“有一種強烈的危機感,日本正面臨著二戰(zhàn)結(jié)束以來能源政策的最大困難”
撰文 |飲馬流花河
出品 | 零碳知識局
最近,日本政府打算制定新的國家戰(zhàn)略——GX2.0(綠色轉(zhuǎn)型2.0),以求三管齊下,同時實現(xiàn)“脫碳、穩(wěn)定的能源供應(yīng)和經(jīng)濟增長”三大目標。
具體內(nèi)容包括:計劃在2025年3月之前設(shè)定2040財年的能源結(jié)構(gòu)目標,以刺激企業(yè)對可再生能源的投資,還將考慮強制要求高排放企業(yè)參與碳排放交易,讓企業(yè)和其他公司根據(jù)其二氧化碳排放量承擔成本,并在2026財年全面運營強制碳市場。
此外,政府將通過總額為20萬億日元的新政府債券“GX經(jīng)濟轉(zhuǎn)型債券”來支持私營部門的投資,以期2025年實現(xiàn)脫碳社會。
5月15日,決定日本中長期能源政策的《戰(zhàn)略能源計劃》也開始討論修訂,此次修訂的重點是如何加強能源供給能力并確定2040財年的電力供應(yīng)結(jié)構(gòu),同時考慮發(fā)電成本、安全和環(huán)保,政府希望最大限度地利用核電、太陽能和風能發(fā)電等可再生能源。
作為世界第四大經(jīng)濟體,第五大溫室氣體排放國,日本因能源先天不足陷入內(nèi)憂外患之中。
日本歷年二氧化碳排放情況
來源:日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省
2022財年,日本的溫室氣體排放量下滑2.3%至10.85億噸二氧化碳當量,雖比2013年的水平減少了23%,但距離到2030年減少46%的宏偉目標路途遙遙。從下圖可以看出,這個目標接近歐美的水平。
各國碳中和目標
注:日本的基準年為2013年度,目標年為2030年度(碳中和目標為2050年度);中國的NDC目標(65%)是單位GDP的CO2排放量減少率;印度的NDC目標(45%)是單位GDP溫室氣體排放量的減少率 來源:日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省
此外,作為G7成員,日本在全球氣候治理中受到的國際壓力與日俱增。首相岸田文雄于去年的COP28上承諾國內(nèi)不新建任何未經(jīng)減排處理的燃煤電廠,在今年四月底的G7氣候、能源和環(huán)境部長會議上,長期因阻撓退煤備受批評的日本已經(jīng)簽署聯(lián)合公報承諾在2035年之前淘汰未經(jīng)減排處理的煤電。
目前化石燃料仍占日本發(fā)電量的70%左右。盡管日本有雄心勃勃的可再生能源目標,但尚未投入大量資源來建設(shè)產(chǎn)能。
巴以沖突引發(fā)國際原油價格動蕩,人工智能爆發(fā)使得用電量瘋漲,都讓難以實現(xiàn)能源自給自足的日本竭力尋找新的能源窗口。
可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中要占有多大比例?繼續(xù)重啟核電還是專注氫能?
“有一種強烈的危機感,即日本現(xiàn)在正面臨著‘二戰(zhàn)結(jié)束以來能源政策的最大困難’。”日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)大臣齋藤在《戰(zhàn)略能源計劃》討論會上說道。
日本能源之殤
日本能源危機與石油危機相伴而生,一旦國際石油供應(yīng)鏈出現(xiàn)問題,日本的社會經(jīng)濟發(fā)展將面臨劇烈波動。
1973年歐佩克宣布實施石油禁運,日本陷入嚴重的通脹期,這次教訓讓日本意識到能源是多么重要。
“導(dǎo)致日本戰(zhàn)后經(jīng)濟奇跡結(jié)束的三個主要因素:石油危機、投資減少和技術(shù)進步放緩相互交織,石油危機使人們注意到日本對不可再生能源的嚴重依賴,日本生產(chǎn)商和投資者突然意識到全球自然資源的限制以及日本作為原材料進口國的脆弱性,增長預(yù)期隨之下降,投資需求減少,采用先進技術(shù)和投建產(chǎn)能的步伐也減緩了。”伊藤隆敏在《繁榮與停滯:日本經(jīng)濟發(fā)展與轉(zhuǎn)型》一書中說。
2007年福島第一核電站航空寫真
為穩(wěn)定能源供給,日本對將核電作為化石燃料的替代品寄予厚望。 然而,在2011年東日本大地震和福島第一核電站事故之后,日本的大多數(shù)核電站現(xiàn)在已經(jīng)關(guān)閉,并進入漫長的審批重建期。核事故對日本造成了能源安全和國民安全的雙重打擊,截至 2023 年 3 月,東京電力公司共支付了約 107,163 億日元核損害賠償。
福島核事故發(fā)生13年后,NHK記者參觀了核電站,發(fā)現(xiàn)乏核燃料、燃料碎片、核廢水的處理仍在艱難進行中
可以說,日本的能源體系從沒有擺脫這兩個魔咒。
