既沒有化石能源、風光資源也不富集,日本的低碳選擇空間極為逼仄。日本政府正在竭力保持能源安全和轉型之間的平衡。
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撰文 | 魏然
編輯 | 譚潮
出品 | 零碳知識局
“日本離不開核電。”
在紀念福島核事故5周年的時候,時任日本首相安倍晉三說出這樣的一句話,看起來是非常“不正確”的。
12年過去,日本能源波折的發展和探索卻最終證明了安倍晉三是對的。
2011年3月11日,一場里氏9.0級強烈地震襲擊日本。這是日本自1923年官方測定地震震級以來,震級最高的一次地震。
在地震+海嘯的雙重影響下,世界最大的核電公司東京電力的福島第一核電站發生化學爆炸事故,導致放射性物質持續外泄。這也是自前蘇聯切爾諾貝利事故以來,世界上最嚴重的核泄漏事故。
這次事故徹底改變了日本、乃至整個世界的核電格局。不過,在經歷了長達10年的核電限制后,日本或許要迎來大規模的核電重啟時代。
2022年8月,日本首相岸田文雄表示,將繼續推進核電重啟進程,明年夏季之后,使核電機組重啟數量從目前的10個增加到17個。
日本核電政策的調整受到了短期和長期因素的雙重影響。2022年春季和夏季,日本接連遭遇電力供給緊張,日本政府多次發出電荒預警。這也導致日本國內反核呼聲減弱。長期來看,日本政府此前定下了2050年碳中和的目標,在缺乏核電支持的情況下,資源匱乏的日本顯然難以實現。
如今的日本能源結構究竟如何?2050年碳中和對日本來說意味著什么?日本政府又準備如何實現這個目標?
GX方案
2022年7月以來,一個名為“綠色轉型(GX)執行委員會”的日本政府顧問小組一直在研討日本能源、產業等方面的重大變革,以實現2050年碳中和目標。2022年12月,在經歷了多輪討論之后,GX的最終方案被確定下來。
這是一個包含了能源、交通、環境、產業、金融等多環節、全方位的戰略計劃,其主要內容見下表:
整個GX方案的實施將會在未來10年帶來超過150萬億日元的投資。然而這項計劃卻在日本國內引發了巨大的討論和爭議。
日本到底應該如何實現碳中和?核電真的是不可取代的么?這些問題12年來一直困擾著日本。在做出了一系列探索之后,日本能源的發展最終轉了一圈,回到了最初的起點。
日本能源基本面
一個廣為人知的共識:日本是一個嚴重依賴化石能源和能源進口的國家。
日本的化石能源依賴經歷了一個漫長的發展過程的。1973年石油危機和2011年的福島核事故可以說是日本能源發展的兩個重要轉折點。
1973年之后,日本開始減少石油的使用,加大LNG的進口,加快核電發展速度。201年之后日本開始大幅度減少核電的應用。
發電量結構上,日本在2011年福島核事故之后的變化更為明顯。
與2010年相比,核電出讓的電量份額基本都被天然氣發電、煤炭發電所瓜分。這一點并不意外。另外值得注意的是,日本的(非水)可再生能源發電實際上從2010年的2%增長到了2019年的10%,這是一個時常被人忽視的點。
從FIT到FIP
福島核事故后,日本對所有能源需求都開始快速增加,可再生能源也不例外。
2012 年,日本引入了可再生能源上網電價(FIT)機制,可再生能源開始進入快速發展階段。
FIT用高于其他電力的價格購買可再生能源發電,固然增加了可再生能源發電企業的數量、推廣了可再生能源發電的發展。但同時也帶來了一系列負面影響。
例如,有可再生能源發電項目沒有發電就獲得補貼;用戶承擔了過多的額外成本(2021財年,可再生能源電力額外成本高達2.7萬億日元);電力系統平衡成本增加等等
2022年4月,日本開始啟動全新的FIP(Feed-in Premium)制度。與固定價格購電的FIT制度不同,該制度在可再生能源發電企業在批發市場售電時,在售電價格上附加一定的溢價(補貼額度),促進可再生能源的引進。
在現行的FIT制度下,電力公司購買可再生電力的每1kWh的單價(采購價格)是固定的。這個“標準價格”是根據有效供應可再生電力所需的成本,并考慮到各種情況而預先設定的。在實行FIP制度之初,這一參考價格將與FIT制度下的采購價格設定在同一水平。
同時,也確定了一個“參考價”。“參考價”是發電企業從市場交易等方面可以預期的收益數額,參考價與市場價掛鉤,并按月重置。
可再生能源發電企業將此“基本價格”和“參考價格”之間的差額作為“溢價”收取。換句話說,可再生能源發電企業將獲得售電價格加上溢價的總和作為收入。此外,由于保費會根據參考價格等的波動而變化,因此每個月都會以相同的方式更新。
在FIP制度下,可再生能源發電企業需要對發電出力進行提前預測,并定期與實際發電出力進行比對。如果存在差異不平衡,那么可再生能源發電公司必須支付成本來填補差異。這一成本支出在FIT制度下是不存在的。
