日本福島核事故后的可再生能源發(fā)展

文 | 宏尚松原（日）

編譯 | 張玥

福島核事故后的日本

2011年3月11日，日本東北部發(fā)生的大地震和海嘯造成了日本福島第一核電站的嚴(yán)重核泄漏事故，引起了世界各國對核電安全的重新審視。核電站存在的重大安全隱患以及由此延伸出的能源安全、氣候變化和經(jīng)濟(jì)發(fā)展等話題再度被提起，引起了國際社會對能源效率、可再生能源、電力自由化、拆分電網(wǎng)、電力需求側(cè)管理、以及智能電網(wǎng)等解決方案的重新探討。

盡管要求擴(kuò)大可再生能源開發(fā)利用的呼吁之聲也不絕于耳，但日本國內(nèi)的可再生能源發(fā)電量并未有很大提高，年發(fā)電量僅占到總發(fā)電量的10%（其中包括大型水電，具體見圖1）。福島核事故發(fā)生后，日本對能源結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重大調(diào)整，核電被迫大幅停產(chǎn)，化石燃料消費(fèi)量顯著上升，能源自給率隨之下降。2013財年，日本傳統(tǒng)化石能源發(fā)電量占到總發(fā)電量的88%左右，相比之下，核能發(fā)電量僅占不到1%，而可再生能源（包括大型水電）的發(fā)電量占到10%。因此，日本要實(shí)現(xiàn)實(shí)體經(jīng)濟(jì)的增長就要擺脫對化石能源的高度依賴。而且，化石能源價格的一路飆升也迫使日本不得不采取行動，對現(xiàn)有的能源政策做出調(diào)整，逐漸向發(fā)展可再生能源傾斜。

圖1 日本各類能源的發(fā)電比例趨勢圖

在此背景下，日本政府在2014年4月的內(nèi)閣會議上，通過了《能源基本計(jì)劃》，這也是繼2011年福島核事故后日本政府制定的首份計(jì)劃。該政府計(jì)劃對推進(jìn)可再生能源的開發(fā)利用給予了明確支持，但遺憾的是，計(jì)劃中并沒有對如何在中長期實(shí)現(xiàn)可再生能源發(fā)展的既定目標(biāo)給出具體構(gòu)想。另一方面，福島核事故之后，社會對發(fā)展可再生能源的態(tài)度也發(fā)生了大轉(zhuǎn)彎，可再生能源的技術(shù)發(fā)展受到了極大鼓舞，呈現(xiàn)出快速發(fā)展的強(qiáng)勁勢頭。2012年可以說是日本向可再生能源大幅邁步的第一年，而到2013年，日本國內(nèi)綠色技術(shù)的應(yīng)用就取得了有目共睹的顯著進(jìn)步，盡管這其中也存在一些亟待解決的問題。

從目前的發(fā)展形勢來看，日本許多地區(qū)為大力推廣可再生能源利用，已經(jīng)開始了各項(xiàng)措施制定和組織構(gòu)建等工作。一些新建的組織機(jī)構(gòu)幫助民眾進(jìn)一步提高了對可再生能源的認(rèn)知度并意識到其發(fā)展的重要性。日本東北地區(qū)對發(fā)展可再生能源尤為支持，尤其是福島地區(qū)，當(dāng)?shù)卣验_始籌備利用可再生能源的發(fā)展來復(fù)蘇當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的計(jì)劃。目前，有幾個項(xiàng)目已經(jīng)開工在建，其中包括實(shí)現(xiàn)社區(qū)電力的自給自足等，但要將該計(jì)劃化為現(xiàn)實(shí)還需要當(dāng)?shù)啬茉?、電力公司、以及民眾等各方面的協(xié)調(diào)配合。

日本可再生能源政策

2011年福島核事故發(fā)生后，日本可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中的地位得到很大提升。2013年，隨著固定電價政策的實(shí)施，可再生能源尤其是太陽能，在電力產(chǎn)業(yè)得到了大規(guī)模應(yīng)用（見圖2）。 其他類可再生能源如風(fēng)能，都還沒有突破項(xiàng)目審批管制和電力系統(tǒng)受限等制約因素的束縛。日本電力系統(tǒng)目前針對可再生能源施行的固定電價政策還在研究完善中，日本經(jīng)濟(jì)貿(mào)易產(chǎn)業(yè)省也及時公布了最新的研討結(jié)果。此外，日本環(huán)境能源政策研究所（ISEP）仿效“21世紀(jì)可再生能源政策網(wǎng)絡(luò)”（REN21，總部：法國巴黎）每年定期發(fā)布的《全球可再生能源現(xiàn)狀報告》，也在每年定期發(fā)布針對日本本國可再生能源發(fā)展現(xiàn)狀的系統(tǒng)總結(jié)報告。