首先是嚴重依賴化石能源,與世界主要國家相比,日本對化石能源的一次能源供應(yīng)的依賴度為88.9%(2020年數(shù)據(jù))。與核電比例高的法國和積極推動可再生能源引進的德國相比,這是一個很高的水平。因?qū)ψ钗廴镜拿禾扛叨纫蕾?,日本已?jīng)連續(xù)四年被氣候行動網(wǎng)絡(luò)組織(Climate Action Network)授予恥辱的化石獎。
世界部分國家對化石能源的依賴程度
來源:日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省
其次是能源自給率低,由于日本大地震后核電站的能源供應(yīng)減少,日本的自給率在2015年下降到7%,之后因重啟核電站和促進可再生能源的普及,自給率在2020年提高到11%。2021年,日本的能源自給率為13.3%,在經(jīng)合組織38個成員國中排名第37位。
日本能源自給率情況
核事故之后,日本政府于2012年7月引入了上網(wǎng)電價補貼(FIT)計劃,以激勵可再生電力(包括太陽能、陸上和海上風電、地熱、生物質(zhì)能、小型水電)的生產(chǎn)商,旨在多樣化日本的電力來源。
為了保障未來的能源安全,日本內(nèi)閣于2021年10月批準的“第六次戰(zhàn)略能源計劃”徹底將可再生能源作為主要動力源,本著以可再生能源為重的原則開展工作,計劃到2030年將可再生能源在電力結(jié)構(gòu)中的比例提高到36%-38%,同時將化石燃料的比例降低到41%。
新危機
2022年—2023年,俄烏戰(zhàn)爭和新一輪巴以沖突相繼爆發(fā),國際能源價格飛漲,由于依賴進口,在日元貶值時期,能源價格上漲對國民生活產(chǎn)生了重大影響,為了控制日本的燃料消耗,日本縮短了工作時間,并實施了全國范圍內(nèi)的輪流停電。
另一個棘手的問題是,過去約20年間,日本國內(nèi)電力需求雖呈下降趨勢,但隨著AI普及,大量消耗電力的數(shù)據(jù)中心等設(shè)施的建設(shè),未來算力是國力的象征,電力需求可能轉(zhuǎn)向增加,日本穩(wěn)定能源供給的需求越來越迫切。
日本未來電力需求預(yù)測
來源:NHK
特別是擴大可再生能源、核能以及氫能和氨等脫碳能源的供應(yīng)變得不可或缺。
2022財年,化石燃料發(fā)電(即所謂的火力發(fā)電)占日本發(fā)電量的70%以上,其次是太陽能發(fā)電(9.2%)、水電(7.6%)、核電(5.6%)、生物質(zhì)能(3.7%)、風力發(fā)電(0.9%)和地熱發(fā)電(0.3%)。 日本人心里清楚,與G7其他國家相比,本國向可再生能源的過渡相對緩慢。
日本歷年發(fā)電結(jié)構(gòu)變化
更棘手的是,日本有很多跨國公司對綠電的需求十分迫切,但日本可再生能源的供給不足,減緩了企業(yè)的投資和建設(shè)進程,無法滿足企業(yè)通過綠電實現(xiàn)范圍二減排的目標。全球最大的綠電買家亞馬遜曾公開吐槽:該國行動速度不夠快,無法向私營部門提供綠色電力。
來源:彭博社
在此背景下,日本內(nèi)閣2023年批準了決定未來10年的國家綠色轉(zhuǎn)型政策—“GX”(綠色轉(zhuǎn)型),與歐盟的“Green deal”(綠色新政)如出一轍,都以減少溫室氣體排放,同時提高經(jīng)濟增長和產(chǎn)業(yè)競爭力為目標,將2050年實現(xiàn)碳中和以及2030財年溫室氣體減排目標的努力視為經(jīng)濟增長的機遇,從而改造整個經(jīng)濟和社會體系。
日本產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟省出版的《日本能源白皮書2023》稱:“GX是實現(xiàn)上述目標的基本方針,這代表了工業(yè)和能源政策的重大轉(zhuǎn)變,將工業(yè)革命以來以化石能源為中心的工業(yè)和社會結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)橐郧鍧嵞茉礊橹行牡墓I(yè)和社會結(jié)構(gòu)。”
然而,由于綠色投資的回報周期動輒十幾年,技術(shù)路線的變數(shù)很大,現(xiàn)有國家戰(zhàn)略的激勵仍然不夠,企業(yè)面臨的風險難以預(yù)測,日本政府希望通過制定以2040年為目標的GX2.0戰(zhàn)略來促進投資。
新戰(zhàn)略還考慮通過政府支持在脫碳能源充足的地區(qū)集聚數(shù)據(jù)中心等大量用電產(chǎn)業(yè),以及在港口等進口基地建設(shè)氫能和氨的供應(yīng)中心,以優(yōu)化未來的產(chǎn)業(yè)布局。
在核電方面,根據(jù)GX1.0,日本將在確保安全的前提下,著手重啟核電站,致力于開發(fā)和建設(shè)具有新安全機制的下一代創(chuàng)新反應(yīng)堆,在確保當?shù)厣鐓^(qū)理解的前提下,推進已決定退役的核電站場地內(nèi)下一代創(chuàng)新反應(yīng)堆的具體重建,并根據(jù)未來情況考慮其他開發(fā)和建設(shè)。
