日本新能源之道

陳 言

加強(qiáng)新能源技術(shù)的研發(fā)與普及,已經(jīng)成為日本政府及企業(yè)尋求新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)的重要方面。新能源,特別是太陽能發(fā)電、蓄電方面將有一個(gè)很大的市場(chǎng)。日本政府及企業(yè)在這些領(lǐng)域已經(jīng)行動(dòng)起來了

走進(jìn)三洋電機(jī)公司加西綠色能源區(qū),首先看到的是一個(gè)十余米高的蘑菇形太陽能充電站:蘑菇傘頂由太陽能電池組成,發(fā)出的電可以給傘下的電動(dòng)車、電動(dòng)自行車充電。晚間及陰雨天發(fā)電量不夠時(shí),則可動(dòng)用平日儲(chǔ)存在蓄電池內(nèi)的電?！斑@只是實(shí)驗(yàn)用的發(fā)電、儲(chǔ)電裝置,但單純給電動(dòng)自行車充電還是綽綽有余的。在電力不夠的時(shí)候,還可通過地下的電源線來為車輛充電?！比箅姍C(jī)副總裁本間充對(duì)《中國(guó)新聞周刊》記者說。

在日本關(guān)西地區(qū),加西綠色能源區(qū)的廠房、自行車棚頂全部裝上了太陽能電池。京瓷公司總部向陽的一面,被太陽能電池緊緊地包裹著。兵庫(kù)縣政府的辦公大樓外面是深色的太陽能電池。用太陽光發(fā)電,在日本已經(jīng)非常地普遍。

日本政府在2010年6月18日發(fā)表了《能源基本計(jì)劃》。該計(jì)劃預(yù)測(cè),到2020年日本所使用的新能源相當(dāng)于2455萬kl原油,到2030年達(dá)到3213萬kl原油,這個(gè)計(jì)劃如果用太陽能電池來實(shí)現(xiàn)的話,“到2020年,日本太陽能電池的普及程度要達(dá)到2005年的20倍。”在《能源基本計(jì)劃》中這樣寫道。

在新能源(太陽能、風(fēng)能及生物能)中,日本很多企業(yè)把重點(diǎn)集中放在太陽能上。加快太陽能電池的研究,將太陽光發(fā)出的電儲(chǔ)存起來,一些日本企業(yè)在這方面的研發(fā)與生產(chǎn)已經(jīng)走在了世界前列。“加強(qiáng)新能源技術(shù)的研發(fā)與普及,已經(jīng)成為日本政府及企業(yè)尋求新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)的重要方面。”日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)(NEDO)北京事務(wù)所長(zhǎng)后藤雄三對(duì)《中國(guó)新聞周刊》記者說。

可再生能源比率10%的目標(biāo)

盡管日元匯率近年出現(xiàn)了較大的升值,但日本還是在忽高忽低的國(guó)際原油價(jià)格面前感到束手無策?！吧鲜兰o(jì)70年代的兩次石油危機(jī),讓日本經(jīng)濟(jì)受到很大的影響,其后尋找替代石油的新能源,就一直是日本政府及企業(yè)的重要工作?！痹谕ㄉ坍a(chǎn)業(yè)省工業(yè)技術(shù)院工作過的諸崗先生對(duì)《中國(guó)新聞周刊》記者說。

自70年代以后,日本在新能源的開發(fā)方面幾十年來不斷追求。在國(guó)家政策層面,1980年制定了《替代石油能源法》,主要就是為了擺脫日本經(jīng)濟(jì)對(duì)石油的依賴。之后在1997年制定了《新能源法》,明確了日本國(guó)家及地方政府、企業(yè)及消費(fèi)者各自應(yīng)該發(fā)揮的作用。日本政府為發(fā)電企業(yè)制定了具體的導(dǎo)入新能源的目標(biāo),2009年的目標(biāo)是103.8億千瓦時(shí),到2014年將要提升到173.3億千瓦時(shí)。新能源主要來自風(fēng)力、太陽光、地?zé)?、中小水電站、生物發(fā)電、通過生物手段生產(chǎn)出來的氫等等。

“用一個(gè)比較通俗的說法,就是現(xiàn)在我們主要靠原油等獲得能源供應(yīng)。在一次能源中,目前可再生能源的比率占2%左右,但到了2020年,日本將把這個(gè)比率提升到10%?！敝T崗說。

日本政府在財(cái)政上對(duì)新能源給予各種支援。在2010年的《能源基本計(jì)劃》中,關(guān)于太陽能發(fā)電一項(xiàng),日本政府就在太陽能電池研究、太陽能發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)研究、相關(guān)的共同基礎(chǔ)技術(shù)研究及系統(tǒng)實(shí)用化技術(shù)的普及、新技術(shù)的評(píng)價(jià)、供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性能研究等方面,各有近百億日元(約近1億人民幣)的補(bǔ)貼。和風(fēng)能及生物發(fā)電等項(xiàng)目相比,太陽能發(fā)電的項(xiàng)目獲得的資金援助最多,政府在這方面的投入也最大。日本企業(yè)因而也有了迅速進(jìn)行相關(guān)技術(shù)研發(fā)、將成果轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的積極性。

政府參與,企業(yè)研發(fā)

盡管日本太陽能電池的產(chǎn)量并不是世界第一,但在太陽能電池用的單晶硅及多晶硅的制造方面有著雄厚的技術(shù),只要太陽能電池的生產(chǎn)成本能降下來,增加產(chǎn)量并不是問題。

