田谷區在2010年3月開放「特定規模電器業者」(PPS)時,就率先將區內小學的電力來源從東京電力公司改為PPS,在2012年總共更換了區內181處的施設。原先區內的公共設施電力支出從十一億元(每年)降至十億元,2015年度電費支出更減為九億元。(統計數據出自世田谷區環境計劃課)

  世田谷區的能源政策除了利用PPS降低公共電費支出之外,也積極的發展區內的再生能源。例如:在日本高度經濟成長期時,由於東京都內的空氣污染嚴重,越來越多小兒氣喘的案例發生,為此東京都世田谷區特地在神奈川縣三浦市開設三浦健康學園(三浦健康学園),專門提供給這群因為氣喘而無法在都內就學的小朋友們。然而,2005年後三浦健康學園廢校,改為世田谷區遊園地,現在活用這塊空間改為太陽能發電廠,作為災害發生時緊急電力來源。

  目前,這個太陽能發電廠的年收為八百萬日圓,全力作為世田谷區環境政策推廣經費,像是:以區民對象的太陽能發電廠參觀活動(2015年共有一千名區民參加),或發布區內共通商品券給力行節約能源的區民們。

3.2 大阪府狹山市

  日本國內最舊的水壩式蓄水池狹山池(狭山池)迎接1400周年的現在,將由狹山市政府出資成立新公司「Merci for Sayama」(メルシーfor SAYAMA)新建狹山池氫能發電廠,由狹山市長古川照人出任社長。

  發電廠的設計是先利用太陽能發電來電解另一個市內的蓄水池「大鳥池」的水,再將產物氫氣燃燒發電。初期電力只會提供給市役所和中小學公共設施使用,預計四年後(2020年)可以提供市內25,000個小家庭。

3.3 大阪府堺市

  2015/3/19位於大阪府堺市堺區的AEON mall堺鐵砲町(イオンモール堺鉄砲町,是同天AEON在堺鐵砲町新開幕的大型商場)成為日本國內首次再利用以汙水處理廠淨化處理過的水,作為公共區域冷、熱水或空調熱源。

  堺市的三寶汙水處理廠(三宝下水処理場)距離堺鐵砲町的AEON mall距離2.3公里,再生水的特色具有冬季比氣溫高、又低於夏季氣溫的特徵,運用在室內空調機的氣溫調節設備上,預計每年可節省3.5%的能源使用量,與減少7.5公噸的二氧化碳產生。另外,這些熱循環後再生水會再作為廁所用水(換句話說就是,用來調節空調設備的水使用過後,沒有辦法再次用在溫度調節上,但是他們可以用來沖水)。

  這次的計畫是由AEON的eco store「smart AEON」計劃(日文:次世代型エコストア「スマートイオン」)、期待活用地域資源的堺市和發展新能源可能性的關西電力三方和合作,總共投資三億三千萬日圓,預計在三年後檢視實驗成效。

3.4 大阪府吹田市的水費

  接下來的內容和電力自由化無關,但是和「地產地消」息息相關的水費。因為電力自由化的關係,電費下降,又加上瓦斯公司的「套餐方案」,跟著瓦斯費也變便宜了。然而,就在這樣的時機點,家庭用水漲價了。2016年4月開始,大阪府吹田市的水費要上漲十個百分點。
  不同於電力公司,民生用水是由日本各地地方自治體(第二級地方自治單位)各自營運,因此水電費也會因地區的不同而有差異。根據最新的數據顯示,日本全國水費最便宜的地方是山梨縣富士河口湖町,而最貴的地方是北海道夕張市(以平均家庭用水量每月20立方公尺做計算,前者是835日圓,後者是6841日圓),價差八倍。即使是相同規模的都市之間,水費價差1.5到2倍之間的案例也不在少數。附表是按照公益社團法人日本水道協會公告的2015/4/1水費表(公益社団法人 日本水道協会,水道料金表(平成27年4月1日現在))

