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1 原子力ルネッサンスを迎えるに当たって 平成 22 年 7 月 北陸電力株式会社 松長賢 1 目次 1. 原子力発電のしくみ 2. 地球温暖化問題と原子力発電 3. 世界の原子力発電の状況 4. 日本の原子力発電の状況 5. 志賀原子力発電所における安全推進の取組み 6. ウラン燃料のリサイクル ( プルサーマル ) 2

2 1. 原子力発電のしくみ 3 沸騰水型 (BWR) 原子力発電のしくみ 4

3 燃料集合体構造図 5 原子炉内での燃料の燃え方 ウランには核分裂しやすいウラン 235 と 核分裂しにくいウラン 238 がある 核分裂生成物 中性子 ウラン 235 は核分裂し 熱エネルギーと中性子を放出する 中性子 ウラン 235 ウラン 238 中性子 発熱 この中性子がウラン 238 に吸収され プルトニウム 239 が生成される 中性子 ウラン 238 プルトニウム 239 このプルトニウム 239 も核分裂し 熱エネルギーを放出する ( ) 核分裂生成物 発熱 中性子 ( : 現在の原子炉でも発電量の 30% はプルトニウムによるもの ) プルトニウム 239 そのまま残るプルトニウム 239 6

4 放射能を閉じ込める 5 重の壁 原子炉建屋 原子炉格納容器 原子炉圧力容器 第 5 の壁 第 4 の壁 第 3 の壁 第 2の壁第 1 の壁 原子炉建屋 原子炉格納容器 原子炉圧力容器 ペレット 被覆管 約 4 メートル 燃料棒 沸騰水型原子炉の例 加圧水型原子炉の例 7 安全確保のしくみ 8

5 原子力発電と原子爆弾の違い 9 チェルノブイリ原子力発電所の構造 10

6 2. 地球温暖化問題と原子力発電 11 地球温暖化問題 地球温暖化問題 早急な地球温暖化対策が必要地球温暖化対策が必要なことは世界共通の認識である 現政権は2020 年までに1990 年比で 25% の温室効果ガス排出量の削減を目指している (2008 年排出量は12 億 8200 万トン基準年に比べ+1.6%) 自動車の運転 無駄なアイドリングをやめる 急発進 急加速 急ブレーキをやめる 無駄な荷物は積まない 公共交通機関を利用する 個々の家庭での取組み ( 以下のようにライフスタイルを改める ) その他 エアコンの使用を控える 冷房は1 高く 暖房は1 低く設定する 待機電力をストップさせる シャワーを1 日 1 分減らす 買い物袋を使う等 12

7 地球温暖化問題と原子力発電 社会全体での取組み ( 大規模な削減 ) 取り組みの一つは, 発電過程で二酸化炭素を排出しない原子力発電の利用 各種電源のライフサイクル C O 2 排出量 石 炭 火 力 石 油 火 力 LNG 火 力 LNG 複 合 原 子 力 水 力 地 熱 太 陽 光 風 力 発電過程で CO2 排出ゼロ 発電燃料燃焼 ( 直接 ) その他 ( 間接 ) ライフサイクル C O 2 排出量 ( g - C O 2 / k W h ) 海外でも原子力ルネッサンスの流れが加速 ( 新増設に向けた動きが活発 ) 世界の原子力発電の状況 14

8 世界の原子力発電所の状況 120 世界の原子力発電の状況 建設中 計画中のプラント 運転中 建設中 :2010 年 5 月現在計画中 :2009 年 12 月現在 100 基数 計画中建設中運転中 20 0 日本 米国 中国 フランス ロシア インド 韓国 イギリス カナダ ウクライナ 出典 :IAEA-PRIS (Power Reactor Information System) 及び原子力委員会 平成 21 年版原子力白書 より作成 日本の原子力発電の状況 16

9 日本の原子力発電の運転状況 運転中 BWR:30, PWR:24 建設中 BWR:2 着工準備中 BWR:9,PWR:3 運転終了 ( 廃止措置準備中 ) BWR:2 上関 島根 大飯 高浜 敦賀 美浜 柏崎刈羽 志賀 泊大間東通 i 東通 ( 東電 ) 女川浪江 小高福島第一福島第二 i 東海 ( 廃止措置中 ) 玄海 川内 伊方 浜岡 東海第二 原子力発電電力量の推移 発電電力量 ( 億 kwh) 発電電力量の推移 年度 原子力約 26% 原子力火力水力新エネルギー 出典 : ( 独 ) 原子力安全基盤機構 原子力施設運転管理年報 より作成 18

