中國儲能網(wǎng)訊:回首福島核災(zāi)之后,日本能源結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化,能源供應(yīng)一度出現(xiàn)危機,其國內(nèi)進行的能源品市場化改革又令這一區(qū)域的能源發(fā)展突增變數(shù),令日本福島后時代的能源“不可能三角” 困難重重。
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煤電VS溫室氣體
2016年2月,日本環(huán)境署批準(zhǔn)了未來12年日本預(yù)計將建設(shè)43座燃煤發(fā)電廠的計劃,其中有6座大型燃煤電廠計劃建在東京灣區(qū)距離東京不到100公里的地方。目前,日本有總計90座燃煤設(shè)施,總?cè)萘窟_40.5吉瓦。到2028年將再增加50座,總?cè)萘坑型_61吉瓦。
福島后由于核電的缺位,缺失的發(fā)電容量在較大程度上由經(jīng)濟成本更低的煤電替代。日本產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟省公布的數(shù)據(jù)顯示,目前煤炭是第二大電力來源,僅次于天然氣,在發(fā)電總量中占比34%,燃煤發(fā)電相比2010年增長了約占2010年發(fā)電總量的27%。根據(jù)政府目前提出的“2030年能源戰(zhàn)略計劃”,煤炭在日本能源結(jié)構(gòu)中還將持續(xù)作為基礎(chǔ),并在2030年占能源消費總量的26%。
一方面,日本的煤炭政策重點是推廣高效燃煤電廠,因此不只是在磯子電廠,其整個國家煤炭利用效率也是世界最高的,約為864gCO2/kWh (全球平均值為958gCO2/kWh)。2016年4月政府推出措施要求新建的超超臨界燃煤電廠的效率達到至少42%,這意味著效率較低的電廠將進一步被淘汰。
但另一方面,即使未來提高效率,日本也面臨著繼續(xù)依賴煤炭方面的重大挑戰(zhàn),煤炭使用量的大幅增長也與其政府到2050年減排80%的長期目標(biāo)不相符合。2012年,日本電力行業(yè)的二氧化碳排放強度迅速增長, 較核電機組正常運行時上升了40%。這讓日本電力行業(yè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了其“氣候指標(biāo)”,每年增加了1億噸二氧化碳排放量,使全國碳排量增長了8%。
對此,日本電力中央研究所副所長秋田調(diào)認(rèn)為,從電力公司的角度看,在核電重啟緩慢的前提下,他們想擁有基荷,因此需要火電,而對比燃?xì)怆娬荆弘娬境杀竞艿?,因此選擇將煤電站作為基荷。但同時, 日本政府尤其是環(huán)保部門想要減少二氧化碳排放,所以總是對新建的燃煤電廠頗有微詞,即使如此,他們現(xiàn)在也無法阻止新的燃煤電廠建設(shè)。
“日本的電力公司已經(jīng)作為整體設(shè)定了2030年的碳排目標(biāo),即每千瓦時減排0.37kg二氧化碳。現(xiàn)在煤電站的數(shù)量增長了很多,但是隨著核電站的漸漸重啟,一些燃煤電廠也會淘汰,那么就有可能實現(xiàn)0.37kg二氧化碳的減排目標(biāo)”,秋田調(diào)回應(yīng)。
除超超臨界電廠, 日本還考慮應(yīng)用整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電(IGCC)系統(tǒng)的清潔燃煤電廠。這套系統(tǒng)是先將煤在煤氣化爐中變成合成氣,與天然氣不同,其熱值要比天然氣低很多,之后再用合成氣燃燒推動燃?xì)廨啓C發(fā)電,而這項技術(shù)的核心就在于低熱值氣的燃?xì)廨啓C技術(shù)?,F(xiàn)在已有商業(yè)運行是位于福島縣裝機25萬千瓦的勿來(Nakoso)電站,而在今年4月,日本又宣布即將在福島新建兩所IGCC電站,但一直以來,業(yè)界因為這項技術(shù)的高成本而有爭議,且與超超臨界相比,熱效率優(yōu)勢不明顯,那么日本這兩所電站的情況又是怎樣呢?
