由于東日本大地震和核電站事故的發(fā)生，日本人對(duì)能源的看法正在改變。發(fā)展可再生能源被視為又一次促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的產(chǎn)業(yè)革命
文/《瞭望》新聞周刊駐東京記者藍(lán)建中
核電現(xiàn)在占日本電力供應(yīng)的約四分之一，福島第一核電站事故發(fā)生后，日本不得不重新審視核電，開始向發(fā)展可再生能源傾斜。
8月26日，日本參議院全體會(huì)議通過了《關(guān)于電氣事業(yè)者采購(gòu)可再生能源電氣的特別措施法》(簡(jiǎn)稱《可再生能源法》)，規(guī)定了新的“固定價(jià)格收購(gòu)可再生能源的制度”，將在2012年7月1日開始實(shí)施。
日本發(fā)展可再生能源具有悠久歷史，但是真正通過一部全面的法律，也是在福島核事故后才得以實(shí)現(xiàn)的。為了在政治生涯中留下一筆，前首相菅直人也將這部法律的通過作為自己辭職的一個(gè)條件。
太陽(yáng)能與地?zé)?/strong>
根據(jù)《可再生能源法》，電力公司在一定期間內(nèi)，有義務(wù)利用國(guó)家制定的單價(jià)(固定價(jià)格)，購(gòu)買利用可再生能源發(fā)的電，以期鼓勵(lì)更多企業(yè)或個(gè)人進(jìn)入利用可再生能源發(fā)電業(yè)，盡快形成一定產(chǎn)業(yè)規(guī)模。
該法還規(guī)定，除了太陽(yáng)能發(fā)電外，電力公司收購(gòu)的對(duì)象擴(kuò)大到大規(guī)模太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)力、水力(中小規(guī)模)、地?zé)�、生物質(zhì)發(fā)電等。該法還規(guī)定可以根據(jù)發(fā)電的種類、設(shè)置方法、規(guī)模等，變更收購(gòu)價(jià)格和期限，購(gòu)買單價(jià)和期限半年修改一次。
此前，對(duì)于小規(guī)模住宅用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)的電，日本政府已從2009年11月開始實(shí)施為期10年的《太陽(yáng)能發(fā)電剩余電力收購(gòu)制度》，2011年度是每千瓦時(shí)42日元。電力公司每月送給市民的電費(fèi)單，實(shí)際上已經(jīng)包括了“太陽(yáng)光發(fā)電促進(jìn)附加費(fèi)”。
除了地面太陽(yáng)能發(fā)電外，一些研究機(jī)構(gòu)還提出了新思路。9月28日，京都大學(xué)宣布該校已經(jīng)完成了“太空太陽(yáng)能發(fā)電的實(shí)驗(yàn)設(shè)施”，目標(biāo)是將太陽(yáng)能電池發(fā)射到太空后，所發(fā)的電轉(zhuǎn)換成微波，送回地面重新還原為電。
京都大學(xué)希望5至10年后發(fā)射攜帶直徑10米的太陽(yáng)能電池板的衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)輸出功率達(dá)到10千瓦的發(fā)電能力。如果電池直徑達(dá)到2000至3000米，就可以達(dá)到相當(dāng)于一座核反應(yīng)堆的100萬千瓦的輸出功率，實(shí)現(xiàn)商業(yè)運(yùn)作。
日本是一個(gè)島國(guó)，風(fēng)向不穩(wěn)定，雨雪很多，風(fēng)力和太陽(yáng)能發(fā)電并非很適宜�！ |京大學(xué)名譽(yù)教授安井至認(rèn)為現(xiàn)在最可行的是“地?zé)岚l(fā)電”，接下來是“中小水力發(fā)電”、“海上風(fēng)力發(fā)電”。