10 原子力発電の設備容量と設備利用率 日本の原子力発電の設備容量と設備利用率 設備容量 ( 万 kw) 年度 設備利用率 (%) 定期検査期間長期化等に伴い設備利用率は大幅に低下 発電設備容量設備利用率 中越沖地震による柏崎刈羽原子力発電所の長期停止により低下 出典 : ( 独 ) 原子力安全基盤機構 原子力施設運転管理年報 より作成 19 設備利用率の海外との比較 設備利用率 100 設備利用率 (%) 設備利用率が米国と逆転 定期検査期間長期化に伴い設備利用率は大幅に低下 年 中越沖地震による柏崎刈羽原子力発電所の長期停止により低下 出典 : 日本原子力産業会議 電気新聞 原子力ポケットブック,( 独 ) 原子力安全基盤機構 原子力施設運転管理年報 より作成 日本米国韓国フランスフィンランド 20

11 計画外自動停止の海外との比較 7000 時間当りの計画外自動停止割合 (2008 年 ) スウェーデン 0.97 フランス 0.59 スペイン 0.55 フィンランド 0.43 韓国 0.42 米国ロシアドイツ日本 わが国の計画外自動停止発生頻度は諸外国に比べて小さい ( 志賀原子力発電所の自動停止回数はゼロ ) 自動停止割合 出典 : 原子力委員会 平成 21 年版原子力白書 より作成原典 :IAEA-PRIS (Power Reactor Information System) データ 21 プラント停止期間の日米比較 定期検査期間 ( 例 ) 日 本 米 国 定期検査期間 標準工程平均期間 約 58 日約 140 日 約 4 倍 約 13 日約 38 日 定期検査時の本格点検物量 ポンプモータ弁 64 約 100 約 1, 約 100 計画外停止期間 計画外停止日数 データ採取条件 日本 14.4 日 52~53 基 31 件 (1999~2004 年 ) 約 2 倍 米国 7.3 日 103 基 54 件 (2004 年 ) 出典 : 日本原子力技術協会 設備利用率向上への取組みに向けた提言 他より作成 22

12 5. 志賀原子力発電所における安全推進の取り組み 23 志賀原子力発電所について 志賀 1 号機 志賀 2 号機 定格電気出力 運転開始 54 万 kw 平成 5 年 7 月 135 万 8 千 kw * 平成 18 年 3 月 * 低圧タービンの羽根の一部に整流板設置のため 現在は 120 万 6 千 kw で運転 1 号機の中央制御室 2 号機の中央制御室 24

13 原子力発電所の安全確保のしくみ 多重防護 * の設計 * 多重防護 : 何段階ものバックアップ対策を講ずることにより 放射性物質の環境への異常な放出を伴うような事故が起こらないようにすること 厳重な品質管理 入念な点検 検査 運転 保修員の資質向上 25 厳格な品質保証 ~ 品質管理の徹底に向けた活動 ~ 社長が設定した品質方針に基づき 品質保証活動を実施 品質保証活動の状況を評価し 品質方針の変更や継続的改善を実施 品質保証活動を展開する仕組みの概要社長による管理品質方針の設定活動状況の評価 発電所 ( 品質方針に基づき活動 ) 安全 品質保証室 各課 改善指示など 指導 助言 活動状況 監査報告 原子力監査室 独立した監査 追跡調査 ( フォローアップ ) 品質方針 1. 安全確保を全てに優先させ 業務を遂行する 2. 法令 ルールを遵守し 公正 誠実に業務を行う 3. 適時的確な情報公開を行う 4. 常に問い直す姿勢を持って 現場技術力と品質の向上を目指す 5. 積極的な意志疎通を図り チームワークを発揮する 6. 品質保証活動の継続的改善に取り組む 26 26

