日本新能源開發(fā)利用的政策取向

日本新能源開發(fā)利用的政策取向

日本自然資源匱乏，石油、煤炭和天然氣等主要能源資源沒有豐富，能源自給自足率僅為約4%。日本所需的石油、天然氣和天然氣的97.7%和96.6%都依賴進(jìn)口。1973年和l978年的兩次石油危機(jī),給日本經(jīng)濟(jì)以嚴(yán)重沖擊,也迫使日本政府從此推進(jìn)新能源開發(fā)利用,并取得了快速發(fā)展。新能源在一次能源供給中所占的比例逐年增加,并使日本石油消費(fèi)量逐步降低,大氣污染也相應(yīng)減少。近年來,日本在新能源開發(fā)領(lǐng)域的技術(shù)遙遙領(lǐng)先,成為日本經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇的推動(dòng)力之一,也為日本經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。能源是人類賴以生存的五大要素之一,是國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要戰(zhàn)略物資。新能源是指和長期廣泛使用,技術(shù)上較為成熟的常規(guī)能源(如煤、石油、天然氣、水能等)對比而言,以新技術(shù)為基礎(chǔ),系統(tǒng)開發(fā)利用的能源,即人類后來才開發(fā)利用的能源,包括太陽能、潮汐能、波浪能、海流能、風(fēng)能、地?zé)崮?、生物能、氫能、核聚變能?是一種已經(jīng)開發(fā)但尚未大規(guī)模使用,或正在研究試驗(yàn)尚需進(jìn)一步開發(fā)的能源。日本推進(jìn)新能源開發(fā)利用的舉措,值得我們借鑒。一、日本推動(dòng)了新能源開發(fā)和使用的政府政策日本在新能源開發(fā)利用方面之所以取得進(jìn)步,與日本政府采取的扶持政策是分不開的。1.日本經(jīng)濟(jì)推進(jìn)中的能源戰(zhàn)略日本能源政策的基本目標(biāo)是:能源安全(EnergySecurity)、經(jīng)濟(jì)增長(EconomicGrowth)、環(huán)境保護(hù)(Environment),簡稱能源“3E”目標(biāo)。在這一目標(biāo)指導(dǎo)下逐步形成日本新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展子目標(biāo):(1)完成《京都議定書》規(guī)定的減排溫室氣體目標(biāo)。許多日本企業(yè)明確社會(huì)責(zé)任,發(fā)布“可持續(xù)發(fā)展報(bào)告書”,而政府則分別從供應(yīng)方和需求方采取措施。(2)提高能源使用效率。日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省編制了《新國家能源戰(zhàn)略》,提出要大力發(fā)展節(jié)能技術(shù)和新能源產(chǎn)業(yè),爭取到2030年前將全國的整體能源使用效率提高30%以上。(3)能源多樣化,開發(fā)利用新能源。1973年第一次石油危機(jī)后,日本開始推行擺脫依賴石油的政策,增加液化天然氣的使用,發(fā)展核能和水力發(fā)電。作為能源多樣化戰(zhàn)略的重要一環(huán),更是加強(qiáng)了對風(fēng)力、太陽能、燃料電池以及其他新能源的開發(fā)利用。通過上述種種努力,日本的能源多樣化戰(zhàn)略取得了顯著成果,對石油的依賴程度明顯減小。2.日本“發(fā)展新能源和能源新戰(zhàn)略”日本新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,始終是通過計(jì)劃與法律手段推進(jìn)的。1974年,日本制定并實(shí)施了“新能源開發(fā)計(jì)劃”,即“陽光計(jì)劃”,把發(fā)展太陽能和燃料電池技術(shù)定為國家戰(zhàn)略。1978年,日本又實(shí)施了“節(jié)能技術(shù)開發(fā)計(jì)劃”,即“月光計(jì)劃”。1993年,日本把“陽光計(jì)劃”與“月光計(jì)劃”合并后推出“能源和環(huán)境領(lǐng)域綜合技術(shù)開發(fā)推進(jìn)計(jì)劃”,也稱“新陽光計(jì)劃”,目的是促進(jìn)新能源的開發(fā)利用和商業(yè)化。