地?zé)岚l(fā)電是利用火山活動(dòng)帶來的地?zé)岙a(chǎn)生的水蒸氣發(fā)電的方法，現(xiàn)在日本有18處地?zé)岚l(fā)電站，年發(fā)電量合計(jì)達(dá)到535兆瓦，相當(dāng)于半座核電站的發(fā)電容量。在作為火山國(guó)的日本，這可以說是最適宜的發(fā)電方法。
地?zé)岚l(fā)電利用地?zé)崮茉矗皇褂没剂�，排出的二氧化碳很少。產(chǎn)生的硫化氫，幾乎都可以通過設(shè)備清除，對(duì)環(huán)境幾乎沒有影響，也不會(huì)污染河流和地下水。生成的硫磺可以生產(chǎn)硫酸，用于制造火柴、煙花、火藥和肥料。發(fā)電伴隨的余熱和溫水，能夠復(fù)合利用，例如利用余熱進(jìn)行溫室栽培，利用溫水將發(fā)電站建造為觀光資源等。
以前地?zé)岚l(fā)電的成本很高，但近年來逐漸降低，已有發(fā)電試驗(yàn)顯示每千瓦時(shí)為8.3日元。九州電力公司的八丁原發(fā)電站則降至每千瓦時(shí)7日元。
日本地?zé)岚l(fā)電量目前約為53萬千瓦，2010年居于世界第八位。地?zé)岚l(fā)電對(duì)技術(shù)要求很高，2010年，世界70%的地?zé)岚l(fā)電設(shè)備是由富士電機(jī)公司、東芝公司和三菱重工業(yè)公司3家企業(yè)供應(yīng)的。
但對(duì)于作為經(jīng)濟(jì)大國(guó)的日本龐大總發(fā)電量來看，地?zé)岚l(fā)電不過占0.2%。53萬千瓦不過是福島第一核電站或美濱核電站的一座中型反應(yīng)堆的發(fā)電量。九州電力公司雖然利用地?zé)岚l(fā)電較多，但是也僅占九州地區(qū)可生產(chǎn)電力總量的2%。因此日本地?zé)岚l(fā)電潛力巨大。
海上風(fēng)力發(fā)電
日本能源專家認(rèn)為，海上風(fēng)力發(fā)電與陸地相比，風(fēng)向風(fēng)力非常穩(wěn)定，因此是一個(gè)“能夠指望得上”的電源。日本政府9月正式?jīng)Q定，在福島縣近海，建設(shè)世界首個(gè)漂浮在海面上的“浮體式”風(fēng)力發(fā)電站，希望以此解決能源問題，并擴(kuò)大就業(yè)，幫助災(zāi)區(qū)早日復(fù)興。
福島縣在離海岸約40公里的地點(diǎn)，平均風(fēng)速達(dá)到每秒7米以上，風(fēng)力資源非常豐富，如果建設(shè)風(fēng)力發(fā)電站，總輸出功率能夠達(dá)到460萬千瓦。作為重建災(zāi)區(qū)的一個(gè)核心措施，日本政府準(zhǔn)備將福島縣建成開發(fā)可再生能源的基地，并將產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所的一部分研究設(shè)施轉(zhuǎn)移到福島，除風(fēng)力發(fā)電站外，還將在福島縣建設(shè)大型太陽(yáng)能發(fā)電站。
海上風(fēng)力發(fā)電站包括風(fēng)車、發(fā)電機(jī)、軸承等，零件數(shù)達(dá)到約2萬個(gè)，涵蓋廣泛的企業(yè)。例如，建設(shè)和維修保養(yǎng)一座100萬千瓦的海上風(fēng)力發(fā)電站，就可以創(chuàng)造2.2萬人的就業(yè)機(jī)會(huì)。日本政府準(zhǔn)備通過優(yōu)惠政策，吸引零件廠家到災(zāi)區(qū)生產(chǎn)，從而擴(kuò)大就業(yè)。
