加大引入可再生能源力度之展望——访资源能源厅部长井上博雄
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10年间实现翻倍,但依然面临诸多课题
——2021年制定的现行版《第6次能源基本计划》提出,2030年可再生能源(含水力)在发电能源中的占比要提高到36%至38%。2022年的实际数据为21.7%,而今年即将修订基本计划,您如何看待目前的现状?
井上博雄 2011年东日本大地震造成福岛第一核电站事故以前,可再生能源的占比一直在10%左右。之后,随着固定价格收购制度(FIT)的推出,目前占比已超过20%,实现了翻倍。2030年的目标值又高出了一倍。针对现状而言,我认为日本正在迅速加大可再生能源的引入力度。尤其是太阳能发电的占比已经从2011年的0.4%猛增至9.2%(2022年)。目前,日本可再生能源装机容量位居全球第6位,太阳能发电装机容量位居第3位。平地单位面积的太阳能发电装机容量已超越德国,位居全球第一。
可再生能源在发电能源中的占比变化
2011年度 | 2022年度 | 2030年度目标 | |
---|---|---|---|
可再生能源整体 | 10.4% | 21.7% | 36-38% |
其中太阳能 | 0.4% | 9.2% | 14-16% |
风力 | 0.4% | 0.9% | 5.0% |
水力 | 7.8% | 7.6% | 11.0% |
地热 | 0.2% | 0.3% | 1.0% |
生物质能 | 1.5% | 3.7% | 5.0% |
出处:资源能源厅资料
那么,关于2030年是否能够达到目标值,坦率地说,我觉得并非易事。目前面临的一个问题是“与地区社会的共生”。比如,在太阳能发电方面,日本对平地的利用率已经达到了世界顶尖水平,接下来会研究在斜坡或森林等场所安装发电板。而现实情况是,出于影响安全或破坏景观的考虑,地区社会的担忧情绪日趋突出。因此,去年修订了相关法律(《可再生能源特别措施法》),试图加强要求企业与地区社会达成共识的制度措施。
第二个课题是如何降低发电成本。目前的办法是在电费中征收“可再生能源普及费”,但被诟病价格太高。第三是建设旨在有效利用可再生能源发电电力的输电网。这部分费用负担不能偏向于特定地区,包括相关制度改革在内,必须抓紧推进建设。第四是“调节能力”,换句话说就是加大引入避免可再生能源发电电力被浪费的蓄电池、抽水蓄能发电站等。
最后是加快国产创新。也有一种声音批评称,目前日本使用的绝大部分太阳能发电板都是海外制造的,大笔可再生能源普及费流向了海外的太阳能板制造商。出现“希望凭借日本主导的创新来重塑格局”之类的论调也是情理之中的事。我认为,比较有希望的种子技术首先是钙钛矿电池。另外,如果再花点时间努力提升一下,漂浮式海上风电也值得期待。恐怕在这两个方面可以凭借日本的技术实力开辟出致胜途径。
为引入固定型蓄电池提供大力支持
——在刚才提到的第四个课题“调节能力”中,您如何看待蓄电池这个关键因素的动向?
