福島第一原子力発電所
「黎明 福島原子力発電所建設記録 調査篇」(日映科学映画製作所、企画:東京電力、1967年 カラー26分) 「黎明 第二部 建設編」(日映科学映画製作所、企画:東京電力、1971年 カラー29分56秒) 「福島の原子力」(日映科学映画製作所、企画:東京電力、1977年 カラー 27分) 「目で見る福島第一原子力発電所」(日映科学映画製作所、企画:東京電力、1991年 カラー23分55秒) 「原子力発電の夜明け」(製作:東京シネマ、企画:第一原子力産業グループ、1966年 イーストマンカラー 40分)※先行した日本初の原子炉である東海第一原子力発電所の建設記録映画。
東京電力原子力発電課は、設計研究を進める一方で立地について関心を強め、課員らは伊豆半島、姉ヶ崎、鹿島、東海村、水戸射爆場跡地などを俎上に上げていた。これらの内、伊豆半島は地震多発地帯であり、岩盤に亀裂が多いことから避けられ、姉ヶ崎は東京湾岸で人口密集地に近いことから対象より外された。水戸射爆場跡地は日本原子力発電も隣接地に目をつけており、東海発電所の立地点となった。
立地選定活動について定量的に記載したものとしては、調査を担当した小林健三郎 が『土木施工』1971年7月号に投稿した記事がある。これによれば、発電所の総建設費を設置場所に係わりなく定まる固定費(例:主要機器)と、設置場所により変動する立地費に区分し、更に立地費を10項目に区分した。更に発電所の総建設費に送電線費を加えた額を初期投資として考慮し、立地費と送電線費が最も安価となる地点を調査した。政治、社会的条件は無視したという。この結果、同社管外を含め全国より291地点を素材地点として選定、当時の原子力立地基準に適合している73地点を選定した。実際に決定した敷地は「地点番号8:長者ヶ原」としてこの73地点に含まれている。開発規模4000MWで立地費を算定すると全国平均が4530円/kWに対して当地点は2887円/kW(いずれも算定年1967-1968年度)で平均値より低くなった。なお、双葉町に増設を決定する前の開発規模4基2812MW で立地費を算定すると3809円/kWとなり、開発規模を大きくとることでスケールメリットの利益を得られる旨が指摘されている。
2000年代に入ると、製造業や工業プラントで実施されているTPM を東京電力も取り入れ、原子力発電所では本発電所、福島第二原子力発電所が採用した。
東京電力がTPMの予備調査を実施したのは2002年だった。当時の経営ビジョンに沿って東京電力の原子力部門は、設備利用率86%を目標とし、「勝ち残り、選ばれるエネルギー、原子力!〜設備利用率86%達成〜(やろう、86)」というスローガンまで掲げた。「勝ち残り、選ばれるエネルギー、原子力!」には原価低減、地域との共生などの課題に前向きに取り組み、電力自由化の中で競争に勝ち抜く思いが込められている。また、スローガンにあるように、2002年度の目標設備利用率は86%と定められた。しかし、同年東京電力原発トラブル隠し事件が発覚した事で現場の業務は対応策に追われ、新たな活動に時間を割く余裕はなくなったという。これを理由に福島第二原子力発電所では導入を遅らせたが、本発電所では第二より2年早い2003年にTPM活動をスタートさせ、当初は細々とした規模であったが継続した。事務局を務める吉澤圧文所長付部長(当時)によれば「不祥事を起こした以上、いままでのやり方を変えるのは大前提だった」「安全は勝ち取るものであり、守りの先に信頼はない、ということがわかった」などと述べている。
1〜4号機のユニット所長高橋毅(当時)によれば、活動に当たり、本発電所でのTPM活動実施に際して特徴・課題として認識されたのは下記であった。
ニクソンショック、第一次オイルショックによる狂乱物価の影響で、建設費は高騰し、中村良市は1974年6月には現場から工事費が足りないので何とかしてくれと泣きつかれたという。しかも6号機の場合は計画稟議をとっただけで、実施稟議も申請前の状態であったのに、この要求が出される程、当時のインフレーションは急であった。結局5、4号機も更改稟議の決裁を貰い、当初実施予算と比較すると実際の建設費は下記のようになったという。
5号機工事費:当初の約1.3倍
4号機工事費:当初の約1.3倍
6号機工事費:当初の約2倍
この際、増設したディーゼル発電機は原子炉建屋やタービン建屋とは別棟(共用プール建屋)に収納された。なお、既存の10台は水冷式でディーゼル発電機の冷却を海水を取水して実施、そのためのポンプが海岸沿いに設置された。増設された3台は空冷式であった。空冷式としたのは、海水ポンプが機能を喪失しても非常用発電機として運転を継続できるように考慮したためであった。
この内6号機の増設非常用発電機は1階の配置だが、他の増設非常用発電機に比べても高い位置に設置された。この理由は鈴木篤之によると「たまたまスペースが無かったから」で、それに対しインタビュアーの田原総一朗が「高いところへ置くと決めると、日本のすべての電力会社がそうしなければならなくなるけれども、たまたま六号機は、場所がなかったから高いところに設置することができた、と」と述べ、鈴木は同意している。
また、1〜2、3〜4号機にはシビアアクシデント対策として電源融通用のケーブルが敷設されたが、それらが繋がる金属閉鎖配電盤は浸水対策を考慮していなかった。
なお、1978年6月、地震により2号機用の送電線碍子が破損し送電を停止したことがあった。舘野淳は1999年に初出した著書でこれを取り上げ、碍子は材質的に破壊されやすいため所外からの交流電源喪失の要因となり「大事故に繋がる恐れがある」と警告している。
双葉町に配慮し、4号機より先に5号機の方が着工することで進められ、1971年12月に着工された。