浮體式海上發(fā)電站是世界首創(chuàng)，需要應(yīng)用造船技術(shù)。目前，除了挪威正在進(jìn)行一座浮體式海上風(fēng)車發(fā)電站的實(shí)驗(yàn)外，世界上還沒有將浮體式海上風(fēng)力發(fā)電站大規(guī)模投入生產(chǎn)的實(shí)例。
在海上風(fēng)力發(fā)電站中，還有將基座設(shè)在海底的“著床式”，但是在水深超過50米的地點(diǎn)，建設(shè)費(fèi)用大幅增加，從經(jīng)濟(jì)角度來說很不合算。與歐洲不同，日本平淺的海域很少，因此讓風(fēng)車漂浮在海面上，利用鎖鏈固定到海底的浮體式是普及海上風(fēng)力發(fā)電的關(guān)鍵。
根據(jù)計(jì)劃，日本政府將投資約100億至200億日元，從2013年度左右開始建設(shè)6座海上風(fēng)車用于進(jìn)行實(shí)證實(shí)驗(yàn)，每座風(fēng)車的輸出功率為5000千瓦左右，總輸出功率最大達(dá)到3萬千瓦。
日本政府準(zhǔn)備利用5年時(shí)間收集數(shù)據(jù)，進(jìn)行海底電纜輸電、與原有輸電網(wǎng)的合作等實(shí)驗(yàn)，然后在2020年擴(kuò)大到40萬千瓦的規(guī)模，這相當(dāng)于一座核反應(yīng)堆發(fā)電量的三分之一。如果實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，屆時(shí)將有60至80座大型風(fēng)車漂浮在福島海面上。日本政府還設(shè)想將來將輸出功率進(jìn)一步擴(kuò)大到100萬千瓦。
日本環(huán)境省也準(zhǔn)備從2013年春天開始，在長(zhǎng)崎縣五島市的椛島附近建設(shè)一座實(shí)驗(yàn)用的2000千瓦級(jí)浮體式海上風(fēng)力發(fā)電站。
根據(jù)美國(guó)調(diào)查公司的預(yù)測(cè)，到2017年，全球的海上風(fēng)力發(fā)電將達(dá)到7100萬千瓦，相當(dāng)于現(xiàn)在的約17倍。日本雖起步較晚，但希望通過發(fā)展浮體式海上風(fēng)力發(fā)電站，奮起直追。
溫泉發(fā)電與高溫巖體發(fā)電
地?zé)岚l(fā)電主要是200攝氏度以上的地?zé)崃黧w發(fā)電，而入浴時(shí)溫度過高的溫泉(例如70至120攝氏度)，需要降至50攝氏度左右，這時(shí)可以利用剩余的熱量，進(jìn)行發(fā)電。
溫泉發(fā)電能力雖然比較小，但占有面積比較小，只需要利用熱水的熱交換，可以不用擔(dān)心源泉的枯竭、有毒物質(zhì)導(dǎo)致污染、熱污染等問題。由于不需要在地下挖井，無法進(jìn)行地?zé)岚l(fā)電的溫泉也適宜進(jìn)行溫泉發(fā)電。
在日本，八丁原發(fā)電站正在利用以色列的設(shè)備進(jìn)行溫泉發(fā)電，發(fā)電能力相當(dāng)于2000千瓦，相當(dāng)于BWR-4型核電站的四百分之一，可供數(shù)百到數(shù)千個(gè)家庭的電力需求，設(shè)置空間寬16米，縱深24米，只相當(dāng)于一個(gè)便利店。
經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省的統(tǒng)計(jì)表明，日本國(guó)內(nèi)適宜發(fā)展溫泉發(fā)電的地域很多，如果在全國(guó)普及，相當(dāng)于8個(gè)核反應(yīng)堆的發(fā)電量，而且能夠長(zhǎng)期提供電力。
日本還在開發(fā)高溫巖體發(fā)電技術(shù)。所謂高溫巖體發(fā)電，是指在缺乏天然熱水和水蒸氣的情況下，通過水壓破碎地下的高溫巖體，然后注入水，利用獲得的水蒸氣和熱水發(fā)電。