“全世界最大的硅片生產(chǎn)廠家是信越化學(xué)工業(yè)公司,其次是我們薩姆科(SUMCO)公司。兩者加起來占世界市場(chǎng)70%以上的份額。”薩姆科公司總裁田口洋一對(duì)《中國(guó)新聞周刊》記者說。

薩姆科公司在日本佐賀縣生產(chǎn)太陽能電池用多晶硅,《中國(guó)新聞周刊》記者獨(dú)家采訪了佐賀多晶硅廠,這是該公司首次向中國(guó)媒體開放工廠。

多晶硅和單晶硅一樣,是生產(chǎn)太陽能電池最重要的組件。記者在工廠里看到,薩姆科公司使用日本獨(dú)創(chuàng)的“電磁鑄造法”生產(chǎn)多晶硅,然后用線鋸將鑄造出來的多晶錠切割成一塊塊可以組裝成為太陽能電池的電池板。

記者乘電梯到達(dá)廠房四層,從那里看到固體的原料硅被連續(xù)投入到銅制熔爐中。據(jù)廠方介紹,在那里用電磁的方法將原料溶化,經(jīng)過保溫爐后,硅溶液漸漸冷卻,最后結(jié)晶化,一根比長(zhǎng)頸鹿要高出許多的多晶硅鑄錠就生產(chǎn)出來了。

“如果不考慮裝置的高度,多晶硅鑄錠可以無限地鑄下去。我們經(jīng)過多次計(jì)算,覺得最合適的高度為7米,把鑄錠的高度限制在了這個(gè)范圍?！必?fù)責(zé)多晶硅鑄造的董事降屋久對(duì)記者說。

在中國(guó)國(guó)內(nèi)談到多晶硅的生產(chǎn)過程經(jīng)常會(huì)遇到“污染嚴(yán)重”這個(gè)詞。記者在佐賀工廠內(nèi),沒有聞到異味,也未見工人帶特殊的防護(hù)用具,甚至參觀其他工廠時(shí)經(jīng)常使用的安全帽,在這里也只是個(gè)布帽子。

“我們公司是三菱綜合材料公司與住友金屬公司共同出資設(shè)立的。在電磁鑄造技術(shù)的開發(fā)方面,得到了日本政府的支持?！碧锟诳偛谜f。在十余年前,新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)和三菱、住友合作開發(fā)了該技術(shù)。政府直接出面參與研發(fā),技術(shù)成熟后由企業(yè)去使用這項(xiàng)技術(shù),讓日本的多晶硅生產(chǎn)技術(shù)迅速走到世界前列,成為日本的一個(gè)很重要的特點(diǎn)。

主攻太陽能發(fā)電及蓄電技術(shù)

在三洋電機(jī)公司,本間充副總裁對(duì)《中國(guó)新聞周刊》記者說:“我們?cè)?975年開始著手研發(fā)太陽能電池,到80年已經(jīng)開始進(jìn)行太陽能電池的商業(yè)化生產(chǎn)。”三洋電機(jī)在中國(guó)消費(fèi)者眼中主要是家電企業(yè),但實(shí)際上消費(fèi)電子在該公司業(yè)務(wù)中只占了13.3%,而能源則有27%,該公司更是一家生產(chǎn)能源的企業(yè)。

本間副總裁說:“三洋電機(jī)的太陽能電池具有世界最高的轉(zhuǎn)換效率,目前已經(jīng)達(dá)到20.0%,2010年將要實(shí)現(xiàn)21.1%的目標(biāo),今后還將向更高的目標(biāo)進(jìn)軍?！痹谠摴緦?shí)驗(yàn)室里,轉(zhuǎn)換率已經(jīng)在2008年實(shí)現(xiàn)了23.0%的數(shù)值,但在工業(yè)化生產(chǎn)中,實(shí)現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)室一樣的轉(zhuǎn)換效率,還有一定的困難。

目前該公司通過太陽能發(fā)電獲得的電力相當(dāng)于100日元(約8.2元)/ 千瓦時(shí),與日本國(guó)家收購(gòu)的太陽能電力48日元/千瓦時(shí)還有很大的差距,但該公司希望通過太陽能電池的普及及壓縮生產(chǎn)成本,在今后幾年內(nèi)讓每千瓦時(shí)的電力成本降到50日元左右,這樣,太陽能發(fā)電將會(huì)有很大的市場(chǎng)。

三洋電機(jī)更引人注目的是該公司的蓄電技術(shù)。在日本市面上可以看到一款非常流行的充電電池“愛樂普”(eneloop)。該電池可以連續(xù)充電1500次,充完電以后電力能夠長(zhǎng)期保存,即便三年不用也能保持在75%以上,而普通電池在一次充電完后,一年后電力僅存一半,兩年后則完全放電。

“我們更多的是把這種電池組裝成大型蓄電系統(tǒng),除了為樓宇、店鋪、住宅蓄電外,也可以和太陽能發(fā)電站結(jié)合起來,為白天太陽能發(fā)電蓄電,晚上或者是陰雨天通過電池為用戶供電?！北鹃g副總裁說。

到2020年,全球太陽能電池、大型蓄電裝備的市場(chǎng)規(guī)模大約為10萬億日元(約1000億美元),是目前(3.5萬億日元)的3倍。如果10年時(shí)間能夠獲得3倍的增長(zhǎng)率,企業(yè)將不遺余力地進(jìn)行相關(guān)投資。★