日本推進新能源開發(fā)利用的舉措及啟示
日本自然資源匱乏,石油、煤炭及天然氣等主要能源資源均未蘊藏,能源自給率僅4%左右,日本所需石油的99.7%,煤炭的97.7%,天然氣的96.6%都依賴進口。1973年和1978年的兩次石油危機,給日本經(jīng)濟以嚴重沖擊,也迫使日本政府從此推進新能源開發(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,并使日本石油消費量逐步降低,大氣污染也相應減少。近年來,日本在新能源開發(fā)領域的技術遙遙領先,成為日本經(jīng)濟復蘇的推動力之一,也為日本經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展奠定了堅實的基礎。
能源是人類賴以生存的五大要素之一,是國民經(jīng)濟和社會發(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,以新技術為基礎,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、風能、地熱能、生物能、氫能、核聚變能等,是一種已經(jīng)開發(fā)但尚未大規(guī)模使用,或正在研究試驗尚需進一步開發(fā)的能源。日本推進新能源開發(fā)利用的舉措,值得我們借鑒。
一、日本推進新能源開發(fā)利用的政府政策
日本在新能源開發(fā)利用方面之所以取得進步,與日本政府采取的扶持政策是分不開的。
1 確定新能源開發(fā)利用的發(fā)展目標
日本能源政策的基本目標是:能源安全(Energy Security)、經(jīng)濟增長fEconomic Growth)、環(huán)境保護fEn— vironment),簡稱能源“3E”目標。在這一目標指導下逐步形成日本新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展子目標:(1)完成《京都}義定書》規(guī)定的減排溫室氣體目標。許多日本企業(yè)明確社會責任,發(fā)布“可持續(xù)發(fā)展報告書”,而政府則分別從供應方和需求方采取措施。(2)提高能源使用效率。日本經(jīng)濟產(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),更是加強了對風力、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 制定新能源推廣大綱和行動方案
日本新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,始終是通過計劃與法律手段推進的。1974年,日本制定并實施了“新能源開發(fā)計劃”,即“陽光計劃”,把發(fā)展太陽能和燃料電池技術定為國家戰(zhàn)略。1978年,日本又實施了“節(jié)能技術開發(fā)計劃”,即“月光計劃”。1993年,日本把“陽光計劃”與“月光計劃”合并后推出“能源和環(huán)境領域綜合技術開發(fā)推進計劃”,也稱“新陽光計劃”,目的是促進新能源的開發(fā)利用和商業(yè)化。
1994年12月,日本內(nèi)閣會議通過“新能源推廣大綱”,指出投入能源事業(yè)的任何人都有責任與義務全力促進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。在國家層面上,要求政府全力推進新能源和再生能源;在地區(qū)層級上,要求當?shù)乜h市政府全力配合宣傳,使私人企業(yè)、一般大眾了解此項基本政策。同時,提出到2010年,新能源和再生能源占全國能源供應3%以上的目標,或提供相當于約1550萬噸油當量的新能源。
1997年12月,日本內(nèi)閣決議正式通過“環(huán)境保護與新商業(yè)活動發(fā)展”計劃,作為政府到2010年實施新能源和再生能源行動方案。行動方案將新能源及再生能源工業(yè)列為15項新興工業(yè)之一,并且在構建新能源及再生能源商業(yè)化過程中,建立問題反饋追蹤系統(tǒng)。采取積極措施推進新能源和再生能源的發(fā)展:一是刺激市場需求促進降低成本,二是積極研發(fā)新技術減少成本,三是降低手續(xù)費用和放寬限制,四是制定和完善市場規(guī)則和制度,五是培養(yǎng)大眾的認知程度。
3 推動新能源的推廣應用
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:
投入大量資金,支持新能源技術的研發(fā)。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,推出“新陽光計劃”,每年撥款570多億日元研究新能源技術、能源輸送與儲存技術等。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開發(fā)、實證實驗。
推進政府、社會團體帶頭利用新能源。國家機關、公共設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)放獎勵性補助金,2003年總共發(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,向地方公共團體發(fā)放專項補助金2.33億日元。
