日本篇(1)福島核災後,日本核電政策走向

2022-06-22

日本最早以研究核武為目的,展開核能相關研究,二戰後將重心放在核能和平使用上,1967 年宣布「不擁有、不生產、不引進」的「非核三原則」。然而 2011 年 3 月 11 日,日本東北地方太平洋近海地震和伴隨而來的海嘯引發的福島第一核電廠事故,造成了大範圍的輻射災害,近 50 萬人被迫離開家園。

2011 年 311 福島核災,日本立誓 2030 年核電歸零

福島核災前,日本以核能作為穩定能源供應,並當作解決全球暖化的一個手段,視核能發電為重要的發電來源。福島核災後,提出3大原則、及 2030 年核電歸零為政策基調,惟因涉及日本經濟發展等重大課題,最後內閣會議決議,僅止於「未來能源政策將參考相關的地方政府和國際社會議論,持續進行修正」。核電歸零部份最終並未獲得內閣議會通過。

核電運行3大原則

  • 核電機組僅能運轉 40 年,不得延長其壽命
    福島核災事故後,日本修法將核電廠運轉期間限制在「原則 40 年」,但如果經過原子能管制委員會安全審查通過,最長可延役 20 年。
  • 重啟任何 1 部核電機組,都須經過「原子能管制委員會(日語:原子力規制委員会)」的安全確認
  • 不得新建核電機組

近年低碳議題興起,日本重新將核能定位為重要的發電來源

因應國際氣候減碳倡議,日本自 2018 年起,重新將核能作為重要的電源規劃之一,在安全(Safety)前提下,確保能源供應穩定(Energy Security)、經濟效率性(Economic Efficiency)與提升環保(Environment)要求,將推動核電廠重新啟動,並提出 2050 年國家能源轉型和整體社會如何朝低碳化方向發展。

日本政府在 2021 年 7 月提出新版「能源基本計畫」草案,目標在 2030 年將太陽能、風能等再生能源比重提高到 36~38%,其中核能占比不變仍維持 20~22%,並規劃未來將以核能搭載碳捕捉與封存技術(CCS),響應國際減碳議題。

如何與核廢料共存?日本也面臨存放地點的爭議,及最終處置的問題

2000 年,日本通過《特定放射性廢棄物最終處置法(簡稱最終處置法)》,首次公布高放選址程序,為用過的核燃料再處理過程中所產生的「高放射性廢棄物」,建立一座深層地質處置設施,以及設立最終處置資金,確保後續執行機制。因此,日本經濟產業省同年 10 月成立獨立法人機構「原子力環境調整機構(日語:原子力発電環境整備機構,NUMO)」,專門負責推動執行深層地質處置設施的業務,而高放選址程序大約可分為開放地方申請、進入調查程序、選定等3階段。

  • 開放申請

2002 年起,日本 NUMO 開放地方政府自願申請,並由 NUMO 啟動調查程序,鑑定所屬區域,是否可作為核廢料的「最終處置場」。

  • 進入調查程序

參考美國、歐盟等國際作法,日本也採「地質處置」方式,將核廢料埋入地下約 300 公尺深處的穩定地層中,過程需約 1,000 年保存,直至衰變至天然輻射程度;因此,在接受地方政府自願申請後,需經過3階段調查,依序為文獻調查、概要調查、精密調查,確保該區域適合作為最終處置場。3階段調查程序走完,總共歷程約為 20 年,調查的區域從紙本文獻探勘,實質走入地質採樣,最終到開挖試驗,每階段調查過程,NUMO 都必須公開調查結果。

圖片來源:NUMO

其中調查程序又分為三個階段:文獻調查、概要調查、精密調查

第一階段:文獻調查

基於地理圖層與學術論文等現有資訊和數據,檢視自願申請地區,影響地質環境穩定性的斷層活動、火山活動及是否有隆起、侵蝕等自然現象,及人類是否有入侵礦物資源分布等的歷史軌跡,作為判斷該地區是否適合建立深層地質處置場的最基本依據,初步排除不適當區位。

文獻調查過程約需耗時 2 年,申請的地方政府將可獲得 20 億日圓(約新台幣 4.82 億元)補助金。

第二階段:概要調查

透過地表鑽探取樣、地球物理、試槽(trench)調查等方式,來進行該區域地質組成、岩石屬性、地下水流動方式及水質特性、地球化學特性(岩盤地溫、傳熱難易度、地壓等)、地球動力學等研究,此階段是為確保該地區與鄰近地區之地質組成,適合建立處置場,在確定開發後的開採過程不會遇到負面影響。此階段需耗時約 4 年,而地方政府也將獲得 70 億元(約新台幣 9.63 億元)。

第三階段:精密調查

開挖地下試驗通道,確認該地點地質組成的物理與化學特性,適合地下處置設施後,才會確認最終處置場址,後續才會開始一連串建設工程,此階段需耗時 14 年。

三階段程序走完,總共歷程需約 20 年,調查的區域也從紙本文獻探勘,實質走入地質採樣,進一步到地下開挖試驗,過程中 NUMO 每階段都必須公開調查結果,指出下一階段著重調查區域,並諮詢各地方政府意見,如地方政府不希望持續此選址程序,則 NUMO 就無法進入下一階段。

  • 選定後,動工建設、營運使用、關閉管理

完成3階段選址程序,並選定最終處置場後, NUMO 會就選定場址進行建設,過程需耗時10年,完成建設開啟營運後,直到停止使用場址並進行後續關閉管理,更需耗時 50 年以上。

整體調查而言,在地層處理過程中,需經歷非常長期的時間,而可能面臨各種安全因素導致的風險,故調查程序即為需確認風險要素,具體羅列如下。

  • 選址對應方式:應確認是否避開斷層或火山
  • 設計檢視方式:人造設施的設計過程,需對應到下點安全性而滾動性修正
  • 安全性確認:通過模擬確保安全

然而,2002 年開放地方自願申請成為核廢料最終處置場以來,各地意願低落,實際情況不符政府預期,日本經產省2013 年決定進行改革⋯⋯



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