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日本:為生態產業加速

摘要: 日本新首相菅義偉正率舉國朝2050年實現“碳中和”的愿景邁進,并計劃投入190億美元為生態產業加速,而碳定價機制未來的推廣與否已成關注焦點。

東京早在2010年就強制實施碳定價機制。

東京早在2010年就強制實施碳定價機制。


72歲的日本新首相菅義偉家鄉在東北地區秋田縣。說起來他跟平安時代女詩人小野小町還是同鄉,都來自秋田縣南部內陸地區的湯澤市。秋田縣人口超過100萬,而占地近800平方公里的湯澤市,卻僅生活著5萬多人口。菅義偉從小生活的地方叫秋之宮村,他是當地農民的兒子。


小野小町據說是絕世美女,而秋田小町呢,卻是大家熟知的大米品牌了。沒錯,秋田縣的確是個農業大縣,另外電子元件設備制造也算占比較高的產業,至于規模不大的秋田港,則距亞洲樞紐港韓國釜山約1100公里,年吞吐量10萬個標準箱左右。


日本海岸線長達2.9萬多公里,而沿岸港口的動靜也因菅義偉上任后宣布將投入190億美元發展生態產業而備受關注——只因海上風電場等可再生源項目的建設,可能往往耗時長達5~10年,而建設相關重型設備的倉儲設施也必須選擇鄰近的港口。


據悉,繼2019年九州長崎縣五島市成為首個海上風電場“推廣區”后,今年7月已獲日本國土交通?。∕LIT)批準的3個海上風電場項目,除了一個選址關東千葉縣銚子市外,其他兩個分別選址能代-三種町-男鹿,以及由利本莊市,均為秋田縣沿海城市??上攵?,未來幾年秋田港的重要性因建設海上風電場而大大提升。


比起種植草莓為生的父母來說,菅義偉的“種植”任務——讓一個個葉片動輒七八十米長的巨型風機聳立于日本海域,顯然是艱難得多的“重”活了。不過,若我們尊稱他為“Wind Farmer”,“風電農夫”的話,恐怕又會有不少人跳出來以偏頗為由表示反對吧。


未來十年日本計劃建設30個海上風電場。

未來十年日本計劃建設30個海上風電場。


風光氫之新變奏

可再生能源多種多樣,以秋田縣為例,秋田市、鹿角市、能代市和仁賀保市4個城市,就分別建有木質生物量、地熱、風力及太陽能等不同類型的發電所。


比起風能來,日本太陽能過去幾十年的發展路徑似乎順利得多,也得到了更多的扶植。


1970年代初的“陽光計劃”促進的是光熱太陽能,而到1979年之后,開始轉向發展光伏太陽能,當中的一大原因是,夏普、三洋、京瓷等電子巨企的原有技術可順利延伸至光伏太陽能。


1990年代初之后,政府強制要求電力公司接受太陽能電力入網;1994年更是提出“七萬個光伏屋頂計劃”;經十年發展后,到2005年日本光伏發電產業開始領先全球。


小泉純一郎當政時期,對太陽能產業的補貼一度被中止,到2012年又開始以FIT固定價格電力回收制度的形式出現,鼓勵各方力量為賺取賣電收益安裝太陽能發電系統。


其實,發展太陽能和風能有共同的難處——島國日本2/3以上的國土為山地和森林,而建設陸上大型太陽能和風能項目需要大面積空曠平地,大受日本地形特點限制。


不過,日本90%以上的人口居住在城市,相比之下太陽能比較適合日本高度城市化的國情,且太陽能項目可大可小,小至住宅屋頂大至數十上百兆瓦的電廠,而風能項目卻通常是選址在偏遠地帶的大工程,但這些地方的電網又遠較城市稀疏落后,難怪太陽能的起步比風能順利得多。


如今的日本,光伏屋頂在各城市比比可見,而數十個太陽能發電廠更是遍布全國自南到北的各個城市,大多是幾十兆瓦或幾兆瓦的規模,其中,“晴天之國”岡山縣更是裝機容量200兆瓦以上的超大規模太陽能發電廠的駐地,大分縣、鹿兒島縣、愛知縣及北海道等地也建有大規模太陽能發電廠。


