由于東日本大地震和核電站事故的發(fā)生，日本人對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經(jīng)濟增長的產業(yè)革命
文/《瞭望》新聞周刊駐東京記者藍建中
核電現(xiàn)在占日本電力供應的約四分之一，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，日本參議院全體會議通過了《關于電氣事業(yè)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(guī)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(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條件。
太陽能與地熱
根據(jù)《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(fā)的電，以期鼓勵更多企業(yè)或個人進入利用可再生能源發(fā)電業(yè)，盡快形成一定產業(yè)規(guī)模。
該法還規(guī)定，除了太陽能發(fā)電外，電力公司收購的對象擴大到大規(guī)模太陽能發(fā)電、風力、水力(中小規(guī)模)、地熱、生物質發(fā)電等。該法還規(guī)定可以根據(jù)發(fā)電的種類、設置方法、規(guī)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(guī)模住宅用太陽能發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)的電，日本政府已從2009年11月開始實施為期10年的《太陽能發(fā)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(jīng)包括了“太陽光發(fā)電促進附加費”。
除了地面太陽能發(fā)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(jīng)完成了“太空太陽能發(fā)電的實驗設施”，目標是將太陽能電池發(fā)射到太空后，所發(fā)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(fā)射攜帶直徑10米的太陽能電池板的衛(wèi)星，實現(xiàn)輸出功率達到10千瓦的發(fā)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(xiàn)商業(yè)運作。
日本是一個島國，風向不穩(wěn)定，雨雪很多，風力和太陽能發(fā)電并非很適宜。 東京大學名譽教授安井至認為現(xiàn)在最可行的是“地熱發(fā)電”，接下來是“中小水力發(fā)電”、“海上風力發(fā)電”。
地熱發(fā)電是利用火山活動帶來的地熱產生的水蒸氣發(fā)電的方法，現(xiàn)在日本有18處地熱發(fā)電站，年發(fā)電量合計達到535兆瓦，相當于半座核電站的發(fā)電容量。在作為火山國的日本，這可以說是最適宜的發(fā)電方法。
地熱發(fā)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(huán)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(fā)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(fā)電站建造為觀光資源等。
以前地熱發(fā)電的成本很高，但近年來逐漸降低，已有發(fā)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(fā)電站則降至每千瓦時7日元。
日本地熱發(fā)電量目前約為53萬千瓦，2010年居于世界第八位。地熱發(fā)電對技術要求很高，2010年，世界70%的地熱發(fā)電設備是由富士電機公司、東芝公司和三菱重工業(yè)公司3家企業(yè)供應的。
但對于作為經(jīng)濟大國的日本龐大總發(fā)電量來看，地熱發(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堆的發(fā)電量。九州電力公司雖然利用地熱發(fā)電較多，但是也僅占九州地區(qū)可生產電力總量的2%。因此日本地熱發(fā)電潛力巨大。
海上風力發(fā)電
日本能源專家認為，海上風力發(fā)電與陸地相比，風向風力非常穩(wěn)定，因此是一個“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，建設世界首個漂浮在海面上的“浮體式”風力發(fā)電站，希望以此解決能源問題，并擴大就業(yè)，幫助災區(qū)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(fā)電站，總輸出功率能夠達到460萬千瓦。作為重建災區(qū)的一個核心措施，日本政府準備將福島縣建成開發(fā)可再生能源的基地，并將產業(yè)技術綜合研究所的一部分研究設施轉移到福島，除風力發(fā)電站外，還將在福島縣建設大型太陽能發(fā)電站。
海上風力發(fā)電站包括風車、發(fā)電機、軸承等，零件數(shù)達到約2萬個，涵蓋廣泛的企業(yè)。例如，建設和維修保養(yǎng)一座100萬千瓦的海上風力發(fā)電站，就可以創(chuàng)造2.2萬人的就業(yè)機會。日本政府準備通過優(yōu)惠政策，吸引零件廠家到災區(qū)生產，從而擴大就業(yè)。