1994年12月,日本內(nèi)閣會(huì)議通過“新能源推廣大綱”,指出投入能源事業(yè)的任何人都有責(zé)任與義務(wù)全力促進(jìn)新能源和再生能源推廣工作。日本第一次正式宣布發(fā)展新能源及再生能源,成為日本新能源發(fā)展的政策基礎(chǔ)。在國家層面上,要求政府全力推進(jìn)新能源和再生能源;在地區(qū)層級上,要求當(dāng)?shù)乜h市政府全力配合宣傳,使私人企業(yè)、一般大眾了解此項(xiàng)基本政策。同時(shí),提出到2010年,新能源和再生能源占全國能源供應(yīng)3%以上的目標(biāo),或提供相當(dāng)于約1550萬噸油當(dāng)量的新能源。1997年12月,日本內(nèi)閣決議正式通過“環(huán)境保護(hù)與新商業(yè)活動(dòng)發(fā)展”計(jì)劃,作為政府到2010年實(shí)施新能源和再生能源行動(dòng)方案。行動(dòng)方案將新能源及再生能源工業(yè)列為15項(xiàng)新興工業(yè)之一,并且在構(gòu)建新能源及再生能源商業(yè)化過程中,建立問題反饋?zhàn)粉櫹到y(tǒng)。采取積極措施推進(jìn)新能源和再生能源的發(fā)展:一是刺激市場需求促進(jìn)降低成本,二是積極研發(fā)新技術(shù)減少成本,三是降低手續(xù)費(fèi)用和放寬限制,四是制定和完善市場規(guī)則和制度,五是培養(yǎng)大眾的認(rèn)知程度。(p11)3.促進(jìn)新能源的推廣應(yīng)用在新能源的開發(fā)利用方面,日本政府采取了一系列的措施:(1)日本新能源產(chǎn)業(yè)基金日本政府在新能源的研發(fā)上,舍得投入,力圖確保未來能源科技的制高點(diǎn),推出“新陽光計(jì)劃”,每年撥款570多億日元研究新能源技術(shù)、能源輸送與儲(chǔ)存技術(shù)等。1996年,日本政府投入新能源產(chǎn)業(yè)的資金是479億日元,此后連年增加,至2004年已達(dá)到1613億日元,增加了236.74%。投入的資金主要用于新能源的技術(shù)開發(fā)、實(shí)證實(shí)驗(yàn)。(2)資助企業(yè)發(fā)展新能源國家機(jī)關(guān)、公共設(shè)施必須依法帶頭采購太陽光發(fā)電系統(tǒng)和利用太陽能的熱水器系統(tǒng),采購低能耗、低公害汽車等,資助企業(yè)和地方公共團(tuán)體發(fā)展新能源。政府每年向從事新能源事業(yè)的公司發(fā)放獎(jiǎng)勵(lì)性補(bǔ)助金,2003年總計(jì)發(fā)放393億日元,向從事新能源事業(yè)的非營利組織提供1.1億日元,向地方公共團(tuán)體發(fā)放專項(xiàng)補(bǔ)助金2.33億日元。(3)直接補(bǔ)助用戶家庭為鼓勵(lì)國民使用新型能源,除向生產(chǎn)企業(yè)發(fā)放補(bǔ)貼令其降低設(shè)備價(jià)格外,還按1KW(千瓦)9萬日元標(biāo)準(zhǔn)直接補(bǔ)助用戶家庭,2003年總計(jì)發(fā)放了132億日元。二、日本推動(dòng)新能源開發(fā)和利用的主要方向1.日本開發(fā)電阻率日本于20世紀(jì)60年代中期就開始利用核能。特別是經(jīng)過兩次石油危機(jī)之后,為了增加能源的自給率,日本便大力開發(fā)核能,陸續(xù)在全國建立了多家核電站。目前全日本共建有核電站54座,總裝機(jī)容量為4712.2萬kW,是世界第三核能大國,核能占能源供給總量的15%,核能電化率近40%。日本新近出臺(tái)的《國家能源新戰(zhàn)略》,計(jì)劃要進(jìn)一步發(fā)展核能發(fā)電,把核電比重從現(xiàn)在15%提高17%。核電對于電力的穩(wěn)定供給和環(huán)境保護(hù)是十分有利的。日本開發(fā)核能主要關(guān)注兩個(gè)問題,一是核燃料的供應(yīng)問題,二是開發(fā)安全問題。日本核燃料全部依賴進(jìn)口。眾所周知,由于核燃料的特殊性能及其提煉的高難度,國際上對核燃料的開發(fā)利用有許多嚴(yán)格的限定,嚴(yán)格限制其使用范圍。除了支付巨額經(jīng)濟(jì)成本,還要向本國國民和世界做出政治承諾,保證其用途。