值得關注的是,太陽能收購價自2013年以來已連續7年下調,太陽能發電廠每年的新增裝機容量自2015年達到10.5兆瓦高峰后,接下來3年也開始逐年減少,就算近兩年稍有回升,也不過在7~8兆瓦區間徘徊。大規模太陽能電廠的建設已越來越少,反而是家用太陽能發電系統及蓄電池市場的前景更被看好。


莫非“風光”輪流轉,當太陽能投資開始收縮,風能卻正在成為新的投資熱點?


據悉,日本計劃從下一財年開始,每年建設3~4個裝機容量總計1吉瓦的海上風電場項目,直至2030年累計完成10吉瓦的裝機容量。也就是說,10年內將會有30個海上風電場在日本沿海地帶誕生。


海上風電場的潛力到底為多大呢?國際能源署的預計非常樂觀——到2040年,單是海上風電場的技術潛力就有望滿足日本電力總需求的9倍以上。


不過,潛力要轉化為實力,真非易事。有觀點認為,日本沿岸很多地帶水深常超過60米,并不適合建設固定式海上風電場,而浮式海上風電場在經濟上并不具可行性,因為成本實在太過高昂,在2030年以前推行并普及根本就不可能。


到目前為止,日本海上風電場總裝機容量約為64兆瓦,但當中浮式風電場僅有占5兆瓦左右。


2012年3月,福島浮式海上風電場項目的啟動,似乎代表著福島核電站危機后日本痛定思痛,知難而上開發海上風電的雄心壯志。當年福島Mirai 海上風電場的建成僅用了一年半時間,更是讓人驚嘆。2015年和2016年福島Shimpuu及Hamakaze兩個后續浮式風電場的建成,甚至讓總裝機容量一度達到兆瓦。


不過,由于日本原有法律規定海上風電渦輪使用5年后須退役,到期的渦輪也只好拆卸了。


2019年《海上風電促進法》的實施,允許海上風電渦輪使用期限延長至30年,終于讓海上風電開發者少了不少顧慮。要不一個海上風電場環境審批可能要5年之久,建設也可能要5年,然后運營不能超5年,再考慮到日本海域存在的臺風、地震及海嘯等不利天氣條件,要想吸引到投資實在太難。


氫能,是另一備受關注的可再生能源。近幾年來,日本建設“氫能社會”的呼聲時有所聞。


比如說,Suiso Frontier(意為“氫前線”)——2019年底川崎重工開始建造的液態氫運輸船,今年完成全部裝配工作后,2021年就要首航前往澳大利亞維多利亞州執行任務了。


澳大利亞拉特羅布河谷區的褐煤經氣化提純分離出氫氣后,在零下253攝氏度環境下液化為體積僅為氣態1/800的液化氫,被裝進Suiso Frontier 運氫船1200多立方米的巨大儲罐后,將從澳大利亞黑斯廷斯港航行迢迢8000多公里海路回到日本神戶港。


2017年日本出臺的氫戰略設定的目標是——到2030年,每年進口30萬噸氫氣。


此外,梶山弘志——菅義偉上任后重新任命的日本經濟產業?。∕ETI)大臣還透露,為打造2030年可投入全面營運的氫燃料商業供應鏈,經濟產業省已申請將下一財政年度的氫預算較上一年增加20%至8億美元。


企業方面,今年12月,豐田、東芝、關西電力、川崎重工及神戶鋼鐵等9家企業還聯合創立了日本氫能協會(JH2A),以促進氫供應鏈的建成及全球合作。


日本提出“氫能社會”的概念,圖為豐田氫燃料電池巴士SORA。

日本提出“氫能社會”的概念,圖為豐田氫燃料電池巴士SORA。


碳定價機制會否推廣?