14 発電設備に関する再発防止対策の実施状況 2010 年度富山大学同窓会連合会記念講演 発電設備の不適切な事案に対する再発防止対策 * を継続して実施 社外有識者による 再発防止対策検証委員会 ** を設置し 中立的な立場から 検証 評価 * 再発防止対策 : 隠さない風土 安全文化 を二本柱し 28 項目を実施 < 原子力施策の確実な実施 > 迅速かつ確実な対外通報 報告の実施など < コンプライアンスの徹底 > コンプライアンス教育の実施など < 社内外での双方向コミュニケーションの推進 > 地域の皆さまとの双方向の対話活動の推進など < 技術力 品質管理の向上 > 失敗事例に学ぶ仕組みの推進など ** 至近の再発防止対策検証委員会 (H 開催 ) ( 議事概要 ) 委員からは 取り組みはすべて確実に行われ コンプライアンスや安全最優先の意識も高い状態にあり 北陸電力は真摯に取り組んでいる 等の意見があった 平成 21 年度の報告書の授受 < 今後の取り組み> 日常業務の中で自律的にPDCAサイクルを回し 企業風土改革のための 息の長い取り組み として活動を継続 また 各施策の実施状況や効果については 引き続き 社長を委員長とする 原子力安全信頼回復推進委員会 でフォローアップを実施 27 情報公開への取り組み ~ 地域社会との共生 ~ 安心 信頼いただける志賀原子力発電所を目指して 適時的確に情報公開 < 情報公開 > トラブル事象発生時には 石川県 志賀町への連絡基準 * に基づき公開 発電機出力などの運転情報 環境放射線データをリアルタイムに公開 原子力情報コーナーの設置アリス館志賀などにて 原子力発電に関する情報 ( 保安規定など ) を公開 * 連絡基準とは 事象の内容に基づく連絡区分 Ⅰ~Ⅲおよびその区分に応じた連絡時期 ( 区分 Ⅰ: 直ちに 区分 Ⅱ: 速やかに 区分 Ⅲ: 定期的に ) を定めたもの < 地域との対話活動の推進 > 志賀町ケーブルテレビ 広報誌 ハマナスねっと を通じて お知らせ また 取材等を通して地域の方々から様々なご意見をお伺いしています 対話活動 志賀町ケーブルテレビ 広報誌 ハマナスねっと 28

15 6. ウラン燃料のリサイクル ( プルサーマル ) ウラン燃料のリサイクルの必要性 30

16 ウラン燃料のリサイクルの必要性 1. ウラン資源の有効利用 高レベル放射性廃棄物の低減 限りあるウラン資源を有効利用し ウラン資源を節約することができる 使用済燃料の再処理により 再利用できるプルトニウムやウランと 使えない廃棄物に分別できるため 高レベル放射性廃棄物が減少し 処分が容易になる 2. エネルギーの安定供給 回収したプルトニウムを国産の燃料として活用することで エネルギーの輸入依存度が軽減され エネルギーの安定供給に役立つ 3. プルトニウムの平和利用 わが国において余剰のプルトニウムを原則として持たないことが 国の方針 ウラン燃料のリサイクル ( プルサーマル ) 計画 ウラン資源の有効利用 高レベル放射性廃棄物の低減 資 源 廃棄物 資 源 ( 注 ) 熱 1MWD= 電気 8,400kWh (1,000kW 時間 ) 出展 : 鈴木篤之著 原子力の燃料サイクル プルトニウムを回収して MOX 燃料に使えば約 1 割 ウランも回収して利用すれば約 2 割の ウラン資源節約となる 再利用できるプルトニウムやウランと 使えない廃棄物に分別するため 高レベル放射性廃棄物を低減できる 32

17 2. エネルギーの安定供給 石油や石炭などのエネルギー資源には限りがある エネルギー資源に乏しく約 96% を輸入に頼っている日本にとって エネルギーの有効利用 安定的な確保は重要 回収したウラン プルトニウムは 純国産のエネルギー資源 プルトニウムの平和利用 余剰のプルトニウムを原則として持たないことが国の方針 プルトニウムは核兵器の原料となりうる 取り出したプルトニウムは計画的に利用 使うあてのないプルトニウムを持たないことは日本の国際的責務 各電気事業者は 原子力委員会の基本方針にもとづき 既に六ヶ所再処理工場に持ち込んだ使用済燃料から回収されるプルトニウムの利用計画について毎年度公表 原子力委員会のプルトニウム利用に係る基本方針 ( 平成 15 年 8 月 5 日決定 ) 我が国はプルトニウムの平和利用に係る透明性向上を図ることにより 国内外の理解を得ることが重要 電気事業者は 六ヶ所再処理工場で回収されるプルトニウムの利用計画を 毎年度プルトニウムを分離する前に公表することとする 34

18 我が国の平和利用担保の枠組み [ 国内の基本方針 ] [ 国際条約 ] 非核三原則 ( 核兵器を持たず作らず持ち込ませず ) 原子力基本法 ( 原子力 : 平和目的 ) 核不拡散条約 (NPT) の締結 保障措置適用 ( 査察受入等 ) 原子炉等規制法で担保 核物質防護条約 (PP 条約 ) の締結 NPT: 核兵器などへの転用防止が目的 PP 条約 : 核物質の不法移転 妨害破壊行為の防止が目的 プルトニウムの保管状況を厳重に管理 35 ウラン燃料のリサイクル計画 プルサーマルが核燃料サイクルの当面の中軸であり 国としてもプルサーマルの推進を表明している ( 原子力政策大綱 ) 当社を含めた電力各社は プルサーマルをできるだけ早く導入することとし 遅くとも MOX 燃料加工工場が操業開始する 2015 年度までに 全国の 16~18 基の原子炉でプルサーマルの導入を目指す 36

