有一种强烈的危机感,日本正面临着二战结束以来能源政策的最大困难


 撰文 |饮马流花河

 出品 | 零碳知识局


最近,日本政府打算制定新的国家战略——GX2.0(绿色转型2.0),以求三管齐下,同时实现脱碳、稳定的能源供应和经济增长三大目标。

 

 

具体内容包括:计划20253月之前设定2040财年的能源结构目标,以刺激企业对可再生能源的投资,还将考虑强制要求高排放企业参与碳排放交易让企业和其他公司根据其二氧化碳排放量承担成本,并在2026财年全面运营强制碳市场。

 

此外,政府将通过总额为20万亿日元的新政府债券“GX经济转型债券来支持私营部门的投资,以期2025年实现脱碳社会。

 

515日,决定日本中长期能源政策的《战略能源计划》也开始讨论修订,此次修订的重点是如何加强能源供给能力并确定2040财年的电力供应结构,同时考虑发电成本、安全和环保,政府希望最大限度地利用核电、太阳能和风能发电等可再生能源。

 

作为世界第四大经济体,第五大温室气体排放国,日本因能源先天不足陷入内忧外患之中。

 

日本历年二氧化碳排放情况

来源:日本经济产业省

 

2022财年,日本的温室气体排放量下滑2.3%10.85亿吨二氧化碳当量,虽比2013年的水平减少了23%,但距离到2030年减少46%的宏伟目标路途遥遥。从下图可以看出,这个目标接近欧美的水平。

 

各国碳中和目标

注:日本的基准年为2013年度,目标年为2030年度(碳中和目标为2050年度);中国的NDC目标(65%)是单位GDPCO2排放量减少率;印度的NDC目标(45%)是单位GDP温室气体排放量的减少率    来源:日本经济产业省

 

此外,作为G7成员,日本在全球气候治理中受到的国际压力与日俱增。首相岸田文雄于去年的COP28上承诺国内不新建任何未经减排处理的燃煤电厂,在今年四月底的G7气候、能源和环境部长会议上,长期因阻挠退煤备受批评的日本已经签署联合公报承诺在2035年之前淘汰未经减排处理的煤电。

 

目前化石燃料仍占日本发电量的70%左右。尽管日本有雄心勃勃的可再生能源目标,但尚未投入大量资源来建设产能。

 

巴以冲突引发国际原油价格动荡,人工智能爆发使得用电量疯涨,都让难以实现能源自给自足的日本竭力寻找新的能源窗口。

 

可再生能源在能源结构中要占有多大比例?继续重启核电还是专注氢能?

 

有一种强烈的危机感,即日本现在正面临着二战结束以来能源政策的最大困难日本经济产业大臣斋藤在《战略能源计划》讨论会上说道。

 

 

日本能源之殇

 

日本能源危机与石油危机相伴而生,一旦国际石油供应链出现问题,日本的社会经济发展将面临剧烈波动。

 

1973年欧佩克宣布实施石油禁运,日本陷入严重的通胀期,这次教训让日本意识到能源是多么重要。

 

导致日本战后经济奇迹结束的三个主要因素:石油危机、投资减少和技术进步放缓相互交织,石油危机使人们注意到日本对不可再生能源的严重依赖,日本生产商和投资者突然意识到全球自然资源的限制以及日本作为原材料进口国的脆弱性,增长预期随之下降,投资需求减少,采用先进技术和投建产能的步伐也减缓了。伊藤隆敏在《繁荣与停滞:日本经济发展与转型》一书中说。

2007年福岛第一核电站航空写真

 

为稳定能源供给,日本对将核电作为化石燃料的替代品寄予厚望。 然而,在2011年东日本大地震和福岛第一核电站事故之后,日本的大多数核电站现在已经关闭,并进入漫长的审批重建期。核事故对日本造成了能源安全和国民安全的双重打击,截至 2023 3 月,东京电力公司共支付了约 107,163 亿日元核损害赔偿。

 

福岛核事故发生13年后,NHK记者参观了核电站,发现乏核燃料、燃料碎片、核废水的处理仍在艰难进行中

 