在能源資源方面,日本可以說是極度匱乏,實際上目前其能源自足率低至10%左右,且對化石燃料的依賴率直至2018年尚高達88.9%。


若回顧日本的能源史,可以發現幾個明顯的轉折點——


1970年代以前,水力發電占據最主要的地位,因為日本的山地地形,日本河流相對較短,落差較大,正適合水力發電。目前日本共有2000多座水力發電站。


1970年代以后,火力發電開始逐步取代水力發電的地位。原因是自1960年代開始日本大量進口廉價石油;而1969年“極地阿拉斯加”(Polar Alaska)天然氣運輸船抵達橫濱港,也標志著天然氣開始在日本能源系統中扮演重要角色,使之前日本對石油、煤炭和煤氣過度依賴的狀況開始有了改觀的跡象。


1973年開始,發展核能被確立為日本戰略要務。自1966年日本啟動首個核反應到2010年的幾十年中,估計核電得到的研發支持甚至是可再生能源電力的6倍以上。2010年,核電在能源結構中占比已升至11.2%,2011年,核電在電力結構中占比達30%左右。


2011年,地震和海嘯導致福島核泄漏重大事故之后,日本核電站在接下來的幾年幾乎處于關停狀態,等到2015年才開始陸續重啟了10個核反應堆,但保持關停的共有27個,目前處于營運狀態的尚有33個,約32吉瓦的總裝機容量僅以27%產能運作,凈發電量不到9吉瓦。


到2019年,日本各類電力在凈發電量中所占比重大概如下:天然氣,34%;煤炭,31%;水電,8%;核電,7%;燃油及原油,5%;太陽能&風能等其他可再生能源,15%。


2015年日本簽署《巴黎協定》時,原本只承諾到2050年將碳排放量削減80%,但今年10月底,菅義偉在上任后首次發表施政演說時宣布,日本將于2050年實現“碳中和”。不過,這一豪言壯語既被贊揚也引發了不少質疑。


質疑者從不同行業角度提出各種看法:電力行業若結合核電、水電、可再生能源等手段,的確有大幅減少碳排放的可能,但該行業僅占25%的能源消耗,剩下占75%的化石燃料消耗大戶才是難點所在;交通行業占日本能源消耗19%,但到目前為止日本包括車輛和飛機在內的交通工具98%用的仍是燃油;鋼鐵業占日本15%的碳排放量,但該行業不可能不依賴煤炭……


或許,這些質疑聲音皆指向一個備受關注的問題——在“碳定價”機制的推廣方面,菅義偉到底是何立場,將會有何舉措?


實際上,早在2010年和2011年,“碳定價”機制就已率先在東京和埼玉縣實行,不同之處在于東京是強制實施,而埼玉縣是自愿實施。這一機制目前已進入了第三個合規期(2020~2024年),而前兩個合規期已完成了10年減排25%的目標。


東京“碳定價”機制有其獨到之處——首先,不開設公開拍賣或碳交易所,避免交易成為資本投機的“賭場”,碳交易多是雙邊交易;其次,只發放減排信用,不發放排放信用,以減排換信用,鼓勵以投資可再生能源或扶助其他組織或地區換取減排信用;第三,既管工廠,也管辦公樓,將用電量折算為間接排放量,另外電價上升,也有利于促進減排積極性……


當東京“碳定價”機制的成效已有目共睹之際,企業界的動向也值得觀察,比如說Jera,占日本全國1/3發電量的頭號電力公司,近些年來就積極投資可再生能源,或許也是在為“碳定價”機制的可能推廣做好準備吧。


安倍晉三在任期尚剩一年時因病辭去自民黨總裁一職,接任的菅義偉也順理成章成為日本新首相,但2021年9月將重新選舉黨總裁,這為他到底能當多久的首相平添了不少變數。


因新冠疫情,日本2020年實際GDP 預計將收縮5.3%,而估計已投資200多億美元的2020年東京奧運會延期一年,則將導致28億美元的額外成本…… 各種不確定因素匯聚之際,菅義偉驅動日本舉國向2050年實現“碳中和”的愿景進發,或許正因乘風破浪要趁早,逆境良機不可失。


日本能源供應構成


撰文—布浩 編輯—LIN

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