由于東日本大地震和核電站事故的發生,日本人對能源的看法正在改變。發展可再生能源被視為又一次促進經濟增長的產業革命
文/《瞭望》新聞周刊駐東京記者藍建中
核電現在占日本電力供應的約四分之一,福島第一核電站事故發生后,日本不得不重新審視核電,開始向發展可再生能源傾斜。
8月26日,日本參議院全體會議通過了《關于電氣事業者采購可再生能源電氣的特別措施法》(簡稱《可再生能源法》),規定了新的“固定價格收購可再生能源的制度”,將在2012年7月1日開始實施。
日本發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現的。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條件。
太陽能與地熱
根據《可再生能源法》,電力公司在一定期間內,有義務利用國家制定的單價(固定價格),購買利用可再生能源發的電,以期鼓勵更多企業或個人進入利用可再生能源發電業,盡快形成一定產業規模。
該法還規定,除了太陽能發電外,電力公司收購的對象擴大到大規模太陽能發電、風力、水力(中小規模)、地熱、生物質發電等。該法還規定可以根據發電的種類、設置方法、規模等,變更收購價格和期限,購買單價和期限半年修改一次。
此前,對于小規模住宅用太陽能發電系統所發的電,日本政府已從2009年11月開始實施為期10年的《太陽能發電剩余電力收購制度》,2011年度是每千瓦時42日元。電力公司每月送給市民的電費單,實際上已經包括了“太陽光發電促進附加費”。
除了地面太陽能發電外,一些研究機構還提出了新思路。9月28日,京都大學宣布該校已經完成了“太空太陽能發電的實驗設施”,目標是將太陽能電池發射到太空后,所發的電轉換成微波,送回地面重新還原為電。
京都大學希望5至10年后發射攜帶直徑10米的太陽能電池板的衛星,實現輸出功率達到10千瓦的發電能力。如果電池直徑達到2000至3000米,就可以達到相當于一座核反應堆的100萬千瓦的輸出功率,實現商業運作。
日本是一個島國,風向不穩定,雨雪很多,風力和太陽能發電并非很適宜。 東京大學名譽教授安井至認為現在最可行的是“地熱發電”,接下來是“中小水力發電”、“海上風力發電”。
地熱發電是利用火山活動帶來的地熱產生的水蒸氣發電的方法,現在日本有18處地熱發電站,年發電量合計達到535兆瓦,相當于半座核電站的發電容量。在作為火山國的日本,這可以說是最適宜的發電方法。
地熱發電利用地熱能源,不使用化石燃料,排出的二氧化碳很少。產生的硫化氫,幾乎都可以通過設備清除,對環境幾乎沒有影響,也不會污染河流和地下水。生成的硫磺可以生產硫酸,用于制造火柴、煙花、火藥和肥料。發電伴隨的余熱和溫水,能夠復合利用,例如利用余熱進行溫室栽培,利用溫水將發電站建造為觀光資源等。
以前地熱發電的成本很高,但近年來逐漸降低,已有發電試驗顯示每千瓦時為8.3日元。九州電力公司的八丁原發電站則降至每千瓦時7日元。
日本地熱發電量目前約為53萬千瓦,2010年居于世界第八位。地熱發電對技術要求很高,2010年,世界70%的地熱發電設備是由富士電機公司、東芝公司和三菱重工業公司3家企業供應的。
但對于作為經濟大國的日本龐大總發電量來看,地熱發電不過占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堆的發電量。九州電力公司雖然利用地熱發電較多,但是也僅占九州地區可生產電力總量的2%。因此日本地熱發電潛力巨大。
海上風力發電
日本能源專家認為,海上風力發電與陸地相比,風向風力非常穩定,因此是一個“能夠指望得上”的電源。日本政府9月正式決定,在福島縣近海,建設世界首個漂浮在海面上的“浮體式”風力發電站,希望以此解決能源問題,并擴大就業,幫助災區早日復興。
福島縣在離海岸約40公里的地點,平均風速達到每秒7米以上,風力資源非常豐富,如果建設風力發電站,總輸出功率能夠達到460萬千瓦。作為重建災區的一個核心措施,日本政府準備將福島縣建成開發可再生能源的基地,并將產業技術綜合研究所的一部分研究設施轉移到福島,除風力發電站外,還將在福島縣建設大型太陽能發電站。
海上風力發電站包括風車、發電機、軸承等,零件數達到約2萬個,涵蓋廣泛的企業。例如,建設和維修保養一座100萬千瓦的海上風力發電站,就可以創造2.2萬人的就業機會。日本政府準備通過優惠政策,吸引零件廠家到災區生產,從而擴大就業。
浮體式海上發電站是世界首創,需要應用造船技術。目前,除了挪威正在進行一座浮體式海上風車發電站的實驗外,世界上還沒有將浮體式海上風力發電站大規模投入生產的實例。
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