可以说,日本的能源体系从没有摆脱这两个魔咒。

 

首先是严重依赖化石能源,与世界主要国家相比,日本对化石能源的一次能源供应的依赖度为88.9%2020年数据)。与核电比例高的法国和积极推动可再生能源引进的德国相比,这是一个很高的水平。因对最污染的煤炭高度依赖,日本已经连续四年被气候行动网络组织(Climate Action Network)授予耻辱的化石奖。

 

世界部分国家对化石能源的依赖程度

来源:日本经济产业省

 

其次是能源自给率低,由于日本大地震后核电站的能源供应减少,日本的自给率在2015年下降到7%,之后因重启核电站和促进可再生能源的普及,自给率在2020年提高到11%2021年,日本的能源自给率为13.3%,在经合组织38个成员国中排名第37位。 

 

日本能源自给率情况

 

核事故之后,日本政府于20127月引入了上网电价补贴(FIT)计划,以激励可再生电力(包括太阳能、陆上和海上风电、地热、生物质能、小型水电)的生产商,旨在多样化日本的电力来源。

 

为了保障未来的能源安全,日本内阁于202110月批准的第六次战略能源计划彻底将可再生能源作为主要动力源,本着以可再生能源为重的原则开展工作,计划到2030年将可再生能源在电力结构中的比例提高到36%-38%,同时将化石燃料的比例降低到41%

 

 

新危机

 

2022—2023年,俄乌战争和新一轮巴以冲突相继爆发,国际能源价格飞涨,由于依赖进口,在日元贬值时期,能源价格上涨对国民生活产生了重大影响,为了控制日本的燃料消耗,日本缩短了工作时间,并实施了全国范围内的轮流停电。

 

另一个棘手的问题是,过去约20年间,日本国内电力需求虽呈下降趋势,但随着AI普及,大量消耗电力的数据中心等设施的建设,未来算力是国力的象征,电力需求可能转向增加,日本稳定能源供给的需求越来越迫切。

 

日本未来电力需求预测

来源:NHK

 

特别是扩大可再生能源、核能以及氢能和氨等脱碳能源的供应变得不可或缺。

 

2022财年,化石燃料发电(即所谓的火力发电)占日本发电量的70%以上,其次是太阳能发电(9.2%)、水电(7.6%)、核电(5.6%)、生物质能(3.7%)、风力发电(0.9%)和地热发电(0.3%)。 日本人心里清楚,与G7其他国家相比,本国向可再生能源的过渡相对缓慢。

 

 

日本历年发电结构变化

 

更棘手的是,日本有很多跨国公司对绿电的需求十分迫切,但日本可再生能源的供给不足,减缓了企业的投资和建设进程,无法满足企业通过绿电实现范围二减排的目标。全球最大的绿电买家亚马逊曾公开吐槽:该国行动速度不够快,无法向私营部门提供绿色电力。

 

来源:彭博社

 

在此背景下,日本内阁2023年批准了决定未来10年的国家绿色转型政策—“GX”(绿色转型),与欧盟的“Green deal”(绿色新政)如出一辙,都以减少温室气体排放,同时提高经济增长和产业竞争力为目标,将2050年实现碳中和以及2030财年温室气体减排目标的努力视为经济增长的机遇,从而改造整个经济和社会体系。

 

 日本产业经济省出版的《日本能源白皮书2023》称:“GX是实现上述目标的基本方针,这代表了工业和能源政策的重大转变,将工业革命以来以化石能源为中心的工业和社会结构转变为以清洁能源为中心的工业和社会结构。

 

然而,由于绿色投资的回报周期动辄十几年,技术路线的变数很大,现有国家战略的激励仍然不够,企业面临的风险难以预测,日本政府希望通过制定以2040年为目标的GX2.0战略来促进投资。

 

新战略还考虑通过政府支持在脱碳能源充足的地区集聚数据中心等大量用电产业,以及在港口等进口基地建设氢能和氨的供应中心,以优化未来的产业布局。

 