   水費最便宜前五名(每月20立方公尺,日圓)  水費最貴前五名(每月20立方公尺,日圓)
 第一名  山梨縣富士河口湖町  835  北海道夕張市  6841
 第二名  兵庫縣赤穗市  853  青森縣深浦町  6588
 第三名  靜岡縣長泉町  1120  北海道羅臼町  6360
 第四名  靜岡縣小山町  1130  北海道江差町  6264
 第五名  和歌山縣白浜町  1155  熊本縣上天草市大矢野地區  6264

 

  水費的價格和地理(水源、受限於地形的淨水廠和蓄水池、幫浦)、歷史(地下水管建設年次、水利權)、社會(人口密度、需求)這三個面向有關。另外,工業用水的價格也會高於民生用水。
  事實上,吹田市的水費價格是低於日本全國平均值的(以每月20立方公尺來說,吹田市為1992日圓,平均值為3202日圓),故市議會有權否權這次的水費調漲案。這次的水費調漲因素為:「因為水的用量減少導致收入減少,進階造成設備維修的負擔費用增加」。「因為水的用量減少而要調漲水費」,這對於為了節省水費支出而力行節約用水的家庭來說,應該會是一大打擊,但意外地發現民眾很冷靜地看待這件事情,這和吹田市的發展有關。
  位於大阪府北邊的吹田市一口氣躍升成人口大量移入(見前篇《社會移動》),也是日本炒得沸沸揚揚的幼保托育設備不足的現在很熱門的育兒住宅區,一切都和四十年前日本的高度經濟成長期有關。1970年萬國博覽會主會場就在大阪府吹田市,原先的吹田市是人煙稀少的丘陵地,但因為政府有計畫的開發千里地區(千里中央、千里山、北千里和南千里)成為新市鎮(日文的「団地」是日本政府在戰後嬰兒潮後,隨之大量新建的集合住宅)再加上萬博的推波助瀾,讓吹田市一口氣從朝日啤酒廠發源地,晉升成功能齊全的大型住宅區。
  四十年後的現在,正式地下水路管線達法定使用年限的時候了,於是乎吹田市急需大量的維修、更新水路管線設備,這是這次的水費調漲四十年前就註定的遠因。

 

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地方情況

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2016-03-17

NHKスペシャル〈原発メルトダウン危機の88時間〉筆記

節目名稱:原発メルトダウン危機の88時間~福島第一原発・同時多発事故の全貌~

播放時間:2016年3月13日(日) 午後9時00分~10時29分(首播)

《NHK特輯》分類類別:災害

www.youtube.com

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前言(不在節目內容當中)

  2011.3.11 東北地方太平洋沖地震引發海嘯,福島第一核電廠(日文:福島第一原子力発電所,常簡稱福島第一原発いちエフ)因此喪失電源無法冷卻原子爐,進而引發氫爆(日文:水素爆発)。在主震後88小時內,福島第一核電廠的一號機到三號機接連爆炸,至今相關的除汙工作(除去輻射污染與相關防護建設)仍在持續進行當中。

  事發當時,福島第一核電廠的四號機因為定期檢查,並沒有運轉且原子爐中並未置入燃料棒,真正運轉中只有一號到三號機而已。關於四號機的後續將置於文末說明。

  本文以2016.3.13 NHK特別節目〈原発メルトダウン危機の88時間〉的內容為主軸,該節目根據當時福島第一核電廠廠長(福島第一原子力発電所所長)吉田昌郎事後的回憶錄,由演員演出地震後88小時內,福島第一核電廠內指揮中心(免震重要棟)和一、二機的中央控制處(中央制御室,註:福島第一核電廠的設計是一號機和二號機、三號機和四號機、五號機和六號機,兩個機組設置一個中央控制處)的情況,再加上補充說明。在專有名詞上盡可能同時標示兩種語言以上(中文、日文或英文),綠色的文字皆為日文原文,英文以斜體表示。

