日本能源政策的試點和痛點

2011年3月在日本發生的核事故,成為能源未來和能源危機的一個縮影,這種能源曾經是依賴進口的國家的一種自主措施。日本的本土資源稀缺,作為急需能源的國家,日本必須尋找方法來對可替代和可再生能源加以廣泛利用,比如太陽能和風能。日本能源協會資深主任Hideaki Tanaka指出,“消費者和公眾對核能源帶有負面情緒,同時對可再生能源寄予厚望。”

日本是一個天然資源稀缺的島國,在歷史上,一直嚴重依賴於進口能源。美國及中國的能源需求70%由本國生產滿足,相比之下,日本必須進口80%的能源來滿足需求。1973年,石油輸出國發動了石油禁運,造成燃料價格大幅上漲,從而揭示了日本對外國能源的過度依賴。由於日本對外國能源的依賴性,促使該國重新評估其能源政策。和同樣依賴於外國能源的歐洲發達國家不同,日本是一個孤立的島國,地理位置特點使日本必須“選擇在核電方面投入鉅資,”日本風力發電協會主任Kuga Iwata說道。

日本簽署《京都議定書》也對日本的核戰略起到了重要影響。作為簽署協議來遏制溫室氣體的國家,以及在國際舞臺具有發言權的國家之一,日本承諾在2008年至2012年的五年間,將二氧化碳排放量從1990年的水準減少6%。此外,由於相對風能和太陽能等可替代的“綠色”能源,生產核能的成本相對較低,這也是日本採用核能的一個重要因素。

日本致力成為能源自給自足的國家、承諾環境保護、對可負擔能源的經濟考量,這些都促成該國對核能源的優先選擇。2009年,29%的日本電力是核電力,而61%是由其他可燃燃料生產的,例如煤炭、石油和液化天然氣。水力和可再生能源發電分別占到8%和1%。知道最近,日本政府設定目標,到2030年,將核電力在日本能源組合中的比例增加至50%。但是,2011年3月發生的地震和海嘯,迫使日本對核計畫進行重新評估,前日本首相菅直人的聲明指出,“如果有發生事故的風險,這些事故可能會讓我國領土一半荒蕪,我們是無法承擔這些風險的,即便我們100年才可能冒一次這類風險。”

地震、海嘯、核危機

2011年3月11日,一場9.0級的地震引發海嘯,摧毀了日本東北地區海岸線,傷亡和失蹤人口達到25,000人。海嘯造成福島核電站的三個反應堆熔化,這場事故喚醒了日本和許多其他國家對核能源的危險的認識。在兩個月裡,德國宣佈到2022年將關閉國內所有核電廠,義大利放棄了建造新的核電廠的計畫,瑞士決定在現有核反應爐到達正常使用期限之後,可能會將其徹底淘汰。

日本已經關閉10個核反應爐,包括福島的7個核反應爐,導致總發電量減少20%。因此,日本本島的東部推出了一系列節能措施,以便夏季用電需求不會超出減少的供電量。很多辦公室將室內溫度保持在82華氏度,有些工廠在週六和周日開工,以免遇到工作日停電情況。在地震災難過後的幾個月裡,日本民眾令人欽佩的自製力,他們採取的“節能”措施,最大程度減少了能源短缺帶來的破壞。這些措施固然有效,但是人們也都知道,這些只不過是針對長期問題的短期應對。Tanaka指出,“節能措施是短期解決辦法,比如隨手關燈或減少使用空調,這些要靠消費者的毅力和忍耐。另一方面,節能是長期解決方案,要依靠對節能技術的投資,例如將白熾燈更換為LED燈。”

核事故過後,東京電力公司受到嚴厲抨擊,該公司是福島Daichii核電廠的運營商。目前由日本民主黨領導的政府,由於災後反應遲緩,也受到了嚴厲抨擊。災難揭示了東京電力公司和政府之間長達數十年的“融洽關係”,以及日本公眾自此滋生的不信任感。

根據連續報導,數十種食品受到了放射性污染(從牛肉、大米乃至其他主糧),從而更加突出了事故的深遠影響,而政府當局對此也缺乏有效對策。對放射性污染的恐懼不斷加劇,推動了人們的反核情緒,自從災難發生以來,人們越來越多地在宣洩這種情緒。2011年9月2日,日本首相野田佳彥在就職演說時表示,他將會支持未來將核能源逐步淘汰的做法,“我們在未來要發展成為不依賴核能的社會。”

對日本及企業的影響

在核危機之前,日本的主要執政黨是民主黨,該黨派面臨很多與國家經濟有關的嚴重問題。隨著社會的快速老齡化,出口阻礙日元的走強,以及在經濟強國當中,人均公共債務占比最高,這些都使得執政黨如今四面楚歌,必須著手處理戰後歷史上代價最為高昂的清理和重建工作,預計需要25萬億日元(3250億美元)。民主黨如何能夠巧妙地處理這些措施,將對日本的經濟發展前景具有舉足輕重的作用。