在核电方面,根据GX1.0,日本将在确保安全的前提下,着手重启核电站,致力于开发和建设具有新安全机制的下一代创新反应堆,在确保当地社区理解的前提下,推进已决定退役的核电站场地内下一代创新反应堆的具体重建,并根据未来情况考虑其他开发和建设。

 

截至2024419日,日本核电站运行情况

日本经济产业省

 

到目前为止,日本33座核反应堆中有12座已通过检查并已重新启动,但2022财年核电站在发电结构中所占比例为5.5%

 

新的GX2.0国家战略草案打算在今年年底前完成。

 

 

多管齐下

 

GX2.0的不同之处在于,它引入了一种整体方法来转变日本的能源政策,不单把鸡蛋放到一个篮子里,通过创建灵活的结构,以适应全球政治、经济、社会和技术格局的快速变化,执着于一项优势产业极有可能错失其他产业甚至引起欧美国家的提防。

 

首相岸田表示:我想展示一条现实的脱碳之路,提出一条公共和私营部门共同的脱碳路线图,因为我们全面研究了整个经济和社会的重大转型,如产业结构、产业区位和技术创新,以及脱碳举措,并将其纳入着眼于2040年的GX国家战略决心可见一斑。

 

517日的日本参议院全体会议上,一项关于“CCS”技术的新法律正式通过,这项法律旨在推动日本的碳捕获产业商业化,以实现该国 2050 年净零排放的气候目标。

 

所谓“CCS”(碳捕集与封存)技术,就是将工厂等设施排放的二氧化碳进行分离、回收,并储存在地下的技术。

 

根据这部法律,日本政府将会规划适合储存二氧化碳的区域,并通过公开招标选定符合条件的企业,授权它们开展CCS项目建设。

 

获得许可的企业将拥有试掘权,可以钻探确认地层是否适合储存二氧化碳,以及储留权,即实际储存二氧化碳的权利。

 

当然,该法律对于相关企业的权责划分也非常明确,例如必须时刻监测二氧化碳是否发生泄漏。如果发生泄漏事故,无论是有意还是无意,企业都要支付赔偿。

 

同时,建立补贴制度以抵消氢气和天然气之间的成本差异,大力发展氢气作为下一代能源的《氢能社会促进法案》也以多数票获得通过,并成为法律。

 

该法案规定经济、贸易和工业部(METI)的自然资源和能源局应向任何类型的低碳氢供应商提供补贴。

 

具体来看,这些补贴将针对每个具体项目单独设定,只要在2030年前开始供应,生产商就可获得长达15年的补贴,但生产商必须承诺在15年支持期结束后再继续供应10年清洁氢,每个项目还需要在日本为其氢(或衍生品)找到最终用户才能获得补贴资格。

 

日本是世界上最早关注氢能的国家之一,提出了建设氢能社会的愿景,并发布了《日本再复兴计划》《能源基本计划》《氢能基本战略》等相关的文件。据不完全统计,从2011年到2022年期间,日本申请的氢能相关专利数量达到34624个,占全球的60%以上,在多个关键技术方面处于全球绝对领先地位。

 

此外,日本对于风能也极为重视,但到目前为止,该国大多数风电项目都是陆上风电(截至202312月,总装机容量约为5吉瓦),而海上风电仅为298兆瓦(截至20241月)。

 

410日,美国总统拜登(右)和日本首相岸田文雄在白宫承诺加大对海上风电的支持

 

 

在近年来,风电特别是海上风电在生产清洁能源方面的期望值不断增加。2020年,一个公私合营的委员会在日本成立,讨论如何加强海上风电的产业竞争力,并设定到2040年实现30-45吉瓦的目标。

 

日本的海上风电开发从近岸开始,正在瞄准离岸更远的深远海区域进行大规模部署,今年3月通过的《海域利用促进法》已经将海上风电开发区域扩大到专属经济区。

 

目前,日本的碳交易也正在试验性地开展,已有700多家企业和团体自愿参与,占国内二氧化碳排放总量的五成多。到明年为止,是否参与取决于企业的自愿,考虑到公平性等因素,计划从2026年度开始,会强制要求排放量大的企业参与。

 

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