地震後88hr時間軸

2016/3/11

 14:46 一號機和二號機在地震發生的第一時間插入控制棒。

插入控制棒亦即核分裂連鎖反應停止,反應器停機。但是核反應器停機後內部仍有餘熱(來自燃料組件的高溫和燃料的衰變熱),接下來的重點就是「冷卻移除餘熱

劇情場景在一號機和二號機的中央控制處,所以並沒有提及三號機當時做了什麼措施。以下「中央控制處」皆指一號機和二號機的中央控制處

 14:52 一號機開啟緊急冷卻裝置イソコンisolation condenser

*機組外部電源喪失,中央控制處開啟緊急備用電源ディー ゼルエンジン駆動の非常用発電機Diesel Generator

*發布海嘯警報 

 15:41 SBO全交流電源喪失Station Black Out

輸配電系統毀損,造成廠外電源喪失而停電。中央控制處也處於停電狀態。
緊急爐心冷卻系統ECCS的電力改由緊急柴油發電機發電,但緊急柴油發電機一小時後也因電廠內部淹水而損壞。

 15:41 (因為SBO,所以)開啟二號機緊急爐心冷卻系統ECCS非常用炉心冷却装置Emergency Core Cooling System)的RCIC原子炉隔離時冷却系Reactor Core Isolation Cooling system

RCIC是改良型沸水式輕水爐的緊急爐心冷卻系統的一種,在分類上屬於高壓爐心灌水系統HPCF高圧炉心注水系High Pressure Core Flooder system

但八小時後RCIC控制電源的電池也沒電了。

*向東京總部請求電源車。

  15:35 海嘯抵達,浪高十一公尺一號機當時的現況:

雖然已經插入控制棒,但因為SBO全交流電源喪失,所以無法判斷冷卻裝置イソコン是否啟動中,也就是說無法透過中央控制處的儀表板判斷爐內是否成功冷卻。

如果原子反應爐內的水沒有成功冷卻下來,因為爐內高溫會使水汽化成水蒸氣,導致水位不足以覆蓋燃料棒,「燃料棒裸露」。因此露出的燃料棒因為沒有冷卻水可以降溫,就會造成「爐心熔毀」(炉心溶融メルトダウンnuclear meltdown),而且裸露的燃料棒表面溫度迅速上升,使得鋯合金材質的燃料棒護套和水蒸汽進行劇烈反應,產生大量氫氣

除了中央控制處的儀表板外,還有一個方法可以判斷冷卻裝置イソコン是否在停電的這段時間仍在運作:從反應器廠房(原子爐建屋)外部排氣孔(因為很像豬鼻子,暱稱豬鼻孔。影片內容說的)若有大量蒸氣噴出就表示冷卻裝置イソコン運轉中。

 16:44 冷卻裝置イソコン只有少量的蒸氣噴出,表示機能很差

同時間發現,一號機反應器內水位低下,(以正常值為基準)-90cm,而燃料棒最高點位置於-340cm。當時經計算後,若反應器內水位達TAF有効燃料頂部核燃料棒最上部Top of Active Fuel)只需要再一小時→最糟緊急狀態(最悪緊急事態

*從中央控制處的儀表板確定冷卻裝置イソコン在停電期間一直都是綠燈(關閉狀態)

 19:27 一號機 開始 爐心熔毀(事後預測)

當時保安班進到一號機內部,測得一號機機房內部輻射值達1.2毫西佛,但不清楚一號機到底發生什麼事

中央控制處從儀表板發現一次圍阻體格納容器containment building)內部壓力600 kPa,已超過圍阻體的負荷值(限度圧力),判斷一號機發生「爐心損傷

之所以一次圍阻體內部的壓力極升,是因為原子爐內溫度和壓力上升,已經先開啟原子爐的安全閥,將水蒸氣從原子爐內往一次圍阻體的空間釋放。

2016/3/12 

 00:06 準備開啟抑壓閥ベントvent

抑壓閥是一次圍阻體上的裝置,目的是透過釋放一次圍阻體內部的氣體以減低一次圍阻體內部壓力,避免一次圍阻體損壞。只是,一次圍阻體的抑壓閥被開啟後,爐內帶有放射性物質的氣體就會從一次圍阻體釋放到抑壓池(圧力抑制プール),雖然抑壓池在設計上可以吸收輻射性物質,但仍有一定比例的輻射性物質會透過排氣管線釋放到大氣中。所以只能在緊急情況下開啟抑壓閥,並事前告知周遭市政單位,已疏散周遭居民。