日本在這方面一直堅(jiān)守諾言,潛心鉆研核能開發(fā),并取得巨大發(fā)展,對本國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展,提高本國能源的自給率起到了很大的推動(dòng)作用。在核能開發(fā)的安全問題上,日本將最大限度地發(fā)揮政府在能源安全中的指導(dǎo)作用,加大對能源安全的投入。2.太陽能發(fā)電系統(tǒng)日本是世界上太陽能開發(fā)利用第一大國,也是太陽能應(yīng)用技術(shù)強(qiáng)國。日本太陽熱能的利用,從1979年第二次石油危機(jī)后開始,1990年進(jìn)入普及高峰。太陽能技術(shù)日益創(chuàng)新,能量轉(zhuǎn)換率不斷提高,成本也是新能源中最低的。日本將太陽能的利用分為太陽光能和熱能兩種。太陽光能發(fā)電,是利用半導(dǎo)體硅等將光轉(zhuǎn)化為電能。從2000年起,日本太陽能發(fā)電量一直居世界首位,2003年太陽能發(fā)電裝機(jī)容量占世界太陽能發(fā)電裝機(jī)容量的49.1%,并計(jì)劃到2010年增加6倍。(p10)當(dāng)前太陽能技術(shù)開發(fā)的重點(diǎn)是硅膜太陽能電池、化合物太陽能電池,同時(shí)還加強(qiáng)分散電源高密度連接對配電系統(tǒng)影響的研究,這些課題從2001年正式列入“新陽光計(jì)劃”。日本政府在太陽能開發(fā)與應(yīng)用方面,也不斷增加財(cái)政支持,2003年太陽能技術(shù)的政府投資就高達(dá)135.52億日元。日本太陽能電池技術(shù)不斷提高,其光能轉(zhuǎn)換率已將近20%。從過去20年來看,其成本隨著電力累計(jì)產(chǎn)量的成倍提高而降低到原來的82%,如果能夠保持這種勢頭,它就能夠與普通電力媲美了。在日本到處可以看到各式各樣的太陽光能發(fā)電裝置。3.日本風(fēng)電項(xiàng)目引起風(fēng)力發(fā)電難以運(yùn)行在風(fēng)能利用方面,日本也取得很大成功。目前日本風(fēng)力發(fā)電能力列世界第9位。由于日本的地理地貌優(yōu)勢,風(fēng)力資源極其豐富,早在20世紀(jì)80年代初,日本在風(fēng)能開發(fā)和利用方面就進(jìn)行了研究和規(guī)劃,開發(fā)技術(shù)不斷升級換代。近年來發(fā)展更快,1999年后的4年里發(fā)電量增加了8倍多。2003年日本共有576座風(fēng)車,發(fā)電量為67.8萬kW,2004年發(fā)電量接近100萬kW。2010年目標(biāo)設(shè)定為3000kW,2030年則要達(dá)6020kW。日本對風(fēng)電設(shè)備給予補(bǔ)助,剩余風(fēng)電可賣給電力公司,這是近年來日本風(fēng)電急劇增加的原因。隨著大型風(fēng)場建設(shè)的增加,日本風(fēng)電建設(shè)成本已下降至850美元/kW左右。但由于日本地理位置關(guān)系,風(fēng)力氣流紊亂,造成輸出頻率不穩(wěn),使得發(fā)電設(shè)備利用率低,僅為20%~30%左右,成本也很高,同時(shí)風(fēng)力發(fā)電難于蓄存,這是當(dāng)前風(fēng)力發(fā)電面臨的主要技術(shù)課題。為此,日本政府投入了大量資金用于技術(shù)研發(fā)。4.日本生物能源技術(shù)的發(fā)展生物發(fā)電在日本是一種新生事物,正在受到越來越廣泛的關(guān)注。由于是對自然界生物的循環(huán)利用,原材料豐富而廉價(jià),開發(fā)成本低,而且利用潛力非常大。近幾年日本在這方面進(jìn)行潛心研究和規(guī)劃,取得了很好的效果。生物能來源于動(dòng)植物的有機(jī)體,它不會(huì)增加CO2排放量,是可再生的環(huán)保能源。其原料是垃圾、污水和植物、動(dòng)物等。日本目前主要采用直接焚燒廢物、造紙業(yè)排放的黑色液體和農(nóng)林畜產(chǎn)排放物及生活垃圾等獲取電力和熱能。2003年,日本政府在生物能技術(shù)的研究開發(fā)方面投入經(jīng)費(fèi)達(dá)28億日元。生物能源雖然具有減少化石燃料使用量的效果,不過能否控制CO2的排放還是個(gè)未知數(shù)。因?yàn)槿绻皇菃渭兺ㄟ^燃燒廢棄物來發(fā)電或用作熱源的話,并不能減少CO2的排放。