圖3給出了日本從1990年到2013年可再生能源的年發(fā)電量，部分?jǐn)?shù)據(jù)是根據(jù)各類可再生能源（包括大型水電）的累計(jì)裝機(jī)容量和設(shè)備可利用率推算出的，而2013財年關(guān)于發(fā)電量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)是從投運(yùn)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)里直接得出?？梢钥闯觯?013年可再生能源發(fā)電量（不包括大型水電）占總量的比值已攀升至4.7%，年增長率高達(dá)15%, 2013全年日本的發(fā)電總量達(dá)到1103TWh，與2012年的發(fā)電量基本持平。日本光伏發(fā)電裝機(jī)的年增長率高達(dá)83%，而風(fēng)電的發(fā)展卻明顯停滯，年增率僅有7%，這一數(shù)值明顯低于其他國家風(fēng)電的裝機(jī)量，也反映了日本風(fēng)電規(guī)模擴(kuò)大化進(jìn)程的緩慢。圖4是日本各類能源發(fā)電的發(fā)電比例圖，其中包括私人發(fā)電站的發(fā)電產(chǎn)能。從圖4可以看出，2013財年，日本化石能源的發(fā)電比例高達(dá)88%，相比之下，核能發(fā)電僅占不到1%，而可再生能源（包括大型水電）的發(fā)電量占11%。

圖2 日本各類可再生能源累計(jì)裝機(jī)容量

圖3 日本各類可再生能源發(fā)電量

圖4 2013年日本各類能源發(fā)電占比

為激勵可再生能源的快速發(fā)展，2011年8月，日本國會頒布了FIT（可再生能源固定電價制度）并且于2012年7月開始實(shí)施。為使FIT政策得以順利實(shí)施并確?？稍偕茉吹母咝Ю?，合理的收購價格和擔(dān)保期限還需要進(jìn)一步確認(rèn)，以確保電價的透明度。2012年3月，收購價格制度一經(jīng)提出，各方就開始討論靈活的收購價格制度和擔(dān)保周期等，隨后日本經(jīng)濟(jì)貿(mào)易產(chǎn)業(yè)省敲定了最終版的收購價格制度。按照日本設(shè)立的第三方專委會的意見，各類可再生能源發(fā)電技術(shù)的新增項(xiàng)目收購價格每年都會有所調(diào)整（如表1所示）。2014年3月，日本政府下調(diào)FIT（可再生能源固定價格收購制度）補(bǔ)貼費(fèi)率，以光伏發(fā)電為例商業(yè)發(fā)電項(xiàng)目（裝機(jī)量≥10kW）的補(bǔ)貼費(fèi)率是32日元（含稅），補(bǔ)貼20年；住宅系統(tǒng)（＜10KW）的補(bǔ)貼費(fèi)率是37日元（含稅），補(bǔ)貼10年，同年海上風(fēng)電和小型水電的新分類和比例也做了更新。盡管日本在2014年進(jìn)一步下調(diào)了上網(wǎng)電價補(bǔ)貼，但日本仍是目前全球補(bǔ)貼最優(yōu)厚的地區(qū)。

目前施行的FIT政策始于2012年7月，到2013年底已核準(zhǔn)的項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到3000萬kW，截止到2014年5月已超過7000萬kW（見圖5）。從圖5可以看出，在FIT政策框架下，日本可再生能源的累計(jì)裝機(jī)容量與1990年的1300萬kW裝機(jī)容量相比，翻了五倍之多。這其中，光伏累計(jì)裝機(jī)量占到總量的96%，并且53%以上的光伏項(xiàng)目都達(dá)到或者超過1MW。

盡管可再生能源在日本獲得大力扶持，但是在并網(wǎng)環(huán)節(jié)也遇到了障礙。日本目前施行的FIT政策中，并沒有針對可再生能源優(yōu)先并網(wǎng)的強(qiáng)制政策，因此電網(wǎng)公司可以以容量不足等理由拒絕購買或者接入可再生能源。目前，日本電網(wǎng)仍被各大公共事業(yè)公司壟斷，并且不愿打破現(xiàn)有格局來接納更多可再生能源并網(wǎng)。因此，要進(jìn)一步擴(kuò)大可再生能源如風(fēng)能和太陽能的開發(fā)利用，就必須給予可再生能源發(fā)電的電網(wǎng)優(yōu)先權(quán)。此外，如何對電力系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)控改革也至關(guān)重要，尤其是對分布式發(fā)電而言。電力系統(tǒng)的改革包括實(shí)現(xiàn)發(fā)電輸電分離，以及能源供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)等方面。2014年6月11日，日本國會通過了第二階段電力體系改革法案，推動電力零售企業(yè)準(zhǔn)入自由化。

