【能源】解讀東北亞電網互聯對日本的重要性


  日本核電事故發生後,火電機組劇增,能源進口依賴更加嚴重,溫室氣體減排遙遙無期,迫使其對能源布局進行重新思考。積極推進東北亞,是日本社會解決電力發展難題的全新解決方案。

  當前,在東北亞地區,中俄、中蒙之間已建有多條跨國。根據2016年3月國家電網公司牽頭,與韓國電力公社、日本軟銀集團、俄羅斯電網公司簽署的《東北亞電力聯網合作備忘錄》,相關跨國電力聯網工程的前期研究也已啓動。對于東北亞電網互聯工程來說,日本是其中重要的一環,因爲中、俄、蒙都將是清潔電力的供應方,而日本由于能源無法自給自足,作爲主要的區域負荷中心參與進來,各國將通過共商共建共享東北亞電網互聯而實現共贏。

  2011年福島核事故之後,日本各地紛紛暫停核電站運行,壓減核電占比,而可再生能源發電因受制于自然條件無法及時補位,導致其國內電力供應緊張。接入東北亞電網,將中、俄、蒙三國的清潔電力通過韓國輸送到日本,逐步成爲日本解決電力發展難題的重要選項。正因爲如此,日本從觀望、躊躇狀態走了出來,開始探討並研究東北亞電網互聯的可能性。

  日本陷入電力供應與碳減排僵局

  福岛核事故之后,为应对国内电力需求,日本各电力企业开始不断增设火電機组。截至2016年年底,日本发电总装机容量达27388万千瓦,较2012年年底的23080万千瓦增长18.7%。其中,火电装机17419万千瓦,较2012年年底的13939万千瓦增长25%。天然气和煤炭进口也因此屡创新高。

  一直以來,日本致力于提高火力發電熱效率,其1600度燃氣輪機聯合循環電廠(GTCC)熱效率最高超過61%,整體煤氣化聯合循環電廠(IGCC)熱效率已超過41%,處于世界領先水平。但即便如此,因爲火電項目大量上馬,日本電力領域的年二氧化碳排放量不斷攀升,從2010年的3.25億噸激增到2015年的4.41億噸。日本政府爲落實《巴黎協定》,承諾2030年溫室氣體排放量與2013年相比減少26%,2050年比2013年減少80%。但現實是化石能源發展迅猛,與溫室氣體減排的目標南轅北轍,導致日本經濟産業省和環境保護省之間意見相左,也引發了日本社會各界的嚴重不安和廣泛爭論。

  在全球低碳化的時代潮流面前,日本也認識到化石能源不能逆流發展。日本政府已明確提出,2030年521av大香蕉發電裝機容量中,燃煤機組占比降至26%,燃氣機組降至27%,燃油機組降至3%;努力提高可再生能源發電占比至22%~24%,其中光伏發電占比由2016年年底的1.94%提高至7%,風電占比由2016年年底的1.02%提高至1.7%;剩余部分由核電裝機填補。

  爲此,一方面,日本正在竭力遏制國內煤電增長勢頭。根據日本環境保護省要求,2017年,中部電力公司正式取消了愛知縣武豐發電廠氣改煤計劃,裝機容量爲107萬千瓦;關西電力公司正式申請中止千葉縣東京灣沿岸新增100萬千瓦裝機容量的市原煤電項目;電源開發公司等發電企業也相繼無限期停止了規劃中的高砂燃煤電廠、蘇我燃煤電廠等項目。但是,短時間內,日本還難以找到大規模替代火電項目的電源,電力企業對重啓核電依然充滿期待。

  另一方面,日本正在努力發展可再生能源,特別是光伏發電。2003年6月,日本政府充分對比了美國和部分歐洲國家實行的可再生能源配額制度(RPS)和德國的固定價格收購制度(FIT),認爲可再生能源配額制度更加符合市場原理,費用分擔更爲合理,所以鼓勵電力企業實施可再生能源配額制度。2003~2010年,日本可再生能源裝機容量從45.8萬千瓦增長到117萬千瓦,但發電量占比僅從2003年的0.41%增長到2010年的1.01%,因此,可再生能源配額制度備受诟病。2012年7月,日本政府決定廢止該政策,全面轉向固定價格收購制度。新政策推出後,日本可再生能源收購電量自2012年的55.9萬千瓦時增長到2016年的569.7萬千瓦時,漲幅驚人。

  但日本的可再生能源發展過程也是問題不斷,比如光伏發電成本始終居高不下,國民負擔沈重。重視可再生能源發展,是日本政府應對國際壓力的一種舉措,但鼓勵光伏發電發展的政策施行後,引起其國內電力企業的不安,主要原因是光伏發電不穩定,容易造成電網的波動與不和諧。而且,因爲受制于環境容量與資源條件,可再生能源發電無論怎麽發展,在日本整體電源構成中的占比都是很小的。

  为此,日本政府和部分大型企业意识到,促进区域间电力互联互通是一个解决国内电力供应不足的新途径,软银集团、日立公司、三菱電機等知名日企纷纷加入由中国国家电网公司发起成立的全球能源互联网发展合作组织,积极推动东北亚电网互联项目。日本三井物产、丸红商社、九州电力等知名企业在中国、蒙古和俄罗斯的发电领域均有投资,通过参与东北亚电网互联,也可以使日本国内外的电力投资充分融入全球能源互联网,实现区域范围内的资源优化配置。

  共建東北亞電網是另一種選擇

  作爲東北亞地區的重要國家之一,日本曆來注重從整個區域的視角出發,對區域共同體的未來發展進行多維度、全方位的探索性研究。日本衆議員山口壯在2016年“東北亞經濟論壇”上明確提出,希望東北亞各國求同存異,加強人文、金融、能源與環境、跨境旅遊、基礎設施建設等方面的合作,實現東北亞地區的經濟繁榮。除了自然能源財團創立者孫正義和環境能源政策研究所飯田哲提出的“超級電網”概念,日本創成會議(東京大學客座教授、日本前總務大臣增田寬也任主席)也曾提出過“東亞超級電網”構想。

  时至今日,日本国内传统电力企业依然期待着重启核电,但核电重启依然遥遥无期、火電機组快速增加、能源进口依赖更加严重、温室气体排放不降反增的现实,迫使日本不得不对能源布局进行重新思考。作为全球能源互联网中的一环,日本积极加入并共同推进东北亚电网互联,事实上将为日本社会解决电力发展难题提供全新的解决方案。

  日本經濟産業省對東北亞電網互聯持較爲謹慎的態度,認爲除了技術可行外,還必須認真研究經濟性。針對日本國內擔心東北亞電網互聯有政治風險的觀點,國際能源署(IEA)前署長、日本笹川和平財團會長田中伸男認爲,可以參考天然氣管道建設模式,從日本南、北兩側分別選點與東北亞其他國家的電網相連,通過渠道多元化來保障能源安全。

  此外,日本国内电网尚未完全互联互通,也是阻碍日本电网与国际电网相连的重要因素。日本国内电网形成时,关东地区使用了德国AEG公司的50赫兹发電機组,而关西地区使用了美国通用电气的60赫兹发電機组,从而造成东西部电网频率不一致,双方通过佐久间、新信浓和东清水三个背靠背换流站实现电力融通,但规模只有100万千瓦左右,电力互通能力有限。东北亚电网互联实现后,如何进行电力交易,如何突破日本东西部之间电力融通等问题,还需要日本政府、相关企业和学术界进一步共同研究与探讨。


来源: 《能源评论》

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