井上 现在全世界在这方面的发展日新月异。针对蓄电池,除了在引入时提供补贴外,政府还在推行相关举措,扩大蓄电池应用企业的收益机会。
具体来说,政府正在完善电力市场环境,建立可以采购零碳发电能源和蓄电池等可调节发电能源的批发电力市场和供需调节市场。蓄电池企业只要在白天电价较低的时间段充电(白天大量太阳能发电板运转工作,电价往往会下降),在电价较高的夜间放电,就可以产生利润。换言之,政府正在打造蓄电池“可以赚钱”的市场环境。经济上具有盈利可能性之后,就会有越来越多的企业愿意参与蓄电池业务。
为了进一步推动引入蓄电池的潮流,今年首次实施的“远期零碳发电能源竞拍”项目也将蓄电池列为了对象发电能源。除了初期设备投资外,还将向引入蓄电池的企业提供维护蓄电池所需的人工费等固定费用,为期长达20年。
政府还将利用“绿色转型经济过渡债”,支持蓄电池生产企业开展设备投资。尽管这项政策主要针对锂电池,但在系统用蓄电池领域,日本企业在某些方面也具有优势。比如住友电工的液流电池和日本碍子的钠硫(NAS)电池等。这些电池的特点在于可重复充放电时间长于锂电池。虽然不适合用作车载蓄电池,但如果这种系统用蓄电池不断涌现,在某些情况下,或将有望成为日本的“致胜奇招”。
前景光明的可弯曲太阳能发电板
——请您介绍一下近段时间引发热议的钙钛矿太阳能电池的研发情况。
井上 钙钛矿电池分为薄膜和玻璃两种类型,日本企业具有明显优势的是薄膜型。这种类型的太阳能电池非常轻薄,可以安装在过去无法安装的场所,非常适合日本这样国土面积狭小的国家。东京都千代田区内幸町的土地再开发项目计划将一座2028年完工的摩天大楼墙面贴满钙钛矿太阳能电池。这栋大楼的装机容量可达1兆瓦,按预定计划将成为实际具备兆瓦级发电功能的高层建筑。有效利用钙钛矿太阳能电池的特性,可以破解具备太阳能电池板安装条件的平地较少这一课题。
还有一个优势是,其主要原材料是碘。日本是全球第二大碘生产国,可以采用国产资源制造这种电池。长期以来,太阳能电池板均采用硅原料制造,而这种原料几乎完全依赖中国生产。钙钛矿太阳能电池是横滨桐荫大学宫坂力教授发明的日本原创技术,由积水化学和EneCoat Technologies等企业与政府联合利用绿色创新基金研发,并开展了实证实验。我认为在薄膜型电池领域,日本领先世界。着眼于实现量产和进一步推广普及,政府也将竭尽所能,推行可以实现综合发展的政策。
海上风电的潜力
——关于漂浮式海上风力发电,您刚才提到了“虽然可能要花些时间,但前景光明”。请您谈一谈对现状和未来的展望。
井上 对于日本来说,漂浮式海上风电非常重要。毕竟,包括领海在内,日本拥有的专属经济区(EEZ)面积位居全球第六位。而这些专属经济区的水位很深,无法安装此前常用的固定式风机。如果漂浮式风机实现商用化,那么海上风电非常值得期待,因而很有发展的必要性。就发展可能性而言,日本的造船和浮体平台技术实力本来也很强大。
漂浮式海上风电并非只要在浮体平台上摆放传统的风机即可。浮体平台会晃动,所以恐怕必须引入和传统风电机组截然不同的系统。日本的风机制造企业已经退出大型风机生产事业,但依然拥有大批技术人员,且保留着相关数据和经验。我认为或许日本还有一些空间,可以凭借自身力量构建浮体平台和风机一体化的新系统。
实际上,美国在这一领域也对日本寄予了期待,4月日美首脑会谈也就两国展开合作达成了共识。欧洲也是同样的想法,希望实现日美欧三方联手。所谓需要花些时间,主要指的是目前发电成本较高。有些地方需要竞争,有些地方应该合作,我认为日本将在推进合作的过程中发现对自身而言的利益之所在。
面向建设“氢能社会”的国际竞争
——最后,请您谈一谈在建设零碳社会方面备受关注的氢能发展的工作。
井上 今年5月,国会通过了《氢能社会推进法》。成本高于化石燃料的氢能面临“先有鸡还是先有蛋”的问题(编辑部注:在无法产生利润的情况下难以实施先行投资),为了解决这一问题,政府将确保3万亿日元的绿色转型预算,对氢能与化石燃料的价格差给予长达15年的补贴。作为绿色转型时代的能源,氢能有望得到越来越广泛的利用,因而在全球广受关注,我国也必须认真对待。
以丰田为代表,日本企业在多个氢能相关技术领域具有优势。全球氢能市场的发展预计最先将在欧洲起步,从促进日本经济发展的意义而言,我们也有必要去争取那里的市场份额。“生产”氢能的水电解设备和电解膜、“运输”氢能的海上运输技术、“使用”氢能的汽车和电机,等等,日本在这些领域都拥有众多具有国际竞争力的企业。作为产业政策,支持这些企业的技术开发,适应氢能的发展,也是富有意义的。
(2024年7月9日采访)
标题图片:用于风力发电的风车和太阳能发电的电池板。2024年5月21日,青森县六所村(时事社)
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