截至2024年4月19日,日本核電站運行情況
日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省
到目前為止,日本33座核反應(yīng)堆中有12座已通過檢查并已重新啟動,但2022財年核電站在發(fā)電結(jié)構(gòu)中所占比例為5.5%。
新的GX2.0國家戰(zhàn)略草案打算在今年年底前完成。
多管齊下
GX2.0的不同之處在于,它引入了一種整體方法來轉(zhuǎn)變?nèi)毡镜哪茉凑撸粏伟央u蛋放到一個籃子里,通過創(chuàng)建靈活的結(jié)構(gòu),以適應(yīng)全球政治、經(jīng)濟、社會和技術(shù)格局的快速變化,執(zhí)著于一項優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)極有可能錯失其他產(chǎn)業(yè)甚至引起歐美國家的提防。
首相岸田表示:“我想展示一條現(xiàn)實的脫碳之路,提出一條公共和私營部門共同的脫碳路線圖,因為我們?nèi)嫜芯苛苏麄€經(jīng)濟和社會的重大轉(zhuǎn)型,如產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)區(qū)位和技術(shù)創(chuàng)新,以及脫碳舉措,并將其納入著眼于2040年的GX國家戰(zhàn)略。”決心可見一斑。
在5月17日的日本參議院全體會議上,一項關(guān)于“CCS”技術(shù)的新法律正式通過,這項法律旨在推動日本的碳捕獲產(chǎn)業(yè)商業(yè)化,以實現(xiàn)該國 2050 年凈零排放的氣候目標。
所謂“CCS”(碳捕集與封存)技術(shù),就是將工廠等設(shè)施排放的二氧化碳進行分離、回收,并儲存在地下的技術(shù)。
根據(jù)這部法律,日本政府將會規(guī)劃適合儲存二氧化碳的區(qū)域,并通過公開招標選定符合條件的企業(yè),授權(quán)它們開展CCS項目建設(shè)。
獲得許可的企業(yè)將擁有“試掘權(quán)”,可以鉆探確認地層是否適合儲存二氧化碳,以及“儲留權(quán)”,即實際儲存二氧化碳的權(quán)利。
當然,該法律對于相關(guān)企業(yè)的權(quán)責劃分也非常明確,例如必須時刻監(jiān)測二氧化碳是否發(fā)生泄漏。如果發(fā)生泄漏事故,無論是有意還是無意,企業(yè)都要支付賠償。
同時,建立補貼制度以抵消氫氣和天然氣之間的成本差異,大力發(fā)展氫氣作為下一代能源的《氫能社會促進法案》也以多數(shù)票獲得通過,并成為法律。
該法案規(guī)定經(jīng)濟、貿(mào)易和工業(yè)部(METI)的自然資源和能源局應(yīng)向任何類型的“低碳氫”供應(yīng)商提供補貼。
具體來看,這些補貼將針對每個具體項目單獨設(shè)定,只要在2030年前開始供應(yīng),生產(chǎn)商就可獲得長達15年的補貼,但生產(chǎn)商必須承諾在15年支持期結(jié)束后再繼續(xù)供應(yīng)10年清潔氫,每個項目還需要在日本為其氫(或衍生品)找到最終用戶才能獲得補貼資格。
日本是世界上最早關(guān)注氫能的國家之一,提出了建設(shè)“氫能社會”的愿景,并發(fā)布了《日本再復(fù)興計劃》《能源基本計劃》《氫能基本戰(zhàn)略》等相關(guān)的文件。據(jù)不完全統(tǒng)計,從2011年到2022年期間,日本申請的氫能相關(guān)專利數(shù)量達到34624個,占全球的60%以上,在多個關(guān)鍵技術(shù)方面處于全球絕對領(lǐng)先地位。
此外,日本對于風能也極為重視,但到目前為止,該國大多數(shù)風電項目都是陸上風電(截至2023年12月,總裝機容量約為5吉瓦),而海上風電僅為298兆瓦(截至2024年1月)。
4月10日,美國總統(tǒng)拜登(右)和日本首相岸田文雄在白宮承諾加大對海上風電的支持
在近年來,風電特別是海上風電在生產(chǎn)清潔能源方面的期望值不斷增加。2020年,一個公私合營的委員會在日本成立,討論如何加強海上風電的產(chǎn)業(yè)競爭力,并設(shè)定到2040年實現(xiàn)30-45吉瓦的目標。
日本的海上風電開發(fā)從近岸開始,正在瞄準離岸更遠的深遠海區(qū)域進行大規(guī)模部署,今年3月通過的《海域利用促進法》已經(jīng)將海上風電開發(fā)區(qū)域擴大到專屬經(jīng)濟區(qū)。
目前,日本的碳交易也正在試驗性地開展,已有700多家企業(yè)和團體自愿參與,占國內(nèi)二氧化碳排放總量的五成多。到明年為止,是否參與取決于企業(yè)的自愿,考慮到公平性等因素,計劃從2026年度開始,會強制要求排放量大的企業(yè)參與。