日本能源政策的试点和痛点

2011年3月在日本发生的核事故,成为能源未来和能源危机的一个缩影,这种能源曾经是依赖进口的国家的一种自主措施。日本的本土资源稀缺,作为急需能源的国家,日本必须寻找方法来对可替代和可再生能源加以广泛利用,比如太阳能和风能。日本能源协会资深主任Hideaki Tanaka指出,“消费者和公众对核能源带有负面情绪,同时对可再生能源寄予厚望。”

日本是一个天然资源稀缺的岛国,在历史上,一直严重依赖于进口能源。美国及中国的能源需求70%由本国生产满足,相比之下,日本必须进口80%的能源来满足需求。1973年,石油输出国发动了石油禁运,造成燃料价格大幅上涨,从而揭示了日本对外国能源的过度依赖。由于日本对外国能源的依赖性,促使该国重新评估其能源政策。和同样依赖于外国能源的欧洲发达国家不同,日本是一个孤立的岛国,地理位置特点使日本必须“选择在核电方面投入巨资,”日本风力发电协会主任Kuga Iwata说道。

日本签署《京都议定书》也对日本的核战略起到了重要影响。作为签署协议来遏制温室气体的国家,以及在国际舞台具有发言权的国家之一,日本承诺在2008年至2012年的五年间,将二氧化碳排放量从1990年的水平减少6%。此外,由于相对风能和太阳能等可替代的“绿色”能源,生产核能的成本相对较低,这也是日本采用核能的一个重要因素。

日本致力成为能源自给自足的国家、承诺环境保护、对可负担能源的经济考量,这些都促成该国对核能源的优先选择。2009年,29%的日本电力是核电力,而61%是由其他可燃燃料生产的,例如煤炭、石油和液化天然气。水力和可再生能源发电分别占到8%和1%。知道最近,日本政府设定目标,到2030年,将核电力在日本能源组合中的比例增加至50%。但是,2011年3月发生的地震和海啸,迫使日本对核计划进行重新评估,前日本首相菅直人的声明指出,“如果有发生事故的风险,这些事故可能会让我国领土一半荒芜,我们是无法承担这些风险的,即便我们100年才可能冒一次这类风险。”

地震、海啸、核危机

2011年3月11日,一场9.0级的地震引发海啸,摧毁了日本东北地区海岸线,伤亡和失踪人口达到25,000人。海啸造成福岛核电站的三个反应堆熔化,这场事故唤醒了日本和许多其他国家对核能源的危险的认识。在两个月里,德国宣布到2022年将关闭国内所有核电厂,意大利放弃了建造新的核电厂的计划,瑞士决定在现有核反应堆到达正常使用期限之后,可能会将其彻底淘汰。

日本已经关闭10个核反应堆,包括福岛的7个核反应堆,导致总发电量减少20%。因此,日本本岛的东部推出了一系列节能措施,以便夏季用电需求不会超出减少的供电量。很多办公室将室内温度保持在82华氏度,有些工厂在周六和周日开工,以免遇到工作日停电情况。在地震灾难过后的几个月里,日本民众令人钦佩的自制力,他们采取的“节能”措施,最大程度减少了能源短缺带来的破坏。这些措施固然有效,但是人们也都知道,这些只不过是针对长期问题的短期应对。Tanaka指出,“节能措施是短期解决办法,比如随手关灯或减少使用空调,这些要靠消费者的毅力和忍耐。另一方面,节能是长期解决方案,要依靠对节能技术的投资,例如将白炽灯更换为LED灯。”

核事故过后,东京电力公司受到严厉抨击,该公司是福岛Daichii核电厂的运营商。目前由日本民主党领导的政府,由于灾后反应迟缓,也受到了严厉抨击。灾难揭示了东京电力公司和政府之间长达数十年的“融洽关系”,以及日本公众自此滋生的不信任感。

根据连续报道,数十种食品受到了放射性污染(从牛肉、大米乃至其他主粮),从而更加突出了事故的深远影响,而政府当局对此也缺乏有效对策。对放射性污染的恐惧不断加剧,推动了人们的反核情绪,自从灾难发生以来,人们越来越多地在宣泄这种情绪。2011年9月2日,日本首相野田佳彦在就职演说时表示,他将会支持未来将核能源逐步淘汰的做法,“我们在未来要发展成为不依赖核能的社会。”

对日本及企业的影响

在核危机之前,日本的主要执政党是民主党,该党派面临很多与国家经济有关的严重问题。随着社会的快速老龄化,出口阻碍日元的走强,以及在经济强国当中,人均公共债务占比最高,这些都使得执政党如今四面楚歌,必须着手处理战后历史上代价最为高昂的清理和重建工作,预计需要25万亿日元(3250亿美元)。民主党如何能够巧妙地处理这些措施,将对日本的经济发展前景具有举足轻重的作用。