在能源計畫方面,日本現在需要進行重大變革。有些公司將核危機看作戰略擴張的機會。例如,通用電氣能源日本公司正在致力於滿足小型企業對專用發電機的日益增加的需求。此外,政府通過了針對電力收購制度(FITs)的新的能源法案,法案要求到2012年中期,電力公司必須以高於政府設定的市場價格購買所有可再生能源。

不過,要想減輕商界領袖們對日本的全球競爭力的關注,此等措施的收效甚微。日本經濟團體聯合會是一個有影響力的日本大企業財團,聯合會主席米倉弘昌(Hiromasa Yonekura)在接受《朝日新聞》的採訪時,對政府在應對最近的核事故時採取的措施表示批判,並警告說,“如果我們用錯誤的方法來處理事故,日本經濟將會崩潰。”

供電商表示漲價是必須的,因為東京電力公司計畫和貿易部保持一致,在2012年春季實現10%的增長。伴隨日元匯率節節攀升(2011年8月底,日元兌美元比率達到75.9的歷史新高),不斷增加的成本引發了很多猜測,即較多的日本廠商將很快把生產基地移到國外,而此舉將對國內經濟帶來極大影響。

日本和可再生能源

截至2011年8月底,日本的54個核反應爐當中,只有15個在繼續使用。其餘的核反應爐都因安全問題而棄用,或者需要每13個月強制檢驗。重新啟動反應堆必須得到轄區政府的批准。但是,鑒於公眾對核動力的強烈反對,當地官員未能做出決定,增加了國家日益增長的能源問題。日本光伏能源協會總經理Masaaki Kameda表示,“在核問題上,日本分為兩派。例如,現任的青森縣知事支援核能源,但是多數市民表示反對。”

2011年8月,《朝日新聞》對2,000名成年人做了一項民意調查,可以說明日本對使用可再生能源來替換核能源的興趣在日益增強。當被問及在各種能源當中做出選擇時,85%的受訪者首選的是可再生能源,例如風能、太陽能和地熱能。但是,可再生能源生產的電力只占日本電力的1%,而太陽能和風能發電分別占到0.3%和0.4%。

可再生能源之所以未在日本被廣泛使用,原因有三點:高成本、電力公司的壟斷及地區電力基礎設施不相配。可再生能源發電的成本預計為每千瓦37-46日元(0.48-0.60美元),相比之下,核能源發電的成本為每千瓦5-6日元(0.06-0.08美元)。由於可再生能源的發電成本是核能源的六至七倍,因此,一直以來,可再生能源是否被廣泛使用,很大程度取決於政府計畫和補貼。在危機之後,日本政府組建了委員會,對核能源的成本進行重新計算(增加了賠償和工廠退役的成本因素),目的是打破核能源是“廉價能源”這一神話,讓可再生能源可以盛行起來。東京大學教授Yoshihisa Murasawa估計,生產核能源的真實成本實際和太陽能相當,包含自然災害、核廢料處理及預防恐怖襲擊等成本因素。

除了成本之外,日本電力公司的現有結構也是一大阻礙。日本的電力是由10家地區性電力公司生產的,每家公司各自壟斷著發電和配電。Iwata認為,應當將電力公司的發電和配電權分離,這樣可以帶來更多競爭。他的意見得到了很多能源專家的附和。東京大學的教授Makoto Iida指出,2003年發佈的《可再生能源投資組合標準》(RPS)使得上述情況更加嚴重,根據該項法律,1.3%的日本電力必須來自可再生能源。“這個目標太小,以至於電力公司早已達到這個目標,因而沒有更多動力來購買更多可再生能源。”

另一個問題是,日本有兩套不同的電氣標準。東部日本的電氣標準是50赫茲,西部日本的電氣標準是60赫茲,而且還有兩個獨立的電網。這樣的設置標準可以追溯到明治時代,當時東部地區從德國的AEG公司進口發電機並且採用的是前者標準,而西部地區使用的發電機來自美國通用電氣公司,並且採用的是另一種標準。儘管有三個電廠可以將兩個電網之間的電力進行傳輸,但這個過程既昂貴又有限,導致不時發生意外的電力短缺瓶頸。如果可再生能源也加入發電大軍,上述情況將會變得更加複雜:可再生能源的供電量天生是不穩定的。例如,無法在夜間利用太陽能。正如Iwata指出的,“日本的電網很小,不像美國的電網,因此較難支持新增的、不穩定的發電資源。”

變通的解決方案

2005年,當政府計畫中止之後,日本鼓勵太陽能電池板的利用,並對家庭安裝成本提供補貼。2009年,日本以483兆瓦(MW)的太陽能發電量排名第三,僅次於德國(3,845兆瓦)和義大利(723兆瓦)。同年,日本重新推出太陽能電池板安裝補貼政策,並開始為電力公司實施FIT計畫,以高於市場的價格對家庭生產的多餘電力進行回購,截至2011年4月,市場價格為每千瓦小時42日元(0.55美元)。通過每月100日元(1.30美元)的附加費來對這個價格進行抵銷,由未安裝太陽能電池板的客戶來支付這筆附加費。