直接補助使用新能源設備的家庭。為鼓勵國民使用新型能源,除向生產(chǎn)企業(yè)發(fā)放補貼令其降低設備價格外,還按lkW(千瓦)9萬日元標準直接補助用戶家庭,2003年總計發(fā)放了132億日元。
二、日本推進新能源開發(fā)利用的重點方向
1 從核能開發(fā)利用為基礎
日本于20世紀60年代中期就開始利用核能。特別是經(jīng)過兩次石油危機之后,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%。日本新近出臺的《國家能源新戰(zhàn)略》,計劃要進一步發(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)境保護是十分有利的。
日本開發(fā)核能主要關注兩個問題,一是核燃料的供應問題,二是開發(fā)安全問題。日本核燃料全部依賴進口。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)利用有許多嚴格的限定,嚴格限制其使用范圍。除了支付巨額經(jīng)濟成本,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作用,加大對能源安全的投人。
2 從太陽能開發(fā)利用為核心
日本是世界上太陽能開發(fā)利用第一大國,也是太陽能應用技術強國。日本太陽熱能的利用,從1979年第二次石油危機后開始,1990年進入普及高峰。太陽能技術日益創(chuàng)新,能量轉換率不斷提高,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,是利用半導體硅等將光轉化為電能。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)電裝機容量占世界太陽能發(fā)電裝機容量的49.1%,并計劃到2010年增加6倍。
當前太陽能技術開發(fā)的重點是硅膜太陽能電池、化合物太陽能電池,同時還加強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“新陽光計劃”。日本政府在太陽能開發(fā)與應用方面,也不斷增加財政支持,2003年太陽能技術的政府投資就高達135.52億日元。日本太陽能電池技術不斷提高,其光能轉換率已將近20%。從過去20年來看,其成本隨著電力累計產(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 以風力能源開發(fā)利用為重點
在風能利用方面,日本也取得很大成功。目前日本風力發(fā)電能力列世界第9位。由于日本的地理地貌優(yōu)勢,風力資源極其豐富,早在20世紀80年代初,日本在風能開發(fā)和利用方面就進行了研究和規(guī)劃,開發(fā)技術不斷升級換代。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年目標設定為3 000kW,2030年則要達6 020 kW。日本對風電設備給予補助,剩余風電可賣給電力公司,這是近年來日本風電急劇增加的原因。隨著大型風場建設的增加。日本風電建設成本已下降至850美元,kw左右。但由于日本地理位置關系,風力氣流紊亂,造成輸出頻率不穩(wěn),使得發(fā)電設備利用率低,僅為20%~30%左右,成本也很高,同時風力發(fā)電難于蓄存,這是當前風力發(fā)電面臨的主要技術課題。為此,日本政府投入了大量資金用于技術研發(fā)。
4 以生物能開發(fā)利用和以廢棄物發(fā)電為亮點
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注。由于是對自然界生物的循環(huán)利用,原材料豐富而廉價,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行潛心研究和規(guī)劃,取得了很好的效果。生物能來源于動植物的有機體,它不會增加C02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的研究開發(fā)方面投入經(jīng)費達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C02的排放還是個未知數(shù)。因為如果只是單純通過燃燒廢棄物來發(fā)電或用作熱源的話,并不能減少C02的排放。因此,目前人們正在將植物培育和節(jié)能技術組合在一起,開發(fā)能夠從整體上控制CO2排放的技術。