在能源计划方面,日本现在需要进行重大变革。有些公司将核危机看作战略扩张的机会。例如,通用电气能源日本公司正在致力于满足小型企业对专用发电机的日益增加的需求。此外,政府通过了针对电力收购制度(FITs)的新的能源法案,法案要求到2012年中期,电力公司必须以高于政府设定的市场价格购买所有可再生能源。

不过,要想减轻商界领袖们对日本的全球竞争力的关注,此等措施的收效甚微。日本经济团体联合会是一个有影响力的日本大企业财团,联合会主席米仓弘昌(Hiromasa Yonekura)在接受《朝日新闻》的采访时,对政府在应对最近的核事故时采取的措施表示批判,并警告说,“如果我们用错误的方法来处理事故,日本经济将会崩溃。”

供电商表示涨价是必须的,因为东京电力公司计划和贸易部保持一致,在2012年春季实现10%的增长。伴随日元汇率节节攀升(2011年8月底,日元兑美元比率达到75.9的历史新高),不断增加的成本引发了很多猜测,即较多的日本厂商将很快把生产基地移到国外,而此举将对国内经济带来极大影响。

日本和可再生能源

截至2011年8月底,日本的54个核反应堆当中,只有15个在继续使用。其余的核反应堆都因安全问题而弃用,或者需要每13个月强制检验。重新启动反应堆必须得到辖区政府的批准。但是,鉴于公众对核动力的强烈反对,当地官员未能做出决定,增加了国家日益增长的能源问题。日本光伏能源协会总经理Masaaki Kameda表示,“在核问题上,日本分为两派。例如,现任的青森县知事支持核能源,但是多数市民表示反对。”

2011年8月,《朝日新闻》对2,000名成年人做了一项民意调查,可以说明日本对使用可再生能源来替换核能源的兴趣在日益增强。当被问及在各种能源当中做出选择时,85%的受访者首选的是可再生能源,例如风能、太阳能和地热能。但是,可再生能源生产的电力只占日本电力的1%,而太阳能和风能发电分别占到0.3%和0.4%。

可再生能源之所以未在日本被广泛使用,原因有三点:高成本、电力公司的垄断及地区电力基础设施不相配。可再生能源发电的成本预计为每千瓦37-46日元(0.48-0.60美元),相比之下,核能源发电的成本为每千瓦5-6日元(0.06-0.08美元)。由于可再生能源的发电成本是核能源的六至七倍,因此,一直以来,可再生能源是否被广泛使用,很大程度取决于政府计划和补贴。在危机之后,日本政府组建了委员会,对核能源的成本进行重新计算(增加了赔偿和工厂退役的成本因素),目的是打破核能源是“廉价能源”这一神话,让可再生能源可以盛行起来。东京大学教授Yoshihisa Murasawa估计,生产核能源的真实成本实际和太阳能相当,包含自然灾害、核废料处理及预防恐怖袭击等成本因素。

除了成本之外,日本电力公司的现有结构也是一大阻碍。日本的电力是由10家地区性电力公司生产的,每家公司各自垄断着发电和配电。Iwata认为,应当将电力公司的发电和配电权分离,这样可以带来更多竞争。他的意见得到了很多能源专家的附和。东京大学的教授Makoto Iida指出,2003年发布的《可再生能源投资组合标准》(RPS)使得上述情况更加严重,根据该项法律,1.3%的日本电力必须来自可再生能源。“这个目标太小,以至于电力公司早已达到这个目标,因而没有更多动力来购买更多可再生能源。”

另一个问题是,日本有两套不同的电气标准。东部日本的电气标准是50赫兹,西部日本的电气标准是60赫兹,而且还有两个独立的电网。这样的设置标准可以追溯到明治时代,当时东部地区从德国的AEG公司进口发电机并且采用的是前者标准,而西部地区使用的发电机来自美国通用电气公司,并且采用的是另一种标准。尽管有三个电厂可以将两个电网之间的电力进行传输,但这个过程既昂贵又有限,导致不时发生意外的电力短缺瓶颈。如果可再生能源也加入发电大军,上述情况将会变得更加复杂:可再生能源的供电量天生是不稳定的。例如,无法在夜间利用太阳能。正如Iwata指出的,“日本的电网很小,不像美国的电网,因此较难支持新增的、不稳定的发电资源。”

变通的解决方案

2005年,当政府计划中止之后,日本鼓励太阳能电池板的利用,并对家庭安装成本提供补贴。2009年,日本以483兆瓦(MW)的太阳能发电量排名第三,仅次于德国(3,845兆瓦)和意大利(723兆瓦)。同年,日本重新推出太阳能电池板安装补贴政策,并开始为电力公司实施FIT计划,以高于市场的价格对家庭生产的多余电力进行回购,截至2011年4月,市场价格为每千瓦小时42日元(0.55美元)。通过每月100日元(1.30美元)的附加费来对这个价格进行抵销,由未安装太阳能电池板的客户来支付这笔附加费。