太陽能已經在日本盛行,特別是在政府的補貼下。Kameda發現,2011年5月和6月,太陽能電池板補貼的應用比去年同期增加了30%。太陽能發電有著很多優點,包括沒有二氧化碳排放、和峰值電力輸出及峰值耗電時間吻合,而且沒有傳輸損耗(在發電和消耗之間沒有能源損耗)。

除了這些優勢之外,仍然存在很多問題。太陽能的發展很大程度取決於政府對降低成本的支持。即便政府為安裝太陽能電池板和FIT提供補貼,Kameda說道,普通家庭仍然需要10年時間才能收回成本。此外,太陽能最大的弊端是產出不穩定。光伏電池的發電不穩定,就會破壞電網的供電,造成品質問題。目前,沒有足夠大的且人們負擔得起的蓄電池,無法將電網的多餘電力儲存起來備用。

風力發電是日本的另一個穩步增長的可再生能源。風力發電之所以有吸引力,是因為零排放及較低的發電成本,即每千瓦小時10-14日元(0.13-0.18美元),低於太陽能發電的成本。但是在2010年,日本的風力發電量在全球僅排名第十二。和德國、美國及加拿大不同,日本並未推出風力發電的激勵機制,比如補貼或FIT。此外,Iwata指出,“日本土地資源稀少,人口分散在全國各地。這就減少了風電場的可用土地數量。”作為一種能源,風力發電也是不可預計的。此外,風力發電引起的不良健康反應也是一個問題,比如發電次聲(低頻聲音)造成的失眠、頭痛和興奮。而鳥類撞擊也是引起自然資源保護主義者抨擊的熱點,因為鳥類會和風力渦輪機碰撞致死。Iida還指出,“電力公司對風電場供應商的篩選過程是有問題的,因為多數是基於運氣。風力發電的採納過程仍然受阻,因為有很多組織和公司未被選中,因此他們就轉身離局了。”

由於日本地形多山,因此別無選擇,只能依賴近海的海風。但是,日本的海床沉降速度很快,“給風電場的開發提出了技術和經濟難題,”Tanaka指出。但是仍存在一些發展潛力:東京電力公司目前正在千葉縣沿海進行近海固定風電場試驗。

前途難蔔

風能和太陽能是日本當前最普遍的可再生能源技術,考慮到這兩種技術面臨的多重障礙,很顯然,日本幾乎不可能放棄核電。“放棄核電是不太現實的,”日本煤炭能源中心秘書處副主任Satoru Kushida說道,“相反,最可行的是讓現有的核電廠繼續運行,但是不建造新的核電廠。當然,作為日本人,我們對可再生能源寄予厚望,但是我們仍然需要基本的和穩定的能源供應。”事實上,2011年6月由《朝日新聞》進行的民意調查顯示,82%的民眾支援日本放棄核能,多數受訪者認識到對核能的需求,並且建議採取逐步放棄核電的過程。

有人可能要問,日本為什麼不決定立即中止核計畫,就像德國、瑞士和義大利那樣。Iwata指出,必須考慮日本的社會、生產及生活方式等各種因素。“可再生能源的供應不穩定,這在農業社會可能是可行的,但是對於製造業社會,我們必須確保穩定的電力供應。”事實上,日本首相野田佳彥在就職演說上宣佈,“我們將在核反應爐的使用壽命到期時讓其退役,但是要我們馬上徹底消除對核電的依賴,這也是不可能的。”

業內人士普遍認為,短期的應對措施可能是提高對二氧化碳污染資源的重視,例如液化天然氣和煤炭。自2011年3月起,已被閒置的石油和天然氣發電機被再次啟用,從而確認了行業預測,日本的燃煤發電將增加近20%。日本煤炭能源中心總經理Michiaki Harada表示,“在短期內,煤電廠將會全面運行以防停電。”日本政府現在面臨無法實現2012年《京都議定書》目標的困境,同時在對受災地區進行重建,並努力改善國家的經濟局面。

展望未來,日本必須將行業需求與民眾情緒協調一致。“考慮能源‘最佳組合’是至關重要的,”Kameda指出,“我們必須實現能源的多樣化,以減輕其他國家的危機和問題帶來的影響,同時牢記碳排放目標。”Iida強調了消費者思維轉換的重要性,並表示,“消費者的生活方式必須改變,這樣的話,即使在採用可再生能源的時候,能源消費也不會增加。”

2011年3月的自然災難和核事故敦促日本重新審視其能源矩陣。這場全新的辯論將為新能源在日本的全面使用鋪平道路。現在是可替代能源不僅僅是唱配角的時候了。

這篇文章的作者是大衛(David Cheong)、米瓦加德納佩吉(Miwa Gardner-Page)和史蒂芬妮哈吉奧(Stephanie Hagio),他們是Lauder Class 2013的成員。

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"日本能源政策的試點和痛點." China Knowledge@Wharton. The Wharton School, University of Pennsylvania, [18 January, 2012]. Web. [26 April, 2017] <http://www.knowledgeatwharton.com.cn/zh-hant/article/2984/>

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"日本能源政策的試點和痛點" China Knowledge@Wharton, [January 18, 2012].
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