在福島第一核電廠事故之後,日本全國的核電廠都增添「フィルタ付ベント」(具有過濾功能的抑壓排氣閥)的設施,可以使透過排氣管線釋放出來的氣體內輻射量減為千分之一。

只是,因為喪失電源,要開啟抑壓閥無法透過儀表板操作,一定要前往一號機反應器廠房附近手動開啟,但抑壓閥附近的輻射值一定很高。

 

由中央控制處選出六人三組(兩兩一組),但才到現場,又再度發布海嘯警報而撤離。

*電源車抵達,餘震發生。 

*菅直人總理首相到1-F視察

  08:18 免震棟指揮中心再次指示中央控制處去開抑壓閥

開關位置有兩個:反應器廠房二樓(成功開啟,開度25%)和一次圍阻體上。但一次圍阻體附近的輻射值工人分別測得89和95毫西佛,逼近工作手冊上規定的每人緊急輻射照射最大值100毫西佛的規定,而沒有成功開啟抑壓閥便撤離現場。

 14:01 從外部開啟抑壓閥(所以可以從煙囪看見排出的氣體)

一號機的一次圍阻體內壓力下降,並通報已對外釋放出輻射性物質。
部分電力復原,高壓注水於一號機爐內(以提升爐內的水位)

 15:36 一號機氫爆,一號機最高層的五樓炸開了。

開啟抑壓閥後,氣體從一次圍阻體進到二次圍阻體內,質量較輕的氫氣積於廠房天花板,氫氣和空氣中的氧氣進行劇烈的化學反應後(因為溫度夠高)產生氫爆。
雖然氫爆導致大量放射性物質噴出,但因為有開啟抑壓閥,所以一次圍阻體的毀損沒有更嚴重,原子爐內部的輻射等都還能受到一次圍阻體(第三層輻射屏蔽)的防護。

*發布福島第一核電廠半徑20公尺內緊急避難指示

 

*接著是也喪失冷卻機能的三號機,目前核電廠內背景輻射值10毫西佛

因為喪失冷卻功能,三號機也需要注水降溫(利用海嘯留下來的海水和消防車)。每小時注水量20公噸。

事後的檢討報告中推測,當時從外部成功注進爐內的水可能只有一半的量,另一部分可能透過外部注水的管線流到廠房內其他地方(外部注水管線和廠房內其他管線相連,原先相接處有幫浦運轉,但因為停電的關係,幫浦停止運轉而造成水的流向和預期不同)

 

 14:31 三號機廠房入口外測得輻射值每小時1000毫西佛,終止室外作業(電力搶修與注水)

 19:00 三號機一次圍阻體內壓力 700 kPa 

*再度重啟電力搶救作業(事後推測此時三號機內部應該已經開始爐心熔毀)

 

2016/3/14

 08:00 再度展開三號機外部注水作業

 11:05 三號機氫爆(和一號機氫爆成因相同),但程度上更嚴重。

一號機和三號機在氫爆前都有開啟釋壓閥,減少一次圍阻體內的壓力,所以一次圍阻體並沒有受損。

 

最後是二號機

二號機在全電源喪失兩分鐘前開啟了緊急備載電源RCIC,但RCIC的冷卻功能已達極限,原子爐內水位開始下降 

 13:25 二號機喪失冷卻功能

先開抑壓閥,或許會導致注入的水一口氣汽化,但至少可以保住一次圍阻體

但是先開SR閥可以先降低原子爐內的壓力,這樣注水才有用,不會一口氣全部蒸乾,並且加速爐心熔毀

先開SR閥(Safety Relief Valve)或抑壓閥

SR閥(SR弁主蒸気逃がし安全弁Safety Relief valve)是在原子爐喪失冷卻功能,且爐內壓力急升時,可以透過自動或手動開啟的開關,使原子爐內水蒸氣移往抑壓室(圧力抑制室サプレッションチェンバーsuppression chamber)以保住一次圍阻體的設施。


現場人員覺得:
按照三號機的情況,雖然成功注水進原子爐內,但注入的水因為爐內的高溫馬上就蒸發,反而加速爐心熔毀,進而產生更大量的氫氣,更嚴重的氫爆。
所以應該要先保護二號機的一次圍阻體,一次圍阻體顧好了,至少可以保住二號機的輻射物質釋出→因此要先去開二號機排氣閥比較好