19 原子力政策大綱 (2005 年 10 月閣議決定 ) 1. 原子力発電の基本的考え方原子力発電がエネルギー安定供給及び地球温暖化対策に引き続き有意に貢献していくことを期待するためには 2030 年以後も総発電電力量の 30 ~40 % 程度という現在の水準程度か それ以上の供給割合を原子力発電が担うことを目指すことが適切 2. 原子燃料サイクルの基本的考え方 我が国においては 使用済燃料を全量再処理し 回収されるプルトニウム ウラン等を有効利用することを基本的方針とする その基本的方針を踏まえ 当面 プルサーマルを着実に推進することとする ( 従来からの再処理路線を継続 ) 高速増殖炉については 2050 年頃の商業ベース導入を目指す ウラン燃料のリサイクルの安全性 38

20 ウラン燃料のリサイクル ( プルサーマル ) とは プルサーマルとは : 軽水炉 ( 冷却材に普通の水を用いる現在の商業用原子炉 ) の中で MOX 燃料を利用すること MOX 燃料とは : ウラン - プルトニウム混合酸化物燃料 (Mixed Oxide Fuel) のことで 二酸化ウランの中に少量の二酸化プルトニウムを混ぜて 焼き固めて作られる [ 参考 ] プルサーマルの語源 熱中性子炉 (= 軽水炉 ) におけるプルトニウムの利用 プルトニウム + サーマルリアクター ( 熱中性子炉 ) ウラン燃料 低濃縮ウラン ( ウラン中のウラン235の割合が3~5% 程度 ) の酸化物 ( 二酸化ウラン ) を焼き固めたもの 39 MOX 燃料の概要 ー MOX 燃料の形や大きさはウラン燃料と同じですー 燃料の構成が違うだけ ペレット MOX 燃料 : 二酸化ウランの中に少量の二酸化プルトニウムを混ぜて焼き固めて作られる 40

21 ウラン燃料のリサイクルの安全性 2010 年度富山大学同窓会連合会記念講演 ー今も発電に役立っていますー 現在のウラン燃料だけによる原子力発電の場合でも 発電の途中でプルトニウムが生成される プルトニウムもウランと同じように電気を作っていて 発電量の約 30% はプルトニウムによるもの プルサーマルでは 燃料に最初からプルトニウムが含まれているので プルトニウムの発電の割合が約 40% となる ウラン 70% プルトニウム 30% ウラン 60% プルトニウム 40% 現在の原子炉 ( ウラン燃料のみ ) ウラン燃料のリサイクル ( プルサーマル ) を行う原子炉 : 志賀 1 号機 ( 炉心装荷率 1/8) の場合 41 ウラン燃料のリサイクルの安全性 ー厳重に閉じ込められていますー プルトニウムは放射性物質で アルファ線という放射線を長期間出し続ける アルファ線の透過力は弱く紙 1 枚で遮ることができる プルトニウムを吸い込んだ場合は 肺や骨に溜まりやすいので 体内に取り込まれることのないよう注意が必要 原子力発電所では プルトニウムなどの放射性物質を いくつもの壁で閉じ込めている 42

22 ウラン燃料のリサイクルの安全性 2010 年度富山大学同窓会連合会記念講演 ー豊富な実績がありますー (2007 年 12 月現在 ) 我が国では 出典 : 資源エネルギー庁 原子力 2008 敦賀 1 号機で 2 体 美浜 1 号機で 4 体の使用実績がある それに加えて 2010 年度下期には 玄海 3 号で 16 体 伊方 3 号で 16 体が装荷され 発電している 軽水炉以外に 新型転換炉 ふげん で 772 体の使用実績がある 43 高速増殖炉の必要性 44

23 なぜ高速増殖炉を開発するのか (100 年数千年 ) 45 エネルギー資源埋蔵確認量 ウラン燃料をリサイクルすることによって 限りあるウラン資源を有効利用し ウラン資源を節約することができる 46

24 ご清聴ありがとうございました! Thank you for your attention! 平成 22 年 7 月 北陸電力株式会社 松長賢 47 47

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