廢棄物發(fā)電方面,日本主要是以各個地方自治體為中心進行發(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施雖然在日本全國大約有近2 000處之多,但目前擁有發(fā)電設備的只有約12%,不過這12%的燃燒處理設備所發(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產(chǎn)生的高溫蒸汽,帶動渦輪旋轉來產(chǎn)生電力。這種能源具有很大的優(yōu)勢:它不會增加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)電的設備總容量大約為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,計劃到2010年達到417萬kW。政府還要求,具有300 t以上垃圾處理能力的工廠盡可能安裝發(fā)電設備,而且要以大規(guī)模連續(xù)運轉的發(fā)電設備為主。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和技術上的一些問題的制約。到目前為止,廢棄物發(fā)電的效率只達到10%。與一般火力發(fā)電的40%相比,發(fā)電技術提高的任務還很艱巨。
5 以氫能和燃料電池開發(fā)利用為嘗試
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行基礎研究,先發(fā)展成大型電池堆,繼而發(fā)展成電站,并實現(xiàn)商業(yè)化。至2000年,日本磷酸型燃料電池電站69座,發(fā)電裝機為11.6MW。其中連續(xù)運轉超過5 000 h以上的有27座。燃料電池在技術上和可靠性上已達到或接近實用的水平,但相對成本過高。為發(fā)展燃料電池,2001年日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省提出了指導氫能和燃料電池技術發(fā)展的國家行動綱領,并明確了燃料電池實用化的目標。日本計劃投資110億美元組織研發(fā),計劃到2010年使燃料電池總裝機容量達到220萬kW,到2030年建成8 500個加氫站,燃料電池汽車達到1 500萬輛,占汽車擁有量的20%。
6 以地熱發(fā)電為特色
日本是由火山構成的國家之一,地熱資源豐富。在日本,地熱資源的調(diào)查始于1950年,第一座地熱站于1966年開始運轉。到2000年,共有16個地熱發(fā)電廠,總裝機容量為500萬kW,占日本總發(fā)電裝機容量的0.2%,年發(fā)電量約34億kW/h,占日本總發(fā)電量的0.3%。日本的地熱發(fā)電容量占全世界的比例為6%。
7 其他新能源的開發(fā)利用
日本在上述各種新能源開發(fā)方面取得成就同時,想方設法地開發(fā)多種其他新型能源,以更新傳統(tǒng)能源結構。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)造性技術成果。
三、日本新能源開發(fā)舉措對我國的啟示
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。
第一,實施新能源開發(fā)利用的后發(fā)優(yōu)勢策略。
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)展中國家在實施現(xiàn)代化發(fā)展戰(zhàn)略時,具有選擇使用國外在付出巨大代價才獲得的支撐經(jīng)濟增長的一系列科技成果,這樣它就可以跳過某些技術發(fā)展階段,直接采用新技術,實現(xiàn)生產(chǎn)力跨越式的發(fā)展。因此,我國應從戰(zhàn)略高度看待新能源發(fā)展的歷史性機遇,要勇于和發(fā)達國家站在同一起跑線上,主動參與競爭,而不是被動等待技術轉讓。應該迅速制定應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)達國家在發(fā)展新能源中的經(jīng)驗教訓,從各個角度跟蹤世界新能源方面的最新技術成果,加大自主研發(fā)能力,實現(xiàn)高起點跨越式趕超。
實際上,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)定供應外,還加緊開發(fā)核能、太陽能、風能、生物能、氫能等新能源。與發(fā)達國家相比,我國科研實力還相對薄弱,唯有加大科技投入,加強科技交流,發(fā)揮聯(lián)合攻關優(yōu)勢,才有望從容而自信地步入“后油氣時代”。
第二,加強新能源開發(fā)利用的政策扶持。
新能源技術將成為改變世界政治經(jīng)濟格局的重要因素。如果說,在20世紀誰控制了足夠的油氣資源,誰就能在地緣政治中占據(jù)主動并保證本國經(jīng)濟的獨立發(fā)展,那么,在不久的將來,誰占領了新能源技術的制高點,誰就能在21世紀的國際經(jīng)濟競爭中贏得先機。
因此,我國必須把新能源的研發(fā)擺在基礎產(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的能源研發(fā)遠景規(guī)劃,加大政府的財政投入,制定強有力的扶助政策,采取切實可行的各種措施,積極鼓勵官產(chǎn)學投入研發(fā)行列。對新能源的生產(chǎn)者和消費者可以采取適當?shù)难a貼鼓勵政策,增強人們的環(huán)保和擇優(yōu)用能意識,最終實現(xiàn)人與自然、社會和諧發(fā)展的目標。