表1 2014年日本固定電價水平

圖5 日本FIT政策框架下各類可再生能源發(fā)電累計(jì)裝機(jī)量

日本風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀

2013財年，日本風(fēng)電總裝機(jī)容量為270萬kW，年裝機(jī)容量要比預(yù)期的目標(biāo)少6.5萬kW（見圖6）。固定電價方案實(shí)施后，日本風(fēng)電年裝機(jī)容量的比例有所下降，主要是受到環(huán)境影響評估和并網(wǎng)等多方面制約因素的影響。2013財年，在固定電價制度下獲得審批核準(zhǔn)的風(fēng)電項(xiàng)目總量達(dá)到100萬kW，并將在近幾年內(nèi)建成投產(chǎn)。獲得審批核準(zhǔn)的項(xiàng)目一旦投產(chǎn)，日本風(fēng)電的累計(jì)裝機(jī)容量將有望達(dá)到370萬kW。

在日本，所有獲得審批的風(fēng)電項(xiàng)目都要接受環(huán)境影響評估。從2012年開始，日本規(guī)定所有超過7.5MW的項(xiàng)目都要接受該項(xiàng)評估。截止到2014年7月，日本接受環(huán)境影響評估的風(fēng)電場總裝機(jī)容量已達(dá)到580萬kW。如果所有的項(xiàng)目都通過環(huán)境影響評估，日本風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量在接下來的幾年內(nèi)將達(dá)到950萬kW。但從另一方面來說，環(huán)境影響評估的程序還需要進(jìn)一步完善，以幫助項(xiàng)目縮短工期。

日本風(fēng)電的并網(wǎng)問題也不容忽視，尤其是對于風(fēng)電發(fā)展條件好而當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)接納能力又有限的區(qū)域來說。為了解決并網(wǎng)難題，日本政府和電力行業(yè)在接下來的幾年內(nèi)還需針對此類問題提出改進(jìn)和解決方案。

日本風(fēng)電發(fā)展展望

盡管日本政府還沒有對可再生能源的裝機(jī)目標(biāo)做出明確規(guī)劃，但是JWPA（日本風(fēng)電協(xié)會）已經(jīng)根據(jù)風(fēng)能資源的統(tǒng)計(jì)和可開發(fā)率制定了風(fēng)電發(fā)展（包括海上風(fēng)電）的長期路線圖。表2給出了該路線圖制定的風(fēng)電裝機(jī)容量目標(biāo)，提出了到2030年風(fēng)電新增裝機(jī)容量要達(dá)到300萬kW，并且2030年之后風(fēng)電市場每年要保持300萬kW以上的新增裝機(jī)容量。

圖6 日本風(fēng)電裝機(jī)情況

表2 日本風(fēng)電發(fā)展路線圖

圖7 日本可再生能源潛力圖

圖7是日本各個地區(qū)可再生能源的發(fā)展?jié)撃軋D。日本環(huán)境部對各地可再生能源發(fā)展?jié)摿Φ恼{(diào)研工作一直持續(xù)到2013年。從統(tǒng)計(jì)的情況來看，日本風(fēng)電的發(fā)展?jié)摿h(yuǎn)超出JWPA（日本風(fēng)電協(xié)會）規(guī)劃的風(fēng)電裝機(jī)容量的長遠(yuǎn)目標(biāo)。其中北海道地區(qū)和日本東北部地區(qū)海上風(fēng)電的潛在裝機(jī)容量要遠(yuǎn)超現(xiàn)有的裝機(jī)總量。

小結(jié)

福島核事故對日本造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，核電發(fā)展遭遇危機(jī)，此后日本對能源政策進(jìn)行了重大調(diào)整，將可再生能源作為重點(diǎn)發(fā)展方向。2013財年，日本電力行業(yè)大量應(yīng)用可再生能源如光伏發(fā)電等，并且開始施行固定電價政策，日本各地區(qū)一年一度的經(jīng)濟(jì)影響評估也反應(yīng)出，針對可再生能源發(fā)展制定的固定電價政策實(shí)施后帶來了就業(yè)利好等經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。雖然風(fēng)能和其他可再生能源還未擺脫管制過度和電力系統(tǒng)受限等制約瓶頸，但日本風(fēng)電的未來發(fā)展，尤其是海上風(fēng)電，具有巨大的發(fā)展?jié)摿?。未來，日本還需為各類可再生能源發(fā)電技術(shù)，尤其是風(fēng)電，制定宏偉的目標(biāo)和明確的政策。