 

但當時原子力對應委員會班目委員長來電指示要先開SR閥

 18:02 打開SR閥

爐壓成功降低,但水位反而下降達 TAF -3000cm(意即爐內的水全數氣化)。
二號機的一次圍阻體因為內部壓力過大,開始受損。

 19:20 消防車也達運轉極限,停止運作。

 21:09 爐心熔毀(事後模擬)

打開二號機排氣閥(ドライウェルベントdrywell vent)也無法降低一次圍阻體內壓力。測得二號機排氣閥內部輻射值 24西佛,內部氣體壓力 750 kPa

*東日本地區第一次計畫停電

 

2016/3/15

 06:14 二號機爆炸(一次圍阻體內部壓力超過承受值而炸開)。

測得二號機一次圍阻體內部抑壓池(サプチャンサプレッションプール
suppression pool)相對壓力值0,表示一次圍阻體破洞(所以內外壓力值一樣,相對壓力值為零)。

*四號機因為二號機爆炸的規模過強也跟著氫爆

四號機雖然當時因為維修而沒有運轉、沒有插入燃料棒,但先前開啟的三號機排氣閥,有氫氣跟著排氣閥流進四號機反應機廠房。
二號機的爆炸威力間接的造成了四號機內氫氣和大氣中的氧氣劇烈燃燒而氫爆。

 

關於四號機(整理自影片外的資料)

  四號機爆發次日,美軍安德森基地(アンダーソン基地Andersen Air Force Base)派出搭載熱像儀(サーモグラフィThermography)的RQ-4全球鷹偵察機(無人機グローバルホークRQ-4 Global Hawk)探測四號機。熱像儀影像連結:

防衛省・自衛隊:福島第1原子力発電所における温度測定結果一覧

  雖然當時,四號機爐內並沒有放置燃料棒,但是從數據上確實發現在壓力槽內部(不是在燃料池裡)發現有熱源的存在。

 

相關連結

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燃料取り出し|東京電力

4号機の事故の経過|福島第一原子力発電所事故の経過と教訓

東京電力(株)・福島第一原子力発電所事故

福島第1原発「4号機燃料プールは空だった」は本当か? :: kenchicjunreiのブログ|yaplog!(ヤプログ!)byGMO

2016-03-12

福島核電廠事件五周年日本核電廠近況整理

  2011.3.11東日本大震災正值五周年的現在,災後重建工作仍在持續進行中。今天要和大家分享、整理的日本新聞是最近一個月的日本核電廠動態。以下分成關東和關西兩個部分介紹:關東的主題圍繞在福島第一核電廠氫爆之後,最近的相關近況;關西則是關西電力公司的高浜核電廠(福井縣)和地方政府(滋賀縣)的裁決。

  另外,日本將於今年四月正式實施「電力自由化」。目前日本和台灣一樣,一個地區有一個主要的電力公司負責痊域的電力輸送(台灣只有台電一家公司,日本關東地區是東京電力公司,關西則是關西電力公司……),而「電力自由化」是指大家可以自行選擇喜好的電力發電來源,不同的發電來源價格會有所不同。關於電力自由化的介紹,或許會等正式實施之後再和大家分享整個運作機制,和實務運作之後的各地回響。

====

 

 1. 關東:福島核電廠

  以下將以「東電」簡稱「東京電力公司」。「福島第一核電廠」在時事評論月刊常用「イチエフ」作為簡稱,但我如果翻成「1-F」會很像一樓(「一」是日文發音,但「F」又是取福島的英文字首),所以還是會使用「福島第一核電廠」避免誤解。

1.1 東京電力公司正式將當時的情況列在說明書的「爐心熔毀」當中

  事隔五年(2016/2/24)東電才正式在旗下的危機管理體制和情報公開的部分改正說法,於說明書(user guide)「爐心熔融」的名詞定義上,新增「福島第一原爆事故時雖然發生爐心熔融事件,但工作人員並沒有按照說明書的流程操作」的敘述。

