知己知彼 大国核电之日本
知己知彼 大国核电之日本
全文共2700字，阅读约6分钟
引 言
作为安全、稳定、高效、清洁的能源，核电已为中国提供了三十多年可持续、低碳的电力供应，并于现在成为“一带一路”战略的重要组成部分。
“走出去”的核电产业链犹如一支出征的队伍，不但要求每个队员身体强健，更要保障相互间的配合与信息传递的流畅。实现前者的关键是基础建设和装备制造能力，而实现后者的关键则是工业信息化。
“工业信息化”并非单纯的IT软件采购，“工业信息化”姓“工”，是紧紧与国家工业捆绑在一起的、代表先进科技的第一生产力。
本文将力所能及地从现行政策、技术路线、国内情况、出口情况以及工业信息化五个要点入手，对世界上几大核电“玩家”的情况做简要的“截屏”分析，为我国的核电企业提供平行对比和规划未来的素材。（本文着重聚焦未来5到10年成熟的大型商用反应堆，暂不深入讨论前沿堆型，如：快中子、高温气冷、海上浮动、小堆、热核反应堆等。）
知己知彼 大国核电之日本
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现状简述
日本作为资源匮乏、地狭人多的岛国十分重视自己的能源独立，因为日本90%以上的一次能源（如煤、石油、天然气等）需依赖进口，所以核电自然成为日本能源的重要选择。截止到2011年，日本的核能发电量约占全国总发电量的30%，核电规模世界第三，仅次于美国和法国。
然而在2011年福岛核事故发生以后，日本陆续停运并重新审查在运核电站。2012年5月，日本50个反应堆中的最后一个泊核电站3号（Tomari-3）停堆维护，使日本自1970年以来首次完全没有核能发电。到2013年9月又重现过一次。
日本经济团体联合会表示：由于核电站停运，每年3.6万亿日元（约349亿美元）的国家财富正流向海外，日本家庭能源支出平均增长了13.7%。原因在于化石燃料进口的陡增，其中80%的石油和20%的天然气途经霍尔木兹海峡来自波斯湾国家。
2015年，日本政府的发电计划获得批准：即到2030年，核能约占23%，可再生能源占24%，液化天然气占27%，煤炭占26%。2018年再次批准的基本能源计划与2015年商定的电力百分比保持一致，报告将核能定位为“重要的基荷电源”。
至截稿日，日本共有5个核电站的9个反应堆已重启运行，17座反应堆仍在重启审批过程中。福岛第一核电站全部6座反应堆与第二核电站全部4座反应堆，共10座反应堆均确定报废。
2
技术路线
日本与美国共享核电技术：
以及法国电力集团（EDF）与三菱重工合作开发的ATMEA1第三代1200MW压水堆。
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国内装机
至截稿日起日本有38台可运行的核电机组，由10个不同的电力公司负责运维。共17个压水堆（PWR）, 总装机容量约15 GW；21个沸水堆（BWR），总装机容量约22 GW；共计约37 GW。
两台第三代先进型沸水反应堆ABWR（Advanced Boiling Water Reactor）机组正在岛根和大间核电站建造中。
图片来源：www.world-nuclear.org
4
海外出口
日本的核电出口之路可谓命途多舛，与中国如火如荼的核电“走出去”战略相比，日本核电一直“走不出去”，至少在七个国家洽谈的十几个核电项目以搁浅告终。如：
✘ 2009年通用-日立核能公司在阿联酋阿布扎比Barakah核电站竞标中败给韩国的第三代APR-1400技术；
✘ 2016年越南叫停了原定为引进日本ATMEA1反应堆的宁顺核电站；
✘ 2016年立陶宛投票否决了通用-日立核能公司原本竞标成功的维萨基纳（Visaginas）核电项目；
✘ 2018年日本三菱重工（MHI）由于预算超支，主动放弃了在土耳其规模约5000亿日元的四台ATMEA1反应堆项目；
✘ 2018年日本东芝（Toshiba）与法国ENGIE合资的核时代公司（NuGen）由于财政原因，自行终止了在英国穆尔赛德（Moorside）核电项目；
✘ 2019年收购了英国地平线核电（Horizon）的日本日立（Hitachi）由于预算超支，宣布退出英国奥尔德伯里（Oldbury）核电项目；
至此10年来日本海外核电出口项目全部“触礁沉没”。
5
信息化战略
日本核电业主东京电力公司（TEPCO）为了在福岛事故后重启核电运行，首要任务便是实现基于INPO AP-929标准的核电配置与文档管理系统CDMS（Configuration & Document Management System），以保障变更与文档的可追溯性，并向IAEA（国际原子能机构）和JANSI (日本原子力安全推进协会)提交证明报告。
东京电力最终选择了达索系统三维体验平台（3DEXPERIENCE） - 核电解决方案中的信息协同管理平台（Capital Facilities Information Excellence）来实现，一期在2018年上线投入使用。
解决方案分别从宏观的配置管理角度、与微观的需求管理角度出发，并通过核电站构筑物、系统和设备（SSC）分解结构，最终在交付文档中贯彻实施。
由3DEXPERIENCE驱动的配置管理（Configuration Management）有效并迅速地帮助东京电力保障了核安全数据的连续性及可追溯性，并有能力证明每一条变更细节的发起、分析、实施、以及对上游需求和法规的满足，进而协助东京电力加速通过审批流程，以确保核电安全重启、减轻日本家庭的额外能源支出负担。
基于美国电力成本协会（EUCG）的标准核电绩效模型，达索系统与东京电力后续合作的二期与三期规划如下：
即在一期实现配置管理核心流程的基础上，二期实现工作包和供应链信息化，三期规划运维、设备可靠性以及损失预防风险等管理的信息化。
作者观点
日本的核电之路一直是跟着美国走（后来美国人改主意开始用自己的页岩气），然而福岛事故后由于核电停了自己又没有天然气，日本人除了面面相觑以外也只能掏钱进口。
日本不是某些小国以旅游和文创立国，从而风电、太阳能这些分散又功率低下的能源“边角料”即可满足；日本也不是德国，有着核电充沛的邻居兼盟友法国即可安心退核；日本更不是美国或俄罗斯，即使核电暂时缺席也能烧自己充沛的油气资源。（非严肃：日本也没打算用“爱”发电，因为某地区曾测试过，后果就是八百多万家庭在2017年8月炎热的一天里无电可用。）
所以日本人心里近乎绝望的清楚，日本不能没有核电。因为对内有着无法回避的能源独立问题，对外为了重拾国际社会对日本核电出口的信任，即使风险再大重启核电也是必然。福岛核事故非但没有让日本失去对核电的信心，反而加速了以东京电力为首的业主对核电信息化的建设。
作为明治时期就立志以工业和科技立国、在近代史上唯一能与欧美强国分庭抗礼的东亚国家日本，未来一定不会屈服于能源受制于人。希望日本人能在自己多山环海、灾难频发的国土上稳定安全的运行核电，并通过信息化手段成为核安全领域里匠心独具的佼佼者。
参考资料：
www.world-nuclear.org
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作者
吕柯夫
达索系统核工程咨询顾问
毕业于UTT法国特鲁瓦科技大学并获得硕士工程师学位，十年核电项目经验。加入达索系统之前，曾供职于EDF法国电力集团，参与并管理核电站停堆大修项目、Post-Fukushima后福岛事故全法核电站应急机组改造设计、HPC-EPR英国欣克利角C欧洲第三代压水式核反应堆三维数字化设计与配置管理。