浮體式海上發(fā)電站是世界首創(chuàng)，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(fā)電站的實驗外，世界上還沒有將浮體式海上風力發(fā)電站大規(guī)模投入生產的實例。
在海上風力發(fā)電站中，還有將基座設在海底的“著床式”，但是在水深超過50米的地點，建設費用大幅增加，從經(jīng)濟角度來說很不合算。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力發(fā)電的關鍵。
根據(jù)計劃，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6座海上風車用于進行實證實驗，每座風車的輸出功率為5000千瓦左右，總輸出功率最大達到3萬千瓦。
日本政府準備利用5年時間收集數(shù)據(jù)，進行海底電纜輸電、與原有輸電網(wǎng)的合作等實驗，然后在2020年擴大到40萬千瓦的規(guī)模，這相當于一座核反應堆發(fā)電量的三分之一。如果實現(xiàn)這一目標，屆時將有60至80座大型風車漂浮在福島海面上。日本政府還設想將來將輸出功率進一步擴大到100萬千瓦。
日本環(huán)境省也準備從2013年春天開始，在長崎縣五島市的椛島附近建設一座實驗用的2000千瓦級浮體式海上風力發(fā)電站。
根據(jù)美國調查公司的預測，到2017年，全球的海上風力發(fā)電將達到7100萬千瓦，相當于現(xiàn)在的約17倍。日本雖起步較晚，但希望通過發(fā)展浮體式海上風力發(fā)電站，奮起直追。
溫泉發(fā)電與高溫巖體發(fā)電
地熱發(fā)電主要是200攝氏度以上的地熱流體發(fā)電，而入浴時溫度過高的溫泉(例如70至120攝氏度)，需要降至50攝氏度左右，這時可以利用剩余的熱量，進行發(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，可以不用擔心源泉的枯竭、有毒物質導致污染、熱污染等問題。由于不需要在地下挖井，無法進行地熱發(fā)電的溫泉也適宜進行溫泉發(fā)電。
在日本，八丁原發(fā)電站正在利用以色列的設備進行溫泉發(fā)電，發(fā)電能力相當于2000千瓦，相當于BWR-4型核電站的四百分之一，可供數(shù)百到數(shù)千個家庭的電力需求，設置空間寬16米，縱深24米，只相當于一個便利店。
經(jīng)濟產業(yè)省的統(tǒng)計表明，日本國內適宜發(fā)展溫泉發(fā)電的地域很多，如果在全國普及，相當于8個核反應堆的發(fā)電量，而且能夠長期提供電力。
日本還在開發(fā)高溫巖體發(fā)電技術。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。
這種技術不利用溫水資源，也不會和溫泉等競爭，據(jù)認為日本國內可以利用的資源量達到380億瓦以上，相當于近40座大型發(fā)電站。目前，熔巖發(fā)電的很多技術課題已經(jīng)解決，利用現(xiàn)在的技術，已經(jīng)可以將每千瓦時的成本降至9.0日元。
作為未來的構想，利用熔巖附近的高熱進行熔巖發(fā)電也正在研究。雖然開發(fā)需要至少50年時間，但是潛在資源量達到60億千瓦，如果實現(xiàn)的話，能夠達到現(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業(yè)”
時下，日本學者紛紛著書立說，就發(fā)展可再生能源獻計獻策。有的學者主張將發(fā)展可再生能源作為又一次促進經(jīng)濟增長的產業(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，以及此后的計劃停電和節(jié)電，日本人對能源的看法正在改變。
“以前，對很多人來說，電是大型水庫、核電站、火力發(fā)電站等大規(guī)�；A設施提供的。如果個人設置太陽能電池，就可以自己提供電力，使發(fā)電更加貼近個人生活。”河口真理子指出，“有必要將可再生能源培育為第一產業(yè)。”
她認為，將可再生能源定義為第一產業(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產品，農機具廠家可以和混合動力車、電氣拖拉機、聯(lián)合收割機一起，向個體農戶出售設置在田間小道的風車和設置在渠道旁的水車，向農業(yè)合作社出售太陽能發(fā)電和帶風車的筒倉、利用生物質的干燥倉庫、利用沼氣的溫室、利用地熱的冷庫等。
再如，畜產的糞尿處理造價很高，環(huán)境負荷也很高，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作物。
農村由于土地廣闊，需求分散，建設輸電網(wǎng)成本很高，如果電力在一定程度上實現(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，產生新的收入來源，從而給農村帶來活力。同時有利于解決日本吃緊的兩個課題，即提高日本很低的糧食自給率和能源自給率。
她指出，關于發(fā)展可再生能源，以前的討論往往集中在提高電費上，實際上，通過多方面的利用方法和關注可再生能源的社會價值，能夠使可再生能源的價值進一步放大。
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