第三,優(yōu)先開發(fā)利用具有資源優(yōu)勢的新能源。
我國新能源資源品種齊全、數(shù)量多,資源基礎雄厚。我國陸地每年接受的太陽輻射能相當于24000億TCE(熱脹系數(shù)),如果按陸地面積的1%、轉換效率平均按20%計,一年可提供的能量達48億TEE,比2000年全國商品能源消費量(13億t還多35億t;我國10M高度層的風能總儲量為32億kW,實際可開發(fā)為2.53億kW,加上近海(1-15m水深1風力資源,共計可裝機容量達10億kW;生物質能資源也十分豐富,秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物資源量每年約有3.0億ICE,薪柴資源為1.3億ICE,加上城市有機垃圾等,資源總量近7億TCE。此外,還有地熱能和海洋能等,可供大規(guī)模長期開發(fā)利用?梢姡覈陂_發(fā)太陽能、風能、生物能、氫能以及其他新型能源方面具有巨大的潛力和優(yōu)勢,應該充分發(fā)揮這方面的資源優(yōu)勢。
目前我國在新能源的開發(fā)與利用方面,已經(jīng)取得了許多可喜的成果。特別是在太陽能和風能的開發(fā)與利用方面成果尤為顯著,太陽能溫室、太陽灶、被動太陽房、太陽能熱水器和太陽能干燥器等多項技術,在農(nóng)村和城市得到推廣應用。風力發(fā)電近年異軍突起,呈現(xiàn)快速增長局面。盡管如此,由于我國在新型能源開發(fā)上與日本這樣能源利用技能較先進的國家相比還很落后。我們必須在堅持自主開發(fā)的同時,積極引進國外的先進技術,加快推進我們的整體研發(fā)能力。
第四,加快發(fā)展核能技術。
核能發(fā)電是減少火電污染、減少石油依賴、替代燃油燃煤發(fā)電、可大規(guī)模形成產(chǎn)業(yè)化的新能源。在日本、韓國和東南亞國家現(xiàn)有100多個核電反應堆在運轉,有10多個核電反應堆在興建之中。日本的核發(fā)電已占總發(fā)電量的36%,韓國占38%,美國占29%,英國占28%,法國占77%。但中國還以火力發(fā)電為主,燃煤的火電占總發(fā)電量的83%,水力發(fā)電占16%,核能發(fā)電只占1%,核電占總電量比重與發(fā)達國家相比落后20多年。因此,我國必須從發(fā)展火電為主轉變到以發(fā)展核電為主軌道上來,加快發(fā)展獨立自主的核電技術,并快速形成產(chǎn)業(yè)化規(guī)模。
能源是人類賴以生存的五大要素之一,是國民經(jīng)濟和社會發(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,以新技術為基礎,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、風能、地熱能、生物能、氫能、核聚變能等,是一種已經(jīng)開發(fā)但尚未大規(guī)模使用,或正在研究試驗尚需進一步開發(fā)的能源。日本推進新能源開發(fā)利用的舉措,值得我們借鑒。
一、日本推進新能源開發(fā)利用的政府政策
日本在新能源開發(fā)利用方面之所以取得進步,與日本政府采取的扶持政策是分不開的。
1 確定新能源開發(fā)利用的發(fā)展目標
日本能源政策的基本目標是:能源安全(Energy Security)、經(jīng)濟增長fEconomic Growth)、環(huán)境保護fEn— vironment),簡稱能源“3E”目標。在這一目標指導下逐步形成日本新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展子目標:(1)完成《京都}義定書》規(guī)定的減排溫室氣體目標。許多日本企業(yè)明確社會責任,發(fā)布“可持續(xù)發(fā)展報告書”,而政府則分別從供應方和需求方采取措施。(2)提高能源使用效率。日本經(jīng)濟產(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),更是加強了對風力、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 制定新能源推廣大綱和行動方案
日本新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,始終是通過計劃與法律手段推進的。1974年,日本制定并實施了“新能源開發(fā)計劃”,即“陽光計劃”,把發(fā)展太陽能和燃料電池技術定為國家戰(zhàn)略。1978年,日本又實施了“節(jié)能技術開發(fā)計劃”,即“月光計劃”。1993年,日本把“陽光計劃”與“月光計劃”合并后推出“能源和環(huán)境領域綜合技術開發(fā)推進計劃”,也稱“新陽光計劃”,目的是促進新能源的開發(fā)利用和商業(yè)化。
1994年12月,日本內(nèi)閣會議通過“新能源推廣大綱”,指出投入能源事業(yè)的任何人都有責任與義務全力促進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。在國家層面上,要求政府全力推進新能源和再生能源;在地區(qū)層級上,要求當?shù)乜h市政府全力配合宣傳,使私人企業(yè)、一般大眾了解此項基本政策。同時,提出到2010年,新能源和再生能源占全國能源供應3%以上的目標,或提供相當于約1550萬噸油當量的新能源。