  福島第一核電廠氫爆事故是一號機到三號機發生爐心熔融的事件,當時東電只對外說明是原子爐狀態是「爐心損傷」,而不是使用「爐心熔毀」的名義。而東電首次承認「爐心熔融」是在事件發生過後的兩個月(2011年5月),理由是「並沒有辦法找到關於『爐心熔毀』的定義,而不是要刻意隱瞞事實」

  事實上,事件發生後三日(2011/3/14)就已經透過偵測器(sensor)得知,一號機到三號機最高達55%的爐心熔毀。現在東電的說明書(user guide)「爐心熔融」(日文會以「炉心溶融」或「メルトダウン」表示,英文為nuclear meltdown)定義為「爐心損毀超過5%」。

1.2 東京電力公司因業務過失致死罪被強制起訴

  東京第五檢查審議會正式起訴東電的三位當時的經營主管(現已辭職):勝俣恒久前會長和武黒一郎武藤栄前副會長。起訴原因為:前經營者應該可以預見本次核電廠事故(浪高超過十公尺的海嘯襲擊,而導致緊急電源設備失效),卻怠於應注意而未注意的防護與避難措施,導致當時福島縣大熊町的双葉病院患者44人死亡、東電相關單位和自衛隊員共13人受傷。

  東京地檢署所指的「應注意而未注意」是,東電於事發前(2008年)和政府的地震研究機關就有做過最大浪高15.7公尺的海嘯襲擊時,福島第一核電廠的涵蓋緊急停爐的相關對應措施。另外還有前經濟產業省原子力安全保安院幹部和東電實務負責人等五人的告訴、告發案件仍在第一檢查審議會審查當中。

1.3 日本環境省著手進行中期儲存設施

  日本環境省副大臣井上信治在福島縣大熊町和双葉町的議會上表示:福島縣內核汙染廢棄物的中期儲存設施計畫共16平方公里,其中汙染土和低階廢棄物的儲存槽會分別設置。只是目前政府購得的土地只有不到百分之一的0.15平方公里。

  目前核汙染廢棄物的暫時保管場仍在持續作業當中,預計今年會搬運約15萬立方公尺(前一年度的三倍),從事件發生到現在的核汙染廢棄物共2200萬立方公尺,距離全數搬進保管場還需要很長一段時間。

2. 關西:高浜核電廠

  高浜核電廠位於福井縣西北沿岸(日本海測),因為行政區劃的關係,距離京都府、滋賀縣和大阪府都很近。

  以下將以「關西電力」簡稱「關西電力公司」,以「高浜核電廠三號機」簡稱「三號機」,同理「高浜核電廠四號機」簡稱「四號機」。

2.1 高浜核電廠的三號機、四號機重啟

  去年(2015/4/14)原先由福井地裁做出的高浜核電廠停止運轉假處分,隨即被關西電力上訴,2015/12/24取消假處分。高浜核電廠三號機於2016/1/29重啟,2016/2/26開始商轉。四號機也於2016/2/26重啟,原先預定於三月下旬正式商轉。

  四號機久違30年後重啟前,2016/2/20在原子爐輔助建築配線管發生漏水(水質內含放射性物質),兩天後關西電力發表調查結果為「配線管閥的螺絲鬆脫」,於是延後一天進行四號機的啟動試驗。

2.2 四號機緊急停機

  2016/2/29下午兩點一分(四號機重啟後三天),四號機在發電機和輸送電纜間的送電過程,發生主變壓器或發電機的系統故障警報器響,同一時間發電機即自動停機,一秒後控制棒插入原子爐中,原子爐也停止運轉。

  這次的事件為主變壓器的檢流器瞬間電流過大。因為四號機才剛重啟,關西電力起初的設定為電廠輸出功率的5%,但這次系統自動停止時監測到的瞬間電流量為對應電廠輸出功率三成的電流量。主變壓器位於渦輪的發電機,平常輸送電壓值為2.3萬伏特到50萬伏特,現場並沒有因此起火或產生濃煙。