因此,目前人們正在將植物培育和節(jié)能技術(shù)組合在一起,開發(fā)能夠從整體上控制CO2排放的技術(shù)。廢棄物發(fā)電方面,日本主要是以各個(gè)地方自治體為中心進(jìn)行發(fā)展。廢棄物發(fā)電所用的廢棄物主要是城市垃圾等一般廢棄物和民間產(chǎn)業(yè)排放出來的產(chǎn)業(yè)廢棄物。一般廢棄物的燃燒處理設(shè)施雖然在日本全國大約有近2000處之多,但目前擁有發(fā)電設(shè)備的只有約12%,不過這12%的燃燒處理設(shè)備所發(fā)電的份額卻占日本廢棄物發(fā)電總量的大約80%。廢棄物發(fā)電的原理主要是用廢棄物焚燒時(shí)產(chǎn)生的高溫蒸汽,帶動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)來產(chǎn)生電力。這種能源具有很大的優(yōu)勢:它不會(huì)增加CO2排放量;可獲得連續(xù)穩(wěn)定的電能;規(guī)模小,有利于發(fā)展分散性電源系統(tǒng);發(fā)電后的余熱還可用于取暖、供熱水等等。2003年度末,日本廢棄物發(fā)電的設(shè)備總?cè)萘看蠹s為155.4萬KW,其中一般廢棄物發(fā)電約為134.9萬kW,產(chǎn)業(yè)廢棄物發(fā)電容量約為20.5萬kW,計(jì)劃到2010年達(dá)到417萬kW。政府還要求,具有300t以上垃圾處理能力的工廠盡可能安裝發(fā)電設(shè)備,而且要以大規(guī)模連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)電設(shè)備為主。今后至少要有88%的垃圾處理廠能發(fā)電。與過去的成績相比,應(yīng)該說日本的廢棄物發(fā)電有了一定的發(fā)展,但依然受到需要妥善解決地點(diǎn)和技術(shù)上的一些問題的制約。到目前為止,廢棄物發(fā)電的效率只達(dá)到10%。與一般火力發(fā)電的40%相比,發(fā)電技術(shù)提高的任務(wù)還很艱巨。5.日本燃料發(fā)電企業(yè)日本氫能的主要研究方向是燃料電池。日本于1981年對磷酸燃料電池進(jìn)行基礎(chǔ)研究,先發(fā)展成大型電池堆,繼而發(fā)展成電站,并實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。至2000年,日本磷酸型燃料電池電站69座,發(fā)電裝機(jī)為11.6MW。其中連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)超過5000h以上的有27座。燃料電池在技術(shù)上和可靠性上已達(dá)到或接近實(shí)用的水平,但相對成本過高。為發(fā)展燃料電池,2001年日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省提出了指導(dǎo)氫能和燃料電池技術(shù)發(fā)展的國家行動(dòng)綱領(lǐng),并明確了燃料電池實(shí)用化的目標(biāo)。日本計(jì)劃投資110億美元組織研發(fā),計(jì)劃到2010年使燃料電池總裝機(jī)容量達(dá)到220萬kW,到2030年建成8500個(gè)加氫站,燃料電池汽車達(dá)到1500萬輛,占汽車擁有量的20%。6.用戶生產(chǎn)量和發(fā)電量日本是由火山構(gòu)成的國家之一,地?zé)豳Y源豐富。在日本,地?zé)豳Y源的調(diào)查始于1950年,第一座地?zé)嵴居?966年開始運(yùn)轉(zhuǎn)。到2000年,共有16個(gè)地?zé)岚l(fā)電廠,總裝機(jī)容量為500萬kW,占日本總發(fā)電裝機(jī)容量的0.2%,年發(fā)電量約34億kW/h,占日本總發(fā)電量的0.3%。日本的地?zé)岚l(fā)電容量占全世界的比例為6%。7.其他新型能源日本在上述各種新能源開發(fā)方面取得成就同時(shí),想方設(shè)法地開發(fā)多種其他新型能源,以更新傳統(tǒng)能源結(jié)構(gòu)。比如二甲醚的開發(fā)和利用、利用浪力及潮流發(fā)電、冰雪能源的開發(fā)和利用、利用海洋溫差進(jìn)行發(fā)電等等,日本在利用自然資源開發(fā)能源方面,取得了許多創(chuàng)造性技術(shù)成果。