1997年12月,日本內(nèi)閣決議正式通過“環(huán)境保護與新商業(yè)活動發(fā)展”計劃,作為政府到2010年實施新能源和再生能源行動方案。行動方案將新能源及再生能源工業(yè)列為15項新興工業(yè)之一,并且在構建新能源及再生能源商業(yè)化過程中,建立問題反饋追蹤系統(tǒng)。采取積極措施推進新能源和再生能源的發(fā)展:一是刺激市場需求促進降低成本,二是積極研發(fā)新技術減少成本,三是降低手續(xù)費用和放寬限制,四是制定和完善市場規(guī)則和制度,五是培養(yǎng)大眾的認知程度。
3 推動新能源的推廣應用
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:
投入大量資金,支持新能源技術的研發(fā)。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,推出“新陽光計劃”,每年撥款570多億日元研究新能源技術、能源輸送與儲存技術等。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開發(fā)、實證實驗。
推進政府、社會團體帶頭利用新能源。國家機關、公共設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)放獎勵性補助金,2003年總共發(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,向地方公共團體發(fā)放專項補助金2.33億日元。
直接補助使用新能源設備的家庭。為鼓勵國民使用新型能源,除向生產(chǎn)企業(yè)發(fā)放補貼令其降低設備價格外,還按lkW(千瓦)9萬日元標準直接補助用戶家庭,2003年總計發(fā)放了132億日元。
二、日本推進新能源開發(fā)利用的重點方向
1 從核能開發(fā)利用為基礎
日本于20世紀60年代中期就開始利用核能。特別是經(jīng)過兩次石油危機之后,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%。日本新近出臺的《國家能源新戰(zhàn)略》,計劃要進一步發(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)境保護是十分有利的。
日本開發(fā)核能主要關注兩個問題,一是核燃料的供應問題,二是開發(fā)安全問題。日本核燃料全部依賴進口。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)利用有許多嚴格的限定,嚴格限制其使用范圍。除了支付巨額經(jīng)濟成本,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作用,加大對能源安全的投人。
2 從太陽能開發(fā)利用為核心
日本是世界上太陽能開發(fā)利用第一大國,也是太陽能應用技術強國。日本太陽熱能的利用,從1979年第二次石油危機后開始,1990年進入普及高峰。太陽能技術日益創(chuàng)新,能量轉換率不斷提高,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,是利用半導體硅等將光轉化為電能。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)電裝機容量占世界太陽能發(fā)電裝機容量的49.1%,并計劃到2010年增加6倍。
當前太陽能技術開發(fā)的重點是硅膜太陽能電池、化合物太陽能電池,同時還加強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“新陽光計劃”。日本政府在太陽能開發(fā)與應用方面,也不斷增加財政支持,2003年太陽能技術的政府投資就高達135.52億日元。日本太陽能電池技術不斷提高,其光能轉換率已將近20%。從過去20年來看,其成本隨著電力累計產(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 以風力能源開發(fā)利用為重點
在風能利用方面,日本也取得很大成功。目前日本風力發(fā)電能力列世界第9位。由于日本的地理地貌優(yōu)勢,風力資源極其豐富,早在20世紀80年代初,日本在風能開發(fā)和利用方面就進行了研究和規(guī)劃,開發(fā)技術不斷升級換代。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年目標設定為3 000kW,2030年則要達6 020 kW。日本對風電設備給予補助,剩余風電可賣給電力公司,這是近年來日本風電急劇增加的原因。隨著大型風場建設的增加。日本風電建設成本已下降至850美元,kw左右。但由于日本地理位置關系,風力氣流紊亂,造成輸出頻率不穩(wěn),使得發(fā)電設備利用率低,僅為20%~30%左右,成本也很高,同時風力發(fā)電難于蓄存,這是當前風力發(fā)電面臨的主要技術課題。為此,日本政府投入了大量資金用于技術研發(fā)。