日本電力中央研究所也是項目參與方之一,在東京期間,eo記者拜訪了研究所并采訪了包括副所長秋田調(diào)在內(nèi)的多位能源專家,從他們這里了解到項目的進展情況。據(jù)研究所的長野正裕(Masahiro Nagano)博士介紹,目前在日本運行的IGCC熱效率已非常高,約48%,對于兩個新的再建項目,預(yù)計第一個項目將在2020年9月投運,第二個項目將于2021年9月試運行,兩個電站均為示范項目,目前還不確定何時能商業(yè)運行,但預(yù)計將在運行10年之后。當(dāng)問及項目造價時,長野表示由于新建電站位于福島,地理位置特殊,政府提供了部分支持。秋田調(diào)所長亦稱三菱重工也視示范電廠為其技術(shù)展示平臺,所以很難說真實的成本。
燃煤發(fā)電造成的大量溫室氣體的排放令日本減排壓力倍增,而作為主體能源且碳排放相對較低的天然氣, 似乎也遇到了新的挑戰(zhàn)。
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高電價&天然氣貿(mào)易樞紐
“過去幾年,尤其在福島地震之后日本曾經(jīng)歷了天然氣價格的大幅浮動。那時日本需要更多L N G 來供給能源,而天然氣價格卻大幅上漲,從過去10到12美元增長至20美元每百萬英熱(mmbtu)”,吉田聰如此感嘆。
發(fā)電能源價格的上漲對電價的影響頗為直接。日本作為通貨膨脹難得一見的國度,福島之后其工業(yè)與居民用戶如今卻面對著超過20%的電價上漲,這讓日本的工業(yè)競爭力承受了巨大的壓力。
另一方面,近兩年來全球LNG市場正處于過剩態(tài)勢,而日本產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟省預(yù)計與2015年相比,到2030年日本會減少30% 的能源需求,這是否意味著天然氣進口面臨過剩?日本又是如何應(yīng)對的呢?對此吉田聰回應(yīng)稱,以2015年的基數(shù)看目前LNG進口存在一些過剩;但與2010年相比,日本天然氣進口是增長的,當(dāng)時日本進口6100萬噸LNG,而2030年預(yù)計LNG 進口量將達到6600噸。據(jù)他了解,大多數(shù)能源公司,包括一些燃?xì)夤具€在試圖進口LNG以保證所需。
事實上,天然氣市場已經(jīng)開始出現(xiàn)日本長約LNG供大于求,長約貨主需要去現(xiàn)貨市場尋找消化路徑。但同時,現(xiàn)貨貿(mào)易的激增也對價格工具提出了要求, 擁有反映亞洲市場供需的LNG價格的平臺變得格外重要。
目前,亞洲各國都在競相開發(fā)能反映亞洲市場供需的LNG價格,爭奪區(qū)域定價中心的地位。曾深受天然氣溢價影響的日本意識到國際天然氣貿(mào)易中定價權(quán)的重要性,正意欲打造基于灣區(qū)的全球性天然氣貿(mào)易樞紐。2016年5月,日本產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟省將建立LNG貿(mào)易樞紐的計劃納入發(fā)展戰(zhàn)略,并提出了切實可行的措施著手建立。
“由于目前日本仍然進口世界能源貿(mào)易中大約1/3的天然氣,因此擁有一定的參與度與控制權(quán)很重要,為了避免福島后溢價情況的再次發(fā)生,我們希望有基于日本的天然氣樞紐來獲得更多、更透明的LNG交易,但這并不意味著要操控市場”,吉田聰表示。
他同時指出,目前亞洲還沒有天然氣的貿(mào)易樞紐,新加坡一直被看好并正漸漸成為LNG貿(mào)易樞紐之一,但日本也在試圖成為其中一個樞紐。目前關(guān)于LNG貿(mào)易樞紐的工作主要由政府著手創(chuàng)建,燃?xì)鈪f(xié)會作為支持方協(xié)助建立。
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可再生能源VS高電價
對日本來說,同樣高價的不只是天然氣,還有可再生能源。
福島地震之后,由于發(fā)展核電越來越困難,日本將發(fā)展可再生能源定位為國家能源戰(zhàn)略的重要組成部分。受資源條件的約束,可再生能源如光伏在日本主要分布于南部的九州和四國地區(qū),而日本多山地丘陵,風(fēng)力資源則集中在東北部的北海道區(qū)域,資源分布并不均衡。為了鼓勵可再生能源的發(fā)展,日本從2012年7月開始正式實施上網(wǎng)電價補貼制度(Feed-in Tariff)。實施后,日本的可再生能源取得了一定成效,非水可再生能源占電力的比重從2012年的1.6%上升至2015年的8.5%。其中以光伏發(fā)電發(fā)展最快。