這種技術(shù)不利用溫水資源，也不會(huì)和溫泉等競(jìng)爭(zhēng)，據(jù)認(rèn)為日本國(guó)內(nèi)可以利用的資源量達(dá)到380億瓦以上，相當(dāng)于近40座大型發(fā)電站。目前，熔巖發(fā)電的很多技術(shù)課題已經(jīng)解決，利用現(xiàn)在的技術(shù)，已經(jīng)可以將每千瓦時(shí)的成本降至9.0日元。
作為未來的構(gòu)想，利用熔巖附近的高熱進(jìn)行熔巖發(fā)電也正在研究。雖然開發(fā)需要至少50年時(shí)間，但是潛在資源量達(dá)到60億千瓦，如果實(shí)現(xiàn)的話，能夠達(dá)到現(xiàn)在日本全部電力需求的將近3倍。
“將可再生能源作為第一產(chǎn)業(yè)”
時(shí)下，日本學(xué)者紛紛著書立說，就發(fā)展可再生能源獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策。有的學(xué)者主張將發(fā)展可再生能源作為又一次促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的產(chǎn)業(yè)革命，大和綜合研究所研究員河口真理子提出的“可再生能源第一產(chǎn)業(yè)論”非常引人注目。
河口真理子指出，由于東日本大地震和核電站事故，以及此后的計(jì)劃停電和節(jié)電，日本人對(duì)能源的看法正在改變。
“以前，對(duì)很多人來說，電是大型水庫(kù)、核電站、火力發(fā)電站等大規(guī)�；A(chǔ)設(shè)施提供的。如果個(gè)人設(shè)置太陽(yáng)能電池，就可以自己提供電力，使發(fā)電更加貼近個(gè)人生活。”河口真理子指出，“有必要將可再生能源培育為第一產(chǎn)業(yè)。”
她認(rèn)為，將可再生能源定義為第一產(chǎn)業(yè)，將有利于可再生能源的發(fā)展。例如，如果將能源也作為農(nóng)產(chǎn)品，農(nóng)機(jī)具廠家可以和混合動(dòng)力車、電氣拖拉機(jī)、聯(lián)合收割機(jī)一起，向個(gè)體農(nóng)戶出售設(shè)置在田間小道的風(fēng)車和設(shè)置在渠道旁的水車，向農(nóng)業(yè)合作社出售太陽(yáng)能發(fā)電和帶風(fēng)車的筒倉(cāng)、利用生物質(zhì)的干燥倉(cāng)庫(kù)、利用沼氣的溫室、利用地?zé)岬睦鋷?kù)等。
再如，畜產(chǎn)的糞尿處理造價(jià)很高，環(huán)境負(fù)荷也很高，如果制作成沼氣，將有利于削減處理成本和增加電力收入。利用間伐的木材制造燃料粒，然后用于鍋爐或者火爐，也能夠節(jié)約化石燃料，削減二氧化碳排放，并且有利于山林的培育。
河口真理子提議，還可以將農(nóng)業(yè)和可再生能源的生態(tài)觀光業(yè)作為觀光資源，還可以考慮銷售帶有綠色證書的農(nóng)作物。
農(nóng)村由于土地廣闊，需求分散，建設(shè)輸電網(wǎng)成本很高，如果電力在一定程度上實(shí)現(xiàn)自給，可以節(jié)約不少成本。特別是人口過少的山區(qū)，能夠提高地區(qū)的自立能力，產(chǎn)生新的收入來源，從而給農(nóng)村帶來活力。同時(shí)有利于解決日本吃緊的兩個(gè)課題，即提高日本很低的糧食自給率和能源自給率。
她指出，關(guān)于發(fā)展可再生能源，以前的討論往往集中在提高電費(fèi)上，實(shí)際上，通過多方面的利用方法和關(guān)注可再生能源的社會(huì)價(jià)值，能夠使可再生能源的價(jià)值進(jìn)一步放大。
(本文來源：瞭望東方周刊)責(zé)任編輯：NN028