  關西電力在事件發生當下立即報告和福井縣、原子力規制委員會,根據核電廠異常公告標準(0到5,數值越大越嚴重),本次的事件為層級4。關西電力的核燃料回收部長木島和夫表示,檢流器是否異常或設定條件有誤,還需要進一步研究。

2.3 地方裁決做出關西電力公司需即刻停止商轉高浜電廠的假處分

  滋賀縣大津地裁2016/3/9對關西電力的高浜核電廠第三、四號機(位於福井縣高浜町)做出緊急停機的假處分,而這也是日本史上第一個命令運轉中的核電廠立即停機的司法判決。關西電力也在次日2016/3/10早上十點開始三號機停機作業,晚上八點完全停止運轉。

  這起訴訟是由距離核電廠半徑七十公里遠的滋賀縣民所提出的(核電廠在福井縣),值得關注的一點除了提出訴訟的居民和核電廠所在都道府縣不同之外,這次的訴訟內容是針對原子力規制委員會制定的新版安全對策,判決結果相當於司法單位認可其不合理性。關西電力對此表示:「新版的安全對策是根據最新的核能知識與實務層面的集大成」[1]

  根據大津地裁的說法:「關西電力對外的說明不夠明確」[2],不只是電力公司,原子力規制委員會的田中俊一委員長掛上「世界最高水準」的保證,反而讓人更擔憂[3],特別是在福島第一核電廠事故後,這樣過度的自信往往會導致致命的後果[4]。大津地裁還特別指出的點有:1使用過燃料棒的儲存槽若損毀該如何處置[5]2因為高浜電廠的地理位置對外連接的主要幹道只有一條,若發生突發事故,勢必需要有國家主導的具體避難計畫[6]3萬一發生事故(日文:「過酷事故」,severe accident),需要有明確的責任歸屬,不只是滿足新的規制基準即可,相關的避難計畫和對應的安全確保措施需要先做好完善的規劃[7]。另外,雖然原子力規制委員會針對高浜核電廠的審查結果表示一切符合基準(例如:備用電載、嚴重事故的對策、地震斷層評價、使用燃料棒儲存槽的抗震性與事故發生的冷卻方法等),但對於裁判所來說,所提供的資料不夠充足[8]

 

  關於關西電力的核電發電事件:2008年11月美浜核電廠一號機和二號機因輸送電纜遭雷擊而停止運轉,高浜核電廠四號機也曾於1999年10月因京都府內變電所的小差錯而自動停止。

  順帶一提,距離高浜核電廠五十公里遠的兵庫縣篠山市在高浜核電廠重啟前,擔心發生緊急狀況來不及發放碘片,而於2016/1/31開始發送碘片。是日本全國第一個於核電廠外三十公里遠事前發布碘片的地方自治體。

 

 3. 關連記事

zasshi.news.yahoo.co.jp

高浜原発4号機緊急停止、変圧器異常?大きな電流検知 | すべては気づき

headlines.yahoo.co.jp

toyokeizai.net

blogos.com

 

headlines.yahoo.co.jp

福島原発事故 東電がメルトダウン判断遅れを謝罪

www.asahi.com

 

[1] 「現在の最新の知見を集合した知的信用度の高いものである」

[2] 「原因究明は道半ばの状況だ」

[3] 電力会社だけでなく、原因究明が不十分な中で策定された新基準を「世界最高水準」(田中俊一委員長)と誇る規制委の姿勢にも「非常に不安を覚える」と厳しい目を向けた。

[4] 「過ちに真摯(しんし)に向き合うならば、十二分の余裕を持つことを念頭に置き、見落としがあっても致命的な事態に陥らない思想で基準を策定すべきだ」

[5] 用済み燃料ピット(注:保管施設のこと)が崩壊した際の対処策についても十分であると認められるだけの資料が提出されていないなどと述べている。

[6]「国家主導での具体的で可視的な避難計画が早急に策定されることが必要」
「この避難計画をも視野に入れた幅広い規制基準が望まれるばかりか、それ以上に、過酷事故を経た現時点においては、そのような基準を策定すべき信義則上の義務が国家には発生しているといってよいのではなかろうか」

[7] 「万が一の事故発生時の責任は誰が負うのかを明瞭にするとともに、新規制基準を満たせば十分とするだけでなく、その外延を構成する避難計画を含んだ安全確保対策にも意を払う必要があり」