對于光伏發(fā)展迅速的原因,日本電力中央研究所的永田豐解釋稱, 與其他的可再生能源相比,光伏安裝起來非常容易,并且上網(wǎng)電價的補貼力度最高。此外,當(dāng)?shù)卣€提供如安裝補貼類的額外補貼。但他同時表示,風(fēng)電的發(fā)展并不如人意,2015年風(fēng)電在發(fā)電結(jié)構(gòu)中僅占比0.5%,由于風(fēng)電場的建立需要經(jīng)過環(huán)境評估,因此投建起來相當(dāng)困難。
好景不長,自2014年8月初以來,日本的沖繩電力、九州電力、東北電力、北海道電力和四國電力五大電力公司陸續(xù)宣布停止收購可再生能源電力,經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省也發(fā)出了“凍結(jié)可再生能源”的通知,日本發(fā)展新能源的戰(zhàn)略再添瓶頸。
五大電力公司決定背后的原因正是由于光伏電站發(fā)展太快,超出了原來的想象。永田豐表示,由于太陽能發(fā)電在夜晚和陰天都不能發(fā)電,極不穩(wěn)定,過多收購極不穩(wěn)定的光伏電力,電廠需要調(diào)峰機組,而一些電廠的調(diào)峰條件達不到。
另一問題發(fā)生在輸電過程中,日本的電壓是100V,輸電電壓應(yīng)該保持在這個等級,通常情況在95—107V浮動,當(dāng)大量光伏涌入電網(wǎng)時,偏遠(yuǎn)地區(qū)的電力公司不能將電壓保持在那個范圍,還要安裝額外的變壓設(shè)備, 而這筆花費也比較高,因此電力公司對太陽能的收購并不積極。
為解決這些問題,日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省也對此進行了研究,2016年5月提出了“可再生能源政策修正案”,于今年執(zhí)行,其中主要措施包括:下調(diào)光伏發(fā)電的收購價格,重新設(shè)定不偏重太陽能的可再生能源的發(fā)展目標(biāo), 以及對購買可再生能源所造成的國民負(fù)擔(dān)設(shè)定上限等措施。
在技術(shù)方面,日本電力中央研究所也正在研究光伏發(fā)電量的預(yù)測,目前研究所正在利用衛(wèi)星云圖,捕捉到非常小的云,再根據(jù)云的移動,在光伏發(fā)電之后1 0或20分鐘進行預(yù)測發(fā)電功率;另有一個研究項目是發(fā)展H級燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)燃機,為晚上的高峰用電做準(zhǔn)備,希冀能解決可再生能源發(fā)電不穩(wěn)定造成的問題。
然而,昂貴的可再生能源仍無法填補核電缺失帶來的碳排量差距,高度城市化的人口和大量的工業(yè)用電需求,要求穩(wěn)定的電力供應(yīng)基荷。面對著核電重啟艱難,占發(fā)電比重最高的化石燃料依賴進口,高企的電價與持續(xù)增長的碳排放,成為東京灣區(qū)經(jīng)濟與環(huán)境發(fā)展乃至日本難以平衡的困境。
“這當(dāng)然很難,日本政府在2014年聯(lián)合國氣候變化首腦會議(COP20)提出,2030年溫室氣體排放要在2013年的基礎(chǔ)上降低26%,而長期的目標(biāo)則要2050 年較現(xiàn)有基礎(chǔ)減排80%的溫室氣體,這一目標(biāo)實在很高,能源專家們計算了這些數(shù)據(jù),實現(xiàn)這個目標(biāo)的成本非常昂貴,與其他國家相比,日本的花費幾乎是最多的”,永田豐評價道。
秋田調(diào)也坦言,“即使是實現(xiàn)2030年的目標(biāo),對我們來說也很困難,核電重啟進程很慢,很難確定在2030年是否有20%的電力來自核電, 如果22%的電力來自可再生以及水電,在這種情況下,如果應(yīng)用上網(wǎng)電價的光伏、風(fēng)電、生物質(zhì)能的比重大幅增長,電力成本也高了很多?!?
目前日本政府的基礎(chǔ)能源政策中是3e+s ,即能源安全(energy security ) 、經(jīng)濟效率( economic efficiency ) 、環(huán)境保護(environmental conservation)以及2011年后加入的安全(safety)。吉田聰說:“這是我們正在面臨的挑戰(zhàn),就像想要贏得百米賽跑的金牌一樣艱難。 我們試圖在平衡這些能源問題,政府發(fā)起提議,許多能源公司、普通民眾也在協(xié)作實現(xiàn)這個平衡目標(biāo)?!?
能源“不可能三角”在福島后的矛盾逐漸顯現(xiàn),與此同時,日本的電力以及天然氣行業(yè)接連在零售端市場化,能源行業(yè)的又一輪變革,又為這一地區(qū)帶來哪些變數(shù)?
