綠色的世界,黑色的日本?

2021/03/05


  電氣化時代即將到來。這是因為要實現零碳排放,有必要盡可能避免燃燒化石燃料,而是以不排放溫室氣體的電力來維持社會運轉。控制光伏和風電、掌控蓄電池的國家將能掌握新能源的主導權。日本也需要加快引進可再生能源和電動化。

     

  在荷蘭鹿特丹港,格外引人注目的巨大風車緩慢旋轉。那是美國通用電氣製造的世界最大風力發電渦輪機的驗證機。

   

  發電機的高度達到260米,葉片長107米,旋轉1周産生的電力可供1個家庭使用約2天。在英國近海正在建設的Dogger Bank風電站將首先建造190台這種渦輪機。完工時的發電輸出功率為360萬千瓦,相當於3個大型核電機組,可滿足英國電力需求的5%。

    

聳立於荷蘭鹿特丹港的世界最大海上風電機的驗證機

   

  30年前,在丹麥海域建造的世界首個海上風電機組的輸出功率僅為5千瓦。隨著葉片的巨大化,1個機組的輸出功率增至約30倍。建造1個機組的天數也從28天縮短為半天,統一底座和電線的規格,發電費用下降。

      

  日本秋田縣由利本莊市的副市長九嶋敏明驚嘆道,「歐洲企業提出的廉價價格令人吃驚」。規劃在由利本莊市海域建造的大型風電項目將於5月進行招標,據稱歐洲企業佔據有利地位。

    

  國際可再生能源機構(IRENA)的估算顯示,全球電力需求到2050年將增至48兆千瓦時,達到2017年的2.2倍。由於去碳化趨勢,替代石油和煤炭,汽車和工廠借助電力運轉,而且還需要不排放二氧化碳的電力。可再生能源發電量將增至7.5倍,佔整體的比率從25%提高至86%。基於可再生能源的「大電氣化時代」已經拉開序幕。

  儘管日本目前幾乎不存在海上風電項目,但日本政府仍把海上風電定位為擴大可再生能源的王牌。計劃到2040年使總輸出功率增至4500萬千瓦。一方面,由利本莊市的海上風電項目的輸出功率為73萬千瓦,僅為英國Dogger Bank的5分之1。從可再生能源佔2020年發電量的比率來看,英國為42%,德國為45%,日本僅為2成,被遠遠甩在身後。

   

  調查公司彭博新能源財經(BloombergNEF)按國家和地區調查了新建發電站時哪種電源成本最低。從産生1000千瓦時電力(可供1個家庭使用4個月)時最為廉價的電源來看,日本為煤炭火力發電(74美元),中國為光伏發電(33美元),美國為風力發電(36美元),英國為風力發電(42美元)。日本通過光伏發電提供1000千瓦時電力需要124美元,採用風力發電為113美元,成本均較高。

      

  把可再生能源屬於最廉價電源的國家和地區的GDP加起來,接近世界的4分之3。如果根據最廉價發電方式用不同顏色塗抹世界地圖,可再生能源為綠色,天然氣為灰色,煤炭為黑色,將呈現出「世界是綠色,日本是黑色」的狀況。

   


    

  截至數年前,煤炭和天然氣火力發電佔據成本優勢。隨著技術創新和規模擴大,在最近10年裏,光伏發電成本降低8成,陸上風力發電成本下降4成。撤出煤炭火力發電業務的德國大型電力企業萊茵集團(RWE)的首席財務官表示,「如果不轉變為可再生能源的主要參與者就沒有將來」。

   

  在日本,即使利用清潔的風力和光伏發電,也難以接入電力企業的供電網。供電網的運營並未從電力企業獨立出來,電力企業優先把自主火力發電站與核電站接入供電網。

     

  在日本,可再生能源電力要接入供電網,技術層面的調查一般要在3個月以內完成,但規定經常不被遵守。甚至出現調查耗時長達1年的案例。平地廣闊、強風吹拂的北海道適合發展可再生能源,但電力企業要求可再生能源電力接入供電網時需要使用蓄電池。以穩定頻率的名義,出現了在蓄電池方面花費數十億日元的案例。日本市民風力發電企業的社長鈴木亨表示,「這樣下去,業務自身將維持維繫」。 

       

  英國也出現風力發電激增、供電網容量不足的情況。自2011年起,發電量過多時會減少風力發電等的輸出功率,使得可再生能源也容易接入供電網。接入供電網所需的時間縮短為5分之1,英格蘭的可再生能源裝機容量從2011年的約600萬千瓦增加至2017年的約2500萬千瓦。

      

  日本2021年將把效倣英國的制度推廣到全國。如果供電網處於滿負荷,則減少可再生能源的輸出功率,這一點和英國相同。但如果出現上述狀況,在英國供電企業會向可再生能源發電企業支付補償金,日本不需支付。日本一家大型電力企業的高管透露,「能毫不猶豫地停止(可再生能源接入供電網)。這是有利於大型電力企業的制度」。

     

  從邁向零碳排放的電氣化競爭來看,越早普及可再生能源的國家越有利。如果日本不調整妨礙可再生能源普及的制度、加速大量引進可再生能源並降低發電成本,日本將被世界完全甩在後面。

       

 

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