5号機の設計は基本的には2・3号機を踏襲したものだが、着工後、電力需要状況悪化により1975〜1976年の約2年間、長期保管期間を挟んだため、この期間を最大限利用して国内外の先行BWR機の貴重な経験を及ぶ限り盛り込むことができた」と述べている。結果、建設には76か月の期間を費やしている。
なおオイルショックの際に早期投入を企図したのとは反対に、このような運転開始延期が響き、1977年の夏は供給力不足が懸念された。結局、1977年の定期検査では原子炉給水ノズルに熱疲労割れも発見され、1〜3号機が停止し、発電所全体の稼働率は19%まで落ち込んだ。
原子力業務課「ナマズと原子力発電所」『とうでん : 東京電力社報』第325巻、東京電力、1978年7月、30-31頁。 依命通達「米国原子力発電所の事故に鑑みて」『とうでん : 東京電力社報』第334巻、東京電力、1979年4月5日、7頁。 会社のうごき「福島第一原子力4号機連続運転記録を樹立」『とうでん : 東京電力社報』第339巻、東京電力、1979年10月、19頁。 「インタビュー 豊田常務にきく 原子力発電の品質保証の向上に取り組む」『とうでん : 東京電力社報』第351巻、東京電力、1980年10月、2-7頁。 座談会「電力供給コストの削減〜電源部門を中心として〜」『とうでん : 東京電力社報』第375巻、東京電力、1982年10月、2-11頁。 とうでん編集部「われら東電マン 原子力の高稼働を支える 福島第一原子力発電所第二発電部保修課タービン班」『とうでん : 東京電力社報』第380巻、東京電力、1983年3月、33-42頁。 福島第一原子力発電所「ひとつのくふうから 原子力発電所の起動時間の短縮」『とうでん : 東京電力社報』第380巻、東京電力、1983年3月、54-55頁。
『とうでん』2002年7月号によると、経済産業省の定格熱出力一定運転に関する通達に基づき、東京電力は2002年より各原子力発電所への導入を開始した。本発電所については2003年以降、順次導入が進められた。1号機を除く各号機はそれまでの電気出力一定運転から順次切替されていった。
なお、東北地方太平洋沖地震発生時運転中だった3機の内、1号機は定格出力運転中、2, 3号機は定格熱出力一定運転中であった。
池亀亮が『エネルギーレビュー』1984年3月号に投稿したところによれば、標準的な定期点検の場合、保修工約1000名、30億円の費用がかかるとされている。
1984年に『経営コンサルタント』が本発電所を取材した際には、当時の所長住谷寛(6代目)は注意している点として「安定運転ですね。トラブルを絶対に起こさずに、安定した運転を永遠に続けてゆこうということです。かつては安全運転と言っていたんです。(中略)その安全といった願望を達成した今日においては、事故によって運転を止めないということなんです」「原子力発電を止めるということは、何かおかしいのではないか、ということにつながってくるんです。人間の心理というものはそんなものなんです」と述べている。ただし、住谷は運開以来「年間で八回から十回位の事故がありましたね」と述べ、地震での緊急停止や落雷による系統からの切断などを挙げている。なお、1978年に発生した宮城県沖地震では本発電所の揺れは停止信号を発信する閾値にまで達しなかったため、運転停止には至っていないという。故障の場合はプラントメーカーの技術者に補修を任せ、当時の東電では補修技術者の育成はしていなかったという。
1993年10月、東京電力は原子力部、火力部にそれぞれ技術センターを設置し、定期検査に自社要員を増員し工事監理能力を育成する方針に転換した。これに従い、原子力技術センターが本発電所内に設置された。
年4回定期的に実施している専用港湾の浚渫は1989年よりふたばというロボット型の作業船で実施されるようになった。
同発電所の原子炉はすべて、米国のゼネラル・エレクトリック社 (GE) によって設計されたものを基本としている。プラント施工工事は鹿島建設によって行われた。7、8号機については建設計画を進めていたが、2011年3月の原発事故の影響で、2011年5月、計画を正式中止する旨の発表がなされた。
総出力:0 kW(全機廃止)
5号機の運転開始が4号機よりも先である経緯については福島第一原子力発電所5号機の建設参照。
運転開始から20年程の年月が経過したことで、本発電所の定期検査工程は、トラブルや改造工事の入らない場合でも標準で90日余りを擁していたものが、機械化の進展、実績の積み重ねなどにより1990年代にはBWR-4で76日に短縮されていた。1990年代、本発電所の稼働率は順調に推移し、当時の世界的な平均値と比較しても高位の値を記録していたが一方で、世界原子力発電事業者協会(英語版)からの情報で海外では30-40日程度で検査を実施する事例についても知ることとなり、東京電力は現状の信頼性を確保することは前提としつつ、各原子力発電所にて定期検査日程を60日に短縮する目標を掲げ、一部のプラントで実施に移した。最初に実施されたのは1995年に本発電所4号機のケースである。
各工程での短縮は下記のように計画された。
今後継続して実施することを前提としているため3交替作業はとらず、一部に2交替作業を導入するに留めた。短縮に当たっての課題は、初期のプラントであるため機器点検スペースが手狭で、設備も後発プラントに比較すると整っていない条件がネックとなり、下記のポイントを主として解決した。
スクリーン装置、循環水ポンプ (CWP)、残留熱除去系海水ポンプ (RHRSP)
機材分解用の門型クレーンが設置されていないため移動式クレーンを持ち込む必要があるが、ポンプのつり上げ、吊り込み作業などと干渉する。