4 以生物能開發(fā)利用和以廢棄物發(fā)電為亮點
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注。由于是對自然界生物的循環(huán)利用,原材料豐富而廉價,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行潛心研究和規(guī)劃,取得了很好的效果。生物能來源于動植物的有機體,它不會增加C02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的研究開發(fā)方面投入經(jīng)費達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C02的排放還是個未知數(shù)。因為如果只是單純通過燃燒廢棄物來發(fā)電或用作熱源的話,并不能減少C02的排放。因此,目前人們正在將植物培育和節(jié)能技術組合在一起,開發(fā)能夠從整體上控制CO2排放的技術。
廢棄物發(fā)電方面,日本主要是以各個地方自治體為中心進行發(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施雖然在日本全國大約有近2 000處之多,但目前擁有發(fā)電設備的只有約12%,不過這12%的燃燒處理設備所發(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產(chǎn)生的高溫蒸汽,帶動渦輪旋轉來產(chǎn)生電力。這種能源具有很大的優(yōu)勢:它不會增加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)電的設備總容量大約為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,計劃到2010年達到417萬kW。政府還要求,具有300 t以上垃圾處理能力的工廠盡可能安裝發(fā)電設備,而且要以大規(guī)模連續(xù)運轉的發(fā)電設備為主。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和技術上的一些問題的制約。到目前為止,廢棄物發(fā)電的效率只達到10%。與一般火力發(fā)電的40%相比,發(fā)電技術提高的任務還很艱巨。
5 以氫能和燃料電池開發(fā)利用為嘗試
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行基礎研究,先發(fā)展成大型電池堆,繼而發(fā)展成電站,并實現(xiàn)商業(yè)化。至2000年,日本磷酸型燃料電池電站69座,發(fā)電裝機為11.6MW。其中連續(xù)運轉超過5 000 h以上的有27座。燃料電池在技術上和可靠性上已達到或接近實用的水平,但相對成本過高。為發(fā)展燃料電池,2001年日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省提出了指導氫能和燃料電池技術發(fā)展的國家行動綱領,并明確了燃料電池實用化的目標。日本計劃投資110億美元組織研發(fā),計劃到2010年使燃料電池總裝機容量達到220萬kW,到2030年建成8 500個加氫站,燃料電池汽車達到1 500萬輛,占汽車擁有量的20%。
6 以地熱發(fā)電為特色
日本是由火山構成的國家之一,地熱資源豐富。在日本,地熱資源的調(diào)查始于1950年,第一座地熱站于1966年開始運轉。到2000年,共有16個地熱發(fā)電廠,總裝機容量為500萬kW,占日本總發(fā)電裝機容量的0.2%,年發(fā)電量約34億kW/h,占日本總發(fā)電量的0.3%。日本的地熱發(fā)電容量占全世界的比例為6%。
7 其他新能源的開發(fā)利用
日本在上述各種新能源開發(fā)方面取得成就同時,想方設法地開發(fā)多種其他新型能源,以更新傳統(tǒng)能源結構。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)造性技術成果。
三、日本新能源開發(fā)舉措對我國的啟示
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。
第一,實施新能源開發(fā)利用的后發(fā)優(yōu)勢策略。
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)展中國家在實施現(xiàn)代化發(fā)展戰(zhàn)略時,具有選擇使用國外在付出巨大代價才獲得的支撐經(jīng)濟增長的一系列科技成果,這樣它就可以跳過某些技術發(fā)展階段,直接采用新技術,實現(xiàn)生產(chǎn)力跨越式的發(fā)展。因此,我國應從戰(zhàn)略高度看待新能源發(fā)展的歷史性機遇,要勇于和發(fā)達國家站在同一起跑線上,主動參與競爭,而不是被動等待技術轉讓。應該迅速制定應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)達國家在發(fā)展新能源中的經(jīng)驗教訓,從各個角度跟蹤世界新能源方面的最新技術成果,加大自主研發(fā)能力,實現(xiàn)高起點跨越式趕超。