太阳能已经在日本盛行,特别是在政府的补贴下。Kameda发现,2011年5月和6月,太阳能电池板补贴的应用比去年同期增加了30%。太阳能发电有着很多优点,包括没有二氧化碳排放、和峰值电力输出及峰值耗电时间吻合,而且没有传输损耗(在发电和消耗之间没有能源损耗)。

除了这些优势之外,仍然存在很多问题。太阳能的发展很大程度取决于政府对降低成本的支持。即便政府为安装太阳能电池板和FIT提供补贴,Kameda说道,普通家庭仍然需要10年时间才能收回成本。此外,太阳能最大的弊端是产出不稳定。光伏电池的发电不稳定,就会破坏电网的供电,造成质量问题。目前,没有足够大的且人们负担得起的蓄电池,无法将电网的多余电力储存起来备用。

风力发电是日本的另一个稳步增长的可再生能源。风力发电之所以有吸引力,是因为零排放及较低的发电成本,即每千瓦小时10-14日元(0.13-0.18美元),低于太阳能发电的成本。但是在2010年,日本的风力发电量在全球仅排名第十二。和德国、美国及加拿大不同,日本并未推出风力发电的激励机制,比如补贴或FIT。此外,Iwata指出,“日本土地资源稀少,人口分散在全国各地。这就减少了风电场的可用土地数量。”作为一种能源,风力发电也是不可预计的。此外,风力发电引起的不良健康反应也是一个问题,比如发电次声(低频声音)造成的失眠、头痛和兴奋。而鸟类撞击也是引起自然资源保护主义者抨击的热点,因为鸟类会和风力涡轮机碰撞致死。Iida还指出,“电力公司对风电场供应商的筛选过程是有问题的,因为多数是基于运气。风力发电的采纳过程仍然受阻,因为有很多组织和公司未被选中,因此他们就转身离局了。”

由于日本地形多山,因此别无选择,只能依赖近海的海风。但是,日本的海床沉降速度很快,“给风电场的开发提出了技术和经济难题,”Tanaka指出。但是仍存在一些发展潜力:东京电力公司目前正在千叶县沿海进行近海固定风电场试验。

前途难卜

风能和太阳能是日本当前最普遍的可再生能源技术,考虑到这两种技术面临的多重障碍,很显然,日本几乎不可能放弃核电。“放弃核电是不太现实的,”日本煤炭能源中心秘书处副主任Satoru Kushida说道,“相反,最可行的是让现有的核电厂继续运行,但是不建造新的核电厂。当然,作为日本人,我们对可再生能源寄予厚望,但是我们仍然需要基本的和稳定的能源供应。”事实上,2011年6月由《朝日新闻》进行的民意调查显示,82%的民众支持日本放弃核能,多数受访者认识到对核能的需求,并且建议采取逐步放弃核电的过程。

有人可能要问,日本为什么不决定立即中止核计划,就像德国、瑞士和意大利那样。Iwata指出,必须考虑日本的社会、生产及生活方式等各种因素。“可再生能源的供应不稳定,这在农业社会可能是可行的,但是对于制造业社会,我们必须确保稳定的电力供应。”事实上,日本首相野田佳彦在就职演说上宣布,“我们将在核反应堆的使用寿命到期时让其退役,但是要我们马上彻底消除对核电的依赖,这也是不可能的。”

业内人士普遍认为,短期的应对措施可能是提高对二氧化碳污染资源的重视,例如液化天然气和煤炭。自2011年3月起,已被闲置的石油和天然气发电机被再次启用,从而确认了行业预测,日本的燃煤发电将增加近20%。日本煤炭能源中心总经理Michiaki Harada表示,“在短期内,煤电厂将会全面运行以防停电。”日本政府现在面临无法实现2012年《京都议定书》目标的困境,同时在对受灾地区进行重建,并努力改善国家的经济局面。

展望未来,日本必须将行业需求与民众情绪协调一致。“考虑能源‘最佳组合’是至关重要的,”Kameda指出,“我们必须实现能源的多样化,以减轻其他国家的危机和问题带来的影响,同时牢记碳排放目标。”Iida强调了消费者思维转换的重要性,并表示,“消费者的生活方式必须改变,这样的话,即使在采用可再生能源的时候,能源消费也不会增加。”

2011年3月的自然灾难和核事故敦促日本重新审视其能源矩阵。这场全新的辩论将为新能源在日本的全面使用铺平道路。现在是可替代能源不仅仅是唱配角的时候了。

这篇文章的作者是大卫(David Cheong)、米瓦加德纳佩吉(Miwa Gardner-Page)和史蒂芬妮哈吉奥(Stephanie Hagio),他们是Lauder Class 2013的成员。

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"日本能源政策的试点和痛点." China Knowledge@Wharton. The Wharton School, University of Pennsylvania, [18 一月, 2012]. Web. [15 July, 2020] <https://www.knowledgeatwharton.com.cn/article/2983/>

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