三、開發(fā)新型能源的必要性我國是世界能源消耗大國之一,2003年我國的能源消耗總量已經(jīng)超過日本躍居世界第二位。面對常規(guī)能源供給日趨緊張的形勢,適時(shí)調(diào)整我國的能源戰(zhàn)略,努力開發(fā)新型能源,已經(jīng)迫在眉睫。日本在新能源開發(fā)利用方面取得的成就,給我國的新能源開發(fā)利用以頗多啟示。積極應(yīng)對新形勢下的能源開發(fā)競爭我國新能源開發(fā)利用起步較晚,但可以發(fā)揮其后發(fā)優(yōu)勢。所謂后發(fā)優(yōu)勢,是指發(fā)展中國家在實(shí)施現(xiàn)代化發(fā)展戰(zhàn)略時(shí),具有選擇使用國外在付出巨大代價(jià)才獲得的支撐經(jīng)濟(jì)增長的一系列科技成果,這樣它就可以跳過某些技術(shù)發(fā)展階段,直接采用新技術(shù),實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)力跨越式的發(fā)展。因此,我國應(yīng)從戰(zhàn)略高度看待新能源發(fā)展的歷史性機(jī)遇,要勇于和發(fā)達(dá)國家站在同一起跑線上,主動(dòng)參與競爭,而不是被動(dòng)等待技術(shù)轉(zhuǎn)讓。應(yīng)該迅速制定應(yīng)對新形勢下新能源開發(fā)利用的戰(zhàn)略,充分利用后發(fā)優(yōu)勢,吸取日本等發(fā)達(dá)國家在發(fā)展新能源中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),從各個(gè)角度跟蹤世界新能源方面的最新技術(shù)成果,加大自主研發(fā)能力,實(shí)現(xiàn)高起點(diǎn)跨越式趕超。實(shí)際上,圍繞新能源的競爭早已開始。僅僅把眼光盯在油氣資源及其運(yùn)輸通道上的做法無疑是短視的,走科技創(chuàng)新之路、積極開發(fā)新能源才是明智的選擇。在保障自身能源安全方面,西方國家普遍采取了“兩手策略”:除謀求油氣的穩(wěn)定供應(yīng)外,還加緊開發(fā)核能、太陽能、風(fēng)能、生物能、氫能等新能源。與發(fā)達(dá)國家相比,我國科研實(shí)力還相對薄弱,唯有加大科技投入,加強(qiáng)科技交流,發(fā)揮聯(lián)合攻關(guān)優(yōu)勢,才有望從容而自信地步入“后油氣時(shí)代”。把我國新能源的研發(fā)放在基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略全局中新能源技術(shù)將成為改變世界政治經(jīng)濟(jì)格局的重要因素。如果說,在20世紀(jì)誰控制了足夠的油氣資源,誰就能在地緣政治中占據(jù)主動(dòng)并保證本國經(jīng)濟(jì)的獨(dú)立發(fā)展,那么,在不久的將來,誰占領(lǐng)了新能源技術(shù)的制高點(diǎn),誰就能在21世紀(jì)的國際經(jīng)濟(jì)競爭中贏得先機(jī)。因此,我國必須把新能源的研發(fā)擺在基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略地位。要以政府名義制定相應(yīng)的能源研發(fā)遠(yuǎn)景規(guī)劃,加大政府的財(cái)政投入,制定強(qiáng)有力的扶助政策,采取切實(shí)可行的各種措施,積極鼓勵(lì)官產(chǎn)學(xué)投入研發(fā)行列。對新能源的生產(chǎn)者和消費(fèi)者可以采取適當(dāng)?shù)难a(bǔ)貼鼓勵(lì)政策,增強(qiáng)人們的環(huán)保和擇優(yōu)用能意識(shí),最終實(shí)現(xiàn)人與自然、社會(huì)和諧發(fā)展的目標(biāo)。我國資源利用利用現(xiàn)狀和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)我國新能源資源品種齊全、數(shù)量多,資源基礎(chǔ)雄厚。我國陸地每年接受的太陽輻射能相當(dāng)于24000億TCE(熱脹系數(shù)),如果按陸地面積的1%、轉(zhuǎn)換效率平均按20%計(jì),一年可提供的能量達(dá)48億TCE,比2000年全國商品能源消費(fèi)量(13億t)還多35億t;我國10M高度層的風(fēng)能總儲(chǔ)量為32億