[8] 「裁判所に対し(安全だとする)十分な資料が提供されていない」

2016-03-08

NHKスペシャル〈被曝の森〉筆記

節目名稱:被曝(ひばく)の森 ~原発事故 5年目の記録~

播放時間:2016年3月6日(日) 午後9時00分~9時58分(首播)

《NHK特輯》分類類別:災害

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前言

  前一天的《NHKスペシャル〈"原発避難"7日間の記録 〜福島で何が起きていたのか〜〉正好有提到,距離福島第一核電廠(註:日本暱稱「イチエフ」,是 1st-Fukushima 的簡稱,以下都以此作為簡稱)方圓二十公尺遠的村落只有浪江町,這裡是強制疏散的範圍。若再擴大一點,半徑五十公尺內(這區是強烈建議不要外出)還有南相馬市,及多數浪江町居民的避難所所在的津島地區(山區)。目前南相馬市大約只有一成的居民留下,多數的居民因為缺乏物資,雖然不在強制驅離的範圍內,但多數的居民也跟著搬離到其他地方。

  這集〈被曝の森 ~原発事故 5年目の記録~〉的背景就是在浪江町,預計在下個月(2016/4)滿五周年後要解除強制驅離令,讓住民回到浪江町。雖然「除曝」(降低背景輻射值)作業已經階段性的達到一定的目標,但是這是不是還適合居住呢?

影片內容概述

  イチエフ的(1)(3)(4)氫爆之後,隨著風向和降水,大量的放射性物質留在生態系當中,特別是植物,浪江町的植物體內,幾乎整株都還有放射性元素,可以透過放射性顯影技術(像是看X光片的感覺)清楚的看見枝葉的形狀(對比九州福岡縣的同種植物,在放射性顯影圖底下是一片空白)。

  在浪江町(森林內部或原先有人口居住的地方),透過空間線量的輻射值攝影機(從這個攝影機看到的顏色變化,就是輻射值的大小),可以發現背景輻射並不是均勻分布在整個環境哩,而是有特定位置的輻射值比較高(超過一百毫西佛),稱為熱點(hotspot)。熱點出現的位置有道路邊或山林河川邊往內延伸一點距離的位置,熱點的成因還沒有發現。

 

  在動物的部分,浪江町老鼠的染色體並沒有明顯的異常情況出現,和其他地區的老鼠染色體相比,浪江町的變異度是0.1%,對照組是0.2%。這裡的染色體異常是指染色體外型上有斷裂或破損的現象。假定生物受到高能的放射線刺激,染色體可能被放射束切斷,而特別專注於染色體外型的部分。

  雖然即將解禁強制驅離浪江町的命令,事實上村落現在已經是山豬的家了。原先警戒心強,不會出現在市區,白天也不易在山林遇見的山豬,現在已經大剌剌地在街道上走路,甚至也有出現十一隻的山豬大家庭就「住在家裡」。原先浪江町的住民雖然這五年還是會不定時回浪江町整理家園,但即使在家外圍電纜防山豬,還是防不勝防。所以即使下個月住民們就可以陸續回到浪江町,該如何和山豬共處也是一項課題,就現況來說,山豬的密度比人類還高,這裡是山豬的村落。

  浪江町的日本獼猴也是研究的一項重點目標,因為車諾比沒有靈長類,所以這是第一次實際追蹤觀察靈長類動物在背景輻射值過量的環境中的體內變化。值得注意的是,浪江町日本獼猴體內的骨髓,造血細胞比例極少,取而代之的是大量的脂肪,和正常的骨髓造血細胞和脂肪的截面積比大概是七比三,但浪江町日本獼猴的骨髓內造血細胞的比例小於一成。這絕對在身體機能上有很大的影響,而可能影響層面的廣度還在研究當中。

 

  雖然背景輻射值和車諾比相較之下沒有這麼高,但是對照車諾比的生態系變化,現在的浪江町的改變只是個開始,現在開始還需要不斷地追蹤、持續地觀察下去。

相關連結

www6.nhk.or.jp

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