2015年3月,日本政府在內(nèi)閣會議上通過了《電氣事業(yè)法》等修正案,要求日本9家電力企業(yè)在2020年實施發(fā)供電業(yè)務(wù)分離。對于天然氣市場,要求天然氣零售價格對居民和商業(yè)用戶全面放開,允許新進入者參與燃?xì)猱a(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié),允許用戶自由選擇資源供應(yīng)商。2016年4月1日起的電力零售全面自由化,今年4月,天然氣零售亦全面自由化,標(biāo)志著日本由大型電力公司、大型燃?xì)夤緣艛鄥^(qū)域零售的時代結(jié)束。
正在開放的能源市場中,一改往常燃?xì)夤緝H提供天然氣,電力公司僅提供電力的常規(guī)模式,他們的服務(wù)拓展到水、電、氣、電視、通信等公用事業(yè)行業(yè),市場自由化的大趨勢使得主要的大型公用事業(yè)公司正在自我轉(zhuǎn)型成綜合能源服務(wù)公司。對此吉田聰分析道,“用戶需要的是服務(wù),他們考慮的是價格合理,服務(wù)穩(wěn)定,具體由誰提供并不重要。因此在過去五年,燃?xì)夤鹃_始擴充其他的服務(wù),比如為家庭居民供熱、供電等服務(wù),而電力公司也有相應(yīng)轉(zhuǎn)型,比如向大用戶售賣城市燃?xì)猓磥磉€會有更多這樣的綜合能源公司出現(xiàn)?!?
在秋田調(diào)看來,對已經(jīng)擁有發(fā)電站的燃?xì)夤纠鐤|京燃?xì)狻⒋筅嫒細(xì)猓?如果他們能得到很多電力用戶,就能消耗更多的天然氣,對于這類公司來說是一個優(yōu)勢。而作為電力企業(yè),也可將發(fā)電剩余的LNG賣給燃?xì)庥脩?,從而消費剩余供應(yīng)的天然氣。與此同時,用戶也獲得更多選擇。
另一方面,從電價、氣價的角度來看,2016年4月至2017年3月期間,居民電力零售價下降了5%,燃?xì)鈨r格變化并不明顯,吉田聰解釋稱,與選擇手機運營商的套餐一樣,價格也取決于用戶使用情況。但對電力、燃?xì)獾拇笥脩魜碚f,由于這部分市場在90年代中期已經(jīng)開放,他們已經(jīng)享受到改革的紅利。
目前,日本政府每個月會公布日本十大電力區(qū)域的售電轉(zhuǎn)換率,6.7%的電力居民用戶即超過400萬的用戶,已申請更換他們的電力零售商,其中東京地區(qū)的供電商更換比率最高,北海道地區(qū)次之;而在天然氣市場,根據(jù)日本燃?xì)鈪f(xié)會的調(diào)查,約有2%的天然氣家庭用戶從城市燃?xì)夤巨D(zhuǎn)向其他公司。
以鄰為鑒
即使是在福島事故后,缺乏自給能源資源的日本并未令能源問題成為影響其經(jīng)濟發(fā)展的障礙。他們分析國際國內(nèi)的經(jīng)濟、能源形勢,適時調(diào)整能源戰(zhàn)略,尤其能源多元化戰(zhàn)略、油氣儲備戰(zhàn)略以及利用灣區(qū)優(yōu)勢充分調(diào)動能源資源的策略更值得中國灣區(qū)發(fā)展所借鑒。
對比東京灣區(qū),粵港澳灣區(qū)的區(qū)域面積與常住人口均高于東京灣, 但在經(jīng)濟體量與人均GDP等方面還落后于東京灣,有較大提升空間。
但在周牧之看來,粵港澳大灣區(qū)發(fā)展?jié)摿薮螅鞘卸鄻有砸哺S富,這些都是粵港澳灣區(qū)的發(fā)展優(yōu)勢。這一區(qū)域有香港和廣州兩個中心城市;同時有平均人口非常年輕、產(chǎn)業(yè)活力高的創(chuàng)新城市深圳,以及娛樂產(chǎn)業(yè)發(fā)達的澳門,其他城市如佛山、東莞、中山、惠州、江門、珠海都各有千秋?!斑@么大的體量,這么豐富的產(chǎn)業(yè),粵港澳灣區(qū)手里有很多好牌,粵港澳灣區(qū)的提出可以說是一個遲到的驚喜”,他說。
他補充說道,“關(guān)鍵在于怎么用好這些優(yōu)勢,如何把灣區(qū)優(yōu)勢用到極致。二戰(zhàn)后日本準(zhǔn)確地判斷到能利用世界的資源與市場,依托灣區(qū)興建了大工業(yè)帶,把在灣區(qū)發(fā)展高現(xiàn)代工業(yè)的優(yōu)勢用到了極致,現(xiàn)在產(chǎn)品供應(yīng)、流通到全世界。1980年代以后,推進國際化、全球化的大都市經(jīng)濟建設(shè),使東京大灣區(qū)的知識經(jīng)濟、服務(wù)經(jīng)濟、旅游經(jīng)濟得到了長足的發(fā)展, 成就了交流交易經(jīng)濟?!?