實際上,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)定供應外,還加緊開發(fā)核能、太陽能、風能、生物能、氫能等新能源。與發(fā)達國家相比,我國科研實力還相對薄弱,唯有加大科技投入,加強科技交流,發(fā)揮聯(lián)合攻關優(yōu)勢,才有望從容而自信地步入“后油氣時代”。
第二,加強新能源開發(fā)利用的政策扶持。
新能源技術將成為改變世界政治經(jīng)濟格局的重要因素。如果說,在20世紀誰控制了足夠的油氣資源,誰就能在地緣政治中占據(jù)主動并保證本國經(jīng)濟的獨立發(fā)展,那么,在不久的將來,誰占領了新能源技術的制高點,誰就能在21世紀的國際經(jīng)濟競爭中贏得先機。
因此,我國必須把新能源的研發(fā)擺在基礎產(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的能源研發(fā)遠景規(guī)劃,加大政府的財政投入,制定強有力的扶助政策,采取切實可行的各種措施,積極鼓勵官產(chǎn)學投入研發(fā)行列。對新能源的生產(chǎn)者和消費者可以采取適當?shù)难a貼鼓勵政策,增強人們的環(huán)保和擇優(yōu)用能意識,最終實現(xiàn)人與自然、社會和諧發(fā)展的目標。
第三,優(yōu)先開發(fā)利用具有資源優(yōu)勢的新能源。
我國新能源資源品種齊全、數(shù)量多,資源基礎雄厚。我國陸地每年接受的太陽輻射能相當于24000億TCE(熱脹系數(shù)),如果按陸地面積的1%、轉換效率平均按20%計,一年可提供的能量達48億TEE,比2000年全國商品能源消費量(13億t還多35億t;我國10M高度層的風能總儲量為32億kW,實際可開發(fā)為2.53億kW,加上近海(1-15m水深1風力資源,共計可裝機容量達10億kW;生物質能資源也十分豐富,秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物資源量每年約有3.0億ICE,薪柴資源為1.3億ICE,加上城市有機垃圾等,資源總量近7億TCE。此外,還有地熱能和海洋能等,可供大規(guī)模長期開發(fā)利用?梢姡覈陂_發(fā)太陽能、風能、生物能、氫能以及其他新型能源方面具有巨大的潛力和優(yōu)勢,應該充分發(fā)揮這方面的資源優(yōu)勢。
目前我國在新能源的開發(fā)與利用方面,已經(jīng)取得了許多可喜的成果。特別是在太陽能和風能的開發(fā)與利用方面成果尤為顯著,太陽能溫室、太陽灶、被動太陽房、太陽能熱水器和太陽能干燥器等多項技術,在農(nóng)村和城市得到推廣應用。風力發(fā)電近年異軍突起,呈現(xiàn)快速增長局面。盡管如此,由于我國在新型能源開發(fā)上與日本這樣能源利用技能較先進的國家相比還很落后。我們必須在堅持自主開發(fā)的同時,積極引進國外的先進技術,加快推進我們的整體研發(fā)能力。
第四,加快發(fā)展核能技術。
核能發(fā)電是減少火電污染、減少石油依賴、替代燃油燃煤發(fā)電、可大規(guī)模形成產(chǎn)業(yè)化的新能源。在日本、韓國和東南亞國家現(xiàn)有100多個核電反應堆在運轉,有10多個核電反應堆在興建之中。日本的核發(fā)電已占總發(fā)電量的36%,韓國占38%,美國占29%,英國占28%,法國占77%。但中國還以火力發(fā)電為主,燃煤的火電占總發(fā)電量的83%,水力發(fā)電占16%,核能發(fā)電只占1%,核電占總電量比重與發(fā)達國家相比落后20多年。因此,我國必須從發(fā)展火電為主轉變到以發(fā)展核電為主軌道上來,加快發(fā)展獨立自主的核電技術,并快速形成產(chǎn)業(yè)化規(guī)模。
行業(yè)分類
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統(tǒng)計數(shù)據(jù)
- 2016年10月中國煤氣生產(chǎn)量產(chǎn)量分省市統(tǒng)計表
- 2016年10月中國風力發(fā)電量產(chǎn)量分省市統(tǒng)計表
- 2016年10月中國核能發(fā)電量產(chǎn)量分省市統(tǒng)計表
- 2016年10月中國水力發(fā)電量產(chǎn)量分省市統(tǒng)計表
- 2016年10月中國火力發(fā)電量產(chǎn)量分省市統(tǒng)計表
- 2016年10月中國發(fā)電量產(chǎn)量分省市統(tǒng)計表
- 2016年10月中國復印和膠版印制設備產(chǎn)量分省市統(tǒng)計表
- 2016年10月中國電工儀器儀表產(chǎn)量分省市統(tǒng)計表
- 2016年10月中國彩色電視機產(chǎn)量分省市統(tǒng)計表
- 2016年10月中國集成電路產(chǎn)量分省市統(tǒng)計表