日本如何利用本地能源助力社区发展

Japan has one of the highest solar energy capacities per land area amongst major countries.
Japan has one of the highest solar energy capacities per land area amongst major countries.Image: Unsplash/Rei Yamazaki.
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  • 面对地缘政治不确定性和气候危机,日本正积极实现能源来源多元化。

  • 这一战略转型不仅加强了能源安全,也有助于打造更具韧性的社会。

  • 这些举措与世界经济论坛的清洁电力、电网与电气化倡议保持一致,加速清洁能源转型。

稳定、安全的能源供应是社会良好运转的根本保障。面对近期的地缘政治不确定性和持续的气候危机,日本正积极利用本地资源、实现能源结构多元化,以确保稳定的能源来源,并向更加绿色的能源转型。

据资源能源厅(ANRE)的数据显示,日本的能源自给率已从2010年的20.2%下降至2023年的15.2%。这使日本在38个经合组织成员国中排名倒数第二。此次下降主要是由于核电站关停,这是2011年东日本大地震及随后核事故后采取的安全措施所致。为弥补核电缺口,日本严重依赖火力发电。

因此,火力发电在能源结构中的占比已从2010年的65.4%上升至2022年的72.8%,为七国集团(G7)中最高。由于日本几乎所有化石燃料(包括石油、煤炭和液化石油气)均依赖进口,其电力供应极易受外部因素影响。换言之,日本的日常生活和产业均显著受到地缘政治风险、资源价格波动和汇率变动的影响。此外,火力发电是日本电力行业最大的二氧化碳排放来源,引发了严重的环境担忧。

为应对这些挑战,日本正迈向更加稳定、安全和可持续的能源未来。通过公私部门合作加强国内发电能力,日本旨在建立更加绿色、更具韧性的能源供应体系。

通过国内资源加强能源供应

2025年2月,日本政府批准了《战略能源计划》(这是一项每三年更新一次的中长期能源政策),同时批准了GX2040愿景(这是一项国家脱碳战略)。该计划概述了一项政策,即未来以可再生能源为主要电力来源,同时继续利用核电。经济产业大臣武藤表示,“该计划旨在打造一种不过度依赖任何特定能源或燃料的电力结构。”

为到2030年将日本能源自给率提高至30%,资源能源厅计划扩大可再生能源的发展,目标是将其在能源结构中的占比从目前的20%提高至36%至38%。为实现这一目标,日本正重点扩大国产可再生能源的规模,包括太阳能和海上风电。

日本拥有主要国家中单位国土面积太阳能发电装机容量最高的国家之一。另一方面,由于日本仅有34%的国土为平地,且国土大部分被山地覆盖,进一步扩大太阳能发电需要能够安装在建筑屋顶和外墙上的新一代太阳能电池。

该领域最具前景的技术之一是钙钛矿太阳能电池,其质量轻、形状可高度柔性化。日本在这一领域具有战略优势,因为其生产全球30%的碘,而碘是这类电池的关键材料。这种在国内确保关键材料供应的能力是一项重大优势,有助于保障本地能源的稳定供应。

为加快钙钛矿太阳能电池的普及,资源能源厅正通过“新一代太阳能电池开发项目”支持量产技术、制造体系和市场需求的发展,该项目预算为648亿日元。目标是到2030年使这些先进太阳能电池得到广泛应用。

扩大海上风电的工作也在推进中。截至2024年3月,日本的装机容量仅为0.15吉瓦,资源能源厅计划到2030年将其提高至5.7吉瓦。为实现这一目标,资源能源厅计划将海上风电项目的范围从领海扩展至专属经济区(EEZ),并推动浮动式海上风电技术的应用。

为支持这些发展,资源能源厅已在获得当地渔业协会同意的前提下,确保了用于示范测试的海域。这些测试场址包括日本北部秋田县南部海岸附近海域,以及中部爱知县丰桥市和田原市沿岸海域。示范测试将由“绿色创新基金”提供资金,该基金总预算为1235亿日元。

私营部门的举措也取得了进展。一个值得注意的例子是,东芝子公司东芝能源系统公司与中部电力公司及其他合作伙伴共同推动岩石蓄热技术的商业化。该系统利用岩石高效吸收和释放热量来储存热能。储存的热量随后通过加热水并驱动涡轮机来发电。岩石蓄热具有多项优势:它无需钴和镍等电池储能所必需的稀有金属,并且使用寿命长,对场地的限制极少。

随着区域可再生能源举措的发展,这些进步有助于减少日本对火力发电的依赖,并削减二氧化碳排放。资源能源厅正加速推进相关工作,力争将能源相关二氧化碳排放量从2022年的9.6亿吨降至2030年的6.8亿吨。

日本计划在东京和大阪之间修建一条巨型“传送带”。
日本计划在东京和大阪之间修建一条巨型“传送带”。
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与当地社区的合作

农林水产省(MAFF)正在推动与当地产业开展更紧密的合作,以提高能源效率、增强区域韧性并提升自给能力。根据其报告《农林渔村可再生能源发电的现状》,农林水产省设想将可再生能源与特定产业相结合。例如,将林业与生物质能相结合,渔业与海上风电相结合,畜牧业与沼气相结合,农业与太阳能相结合。

这些量身定制的方法使可再生能源开发与各行业的独特需求相契合。该举措除了改善区域回收体系外,还旨在最大限度地减少环境影响,将能源效益回馈当地社区,并防止与当地无关联的外部开发商所造成的环境退化和景观破坏等问题。此外,促进不同地区之间的合作,不仅能在地方层面,也能在全社会范围内带来相互支持的机遇。

通过区域能源合作构建更具韧性的社会

日本正积极利用国内资源,并扩大区域能源合作。这些举措与世界经济论坛的清洁电力、电网与电气化倡议保持一致,加速清洁能源转型。此类举措的广泛推广不仅将确保稳定、安全的能源供应,还将推动地方经济增长、减少碳排放,并打造更能应对不可预见挑战的社区。

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