在FIP制度初期,政府會對可再生能源發電的平衡成本進行補貼,從2022年開始逐漸減少。
日本政府希望新的制度能夠更大規模地刺激可再生能源發展,同時盡可能考慮電網平衡。按照日本政府第六次能源戰略規劃,2030年的(非水)可再生能源電力將占到總發電的22%-24%。
這也引出了一個全新的概念“日本《能源戰略規劃》”。相比于GX戰略,《能源戰略規劃》顯然對于日本能源有著更為重要的意義。因為GX由岸田內閣提出,如果第二天岸田下臺,這一計劃自然也會被扔進廢紙堆中。
而能源戰略規劃是日本政府每3年都會審查(必要時修訂)的宏觀政策導向性文件。從《能源戰略規劃》中,我們可以發掘出日本政府對能源政策的核心訴求與態度。
現實的政府
2021年是日本政府第6次公布《能源戰略規劃》。這一版本的規劃是在2018年基礎上進行修訂的。這兩個版本最大的區別就是2020年日本首相菅義偉提出了2050年碳中和目標,并在2021年5月(早于《能源戰略規劃》發布)在參議院立法通過。
盡管如此,在兩個版本的《能源戰略規劃》中,日本政府都強調了“3E+S”的基本方針。
3E,即Energy、Efficient、Environment(能源供應穩定、提高經濟效率、適應環境);S是Security(能源安全)。
這實質上就是能源不可能三角的另一種闡述。
在《能源戰略規劃》中有關碳中和的章節,提到了電力部門、非電力部門及其他工業領域的碳中和方式。
電力部門的脫碳主要依靠可再生能源發電、核電、氫/氨的使用、CCUS等技術;非電力部門要依靠電氣化,難以電氣化的部門則要依靠氫、合成燃料等技術;至于工業領域,《能源戰略規劃》直言“不進行劇烈變革,難以應對”,并以鋼鐵舉例,必須進行氫的大規模應用。
字里行間都看得出來,日本政府在竭力保持能源安全和轉型之間的平衡。而這種現實主義態度在2030年的電力結構目標中體現的最為明顯。
2030年電力結構:氫能1%、可再生能源(包含水電)36%~38%、核電20%~22%、天然氣20%、煤炭19%、石油2%
與2015年的《能源戰略規劃》相比,日本提高了在節能方面的目標,總電力消費量從10650億千瓦時降低到了10240億千瓦時。具體電源結構方面,可再生能源的目標大幅度提高,降低了天然氣和煤炭發電量的比例。
而核電的比例,從2015年到2021年,日本政府從來沒有變化過。
避不開的核電
以上這些內容看完,其實我們已經可以理解為什么日本政府自始至終都對核電心心念念了。
面對如此之高的能源對外依存度,又要同時保障能源安全穩定、經濟、環保,日本政府除了選擇重啟核電不可能有更多選擇了。化石能源不僅不環保,而且對日本來說很不“安全穩定”,至于可再生能源,沒有哪個國家敢說現在能保障安全穩定和經濟兼顧。
根據GX計劃,日本核電站“原則上運行40年,最多可以延長運行20年”。顯然,日本政府是覺得延長核電站壽命要比新建核電站快速而且便宜的多。不過需要注意的是,截至目前還沒有哪個核電站的商業運行超過了60年。
此外,GX計劃還提出了用輕水反應堆、小型核反應堆和核聚變等新技術取代老化的核設施。有機構測算,即使到2050年核能僅占日本電力的10%,也可能需要建造10多個新反應堆。
根據日經新聞最新的民意調查,53%的日本人支持在確保安全的情況下重啟反應堆——這是十多年來首次獲得多數人支持。但嚴格的安全法規、核監管機構的檢查和公民針對反應堆的集體訴訟阻礙了福島事故后恢復核電的預期步伐。即使公眾輿論可能正在發生變化,這些瓶頸仍然存在。
日本可再生能源研究所認為,即使重啟所有現有核電站,也不太可能實現2030財年提供20-22%電力的目標。考慮到電力企業安全檢查反應滯后、電力企業丑聞不斷、地方政府審批困難、訴訟風險等因素,2030年核電供電量將達到10%左右。
2020財年,日本溫室氣體排放約為11.5億噸,其中40%來自于電力、煉化等能源部門。顯然,電力和能源部門的脫碳會是日本碳中和最主要的過程,也是最艱難的一步。
既沒有化石能源、風光資源也不富集,日本的低碳選擇在世界主要國家里可以說是最小的。這倒是延續了其在化石能源時代的境遇。
發展核電本該是日本上下高度一致的共識,但福島改變了一切。前首相小泉純一郎當政期間堅決支持核電發展,如今也已經全面轉投反核陣營。
在一眾日本政治人物中,像岸田文雄這樣堅決支持核電的還有一位,那就是已經成為山上徹也槍下之鬼的安倍晉三。
2016年,在311大地震和福島核事故的5周年的關口,時任日本首相的安倍晉三說:“匱乏資源的日本不能沒有核能。”
如今距離福島事故12年過去了,日本能源兜兜轉轉又回到了福島核事故發生前,一切仿佛重新開始了。
原文標題:福島事故12年,日本回到起點
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