《瞭望》文章：研发新能源技术的日本经验

　　《瞭望》文章：研发新能源技术的日本经验

　　日本在新能源领域拥有诸多世界领先的技术，为日本发展低碳经济实现低碳社会奠定了基础

　　文/陈颖健

　　日本是石油、煤炭和天然气等主要能源资源均匮乏的国家，能源自给率仅4%左右，日本所需石油的99.7%、煤炭的97.7%、天然气的96.6%都依赖进口。

　　近年来，日本不断研发新能源技术，使能源利用效率大幅度提高，新能源开发利用展现出扭亏为盈的倍增趋势，使日本经济抗风险能力不断增强，大大降低了对传统能源的依赖程度。目前，日本在新能源领域拥有诸多世界领先的技术，为日本发展低碳经济实现低碳社会奠定了基础。

　　政府多方推动

　　日本在新能源技术开发利用方面取得的巨大成就，与日本政府的扶持政策密不可分。

　　确定新能源技术的开发利用目标。日本能源政策的基本目标是：能源安全、经济增长和环境保护，简称能源“3E”目标。在这一目标下逐步形成了日本新能源产业发展的子目标：完成《京都议定书》规定的减排温室气体目标；提高能源使用效率，《新国家能源战略》提出，争取到2030年前将日本整体能源使用效率提高30%以上；能源多样化，开发利用新能源。日本加强了对太阳能、风能、燃料电池等新能源的开发利用，使其对石油的依赖程度明显减小。

　　制订推广新能源技术的计划和行动方案。日本新能源产业的发展，始终是通过计划与法律手段推进的。1974年，日本制订并实施了“新能源开发计划”，把发展太阳能和燃料电池技术定为国家战略。1978年，日本又实施了“节能技术开发计划”。1993年，日本将这两个计划合并后推出“能源和环境领域综合技术开发推进计划”，即“新阳光计划”，目的是促进新能源技术的开发利用和商业化。

　　1994年12月，日本通过“新能源推广大纲”，首次正式宣布发展新能源和可再生能源，成为日本新能源发展的政策基础。1997年12月，正式通过“环境保护与新商业活动发展”计划，作为政府到2010年推动新能源和可再生能源发展的行动方案。

　　推动新能源技术的推广应用。首先，投入大量资金，支持新能源技术的研发，“新阳光计划”每年拨款570多亿日元研究新能源技术、能源输送与储存技术等；其次，推动政府、社会团体带头利用新能源。国家机关、公共设施必须依法带头采购太阳光发电系统和利用太阳能的热水器系统，采购低能耗、低公害汽车等，资助企业和地方公共团体发展新能源；再有，直接补助使用新能源设备的家庭。除向生产企业发放补贴令其降低设备价格外，还按每千瓦9万日元的标准直接补助用户家庭。

　　新能源技术开发重点

　　核能。日本于20世纪60年代中期开始利用核能。1973年和1978年的两次石油危机给日本经济以严重冲击，迫使日本政府推进新能源开发利用。为增加能源的自给率，日本大力开发核能，目前全国共有核电站54座，总装机容量4712.2万千瓦，是世界第三核能大国，核能占能源供给总量的15%，核能电化率近40%。由于核电对电力的稳定供给和环境保护都十分有利，根据最近公布的《国家能源新战略》，日本计划进一步发展核能发电，将核电比重从现在的15%提高到17%。

　　在开发核能过程中，日本主要关注两大问题：核燃料的供应和开发安全问题。日本核燃料全部依赖进口，由于核燃料的特殊性能及其提炼的高难度，国际上对核燃料的开发利用有许多严格的规定，如严格限制其使用范围，除了支付巨额成本外，还要向本国国民和世界作出政治承诺，保证其用途，日本在这方面一直信守诺言。在核能开发的安全问题上，日本最大限度地发挥政府在能源安全中的指导作用，加大对能源安全的投入。

　　太阳能。日本是世界上太阳能开发利用第一大国，也是太阳能应用技术强国。太阳能利用主要分为太阳光能和热能两种。日本太阳热能的利用自1979年开始，1990年进入普及高峰期。太阳能技术日益创新，能量转换率不断提高，成本也是新能源中最低的。太阳光能发电是利用半导体硅等将光能转化为电能。1997～2004年间，日本政府向用于住宅屋顶上的太阳能电池板安装工程投入了1230亿日元的资助金。自2002年以来，日本的太阳能发电、太阳能电池产量多年位居世界首位，占据了世界总体产量的半壁江山。

　　目前，日本太阳能技术开发的重点是硅膜太阳能电池、化合物太阳能电池，同时还加强分散电源高密度连接对配电系统影响的研究，这些课题从2001年正式列入“新阳光计划”。日本的太阳能电池技术不断提高，其光能转换率已接近20%。从过去20年来看，其成本随着电力累计产量的成倍提高而降低到原来的82%，如果能够保持这种势头，它就能够与普通电力相媲美了。

　　日本将光伏发电作为重点领域来推动，并提出在2030年前将太阳能发电量提高20倍。仅夏普公司的光伏发电设备就占到世界的1/3。如今，日本已经成为全球最大的光伏发电设备出口国，占据了市场主导地位。2008年7月，日本内阁会议通过了“低碳社会行动计划”。该计划阐述了在未来3～5年内将家用太阳能发电系统的成本减少一半的措施。根据日本政府2008年9月发布的数字，在科学技术相关预算中，仅单独列项的环境能源技术的开发费用就达近100亿日元，其中创新性太阳能发电技术的预算为35亿日元。目前在日本到处可以看到各式各样的太阳光能发电装置。

　　风能。目前日本风力发电能力列世界第9位。由于日本的地理地貌优势，风力资源极其丰富，早在20世纪80年代初，日本在风能开发和利用方面就进行了研究和规划，开发技术不断升级换代。近年来发展更快，1999年后的4年里发电量增加了8倍多。2003年日本共有576座风车，发电量为67.8万千瓦，2004年发电量接近100万千瓦。日本对风电设备给予补助，剩余风电可卖给电力公司，这是近年来日本风电急剧增加的原因。风力发电的快速增长，使日本在2005年就跻身全球十大风能市场。

　　随着大型风场建设的增加，日本风电建设成本已下降至每千瓦时850美元左右。但由于日本地理位置关系，风力气流紊乱，造成输出频率不稳，使得发电设备利用率低，仅为20%～30%左右，成本也很高，同时风力发电难于蓄存，这是当前风力发电面临的主要技术难题。为此，日本政府投入了大量资金用于技术研发。

　　日本经验的启示

　　中国是世界能源消耗大国之一，2003年中国的能源消耗总量就已超过日本跃居世界第二位。面对常规能源供给日趋紧张，以及发展低碳经济、应对全球气候变化的严峻形势，及时调整国家能源战略，努力开发新型能源，已刻不容缓。日本在新能源技术开发利用方面的做法和成功经验，对中国有颇多启示。

　　加快制定适合国情的低碳能源战略。

　　日本对新能源开发的热情源于上世纪70年代出现的两次石油危机。全球气候变化和世界金融危机警示人们：人类面临着共同的可持续发展问题。世界各国不约而同地把眼光投向新能源，以期为人类创造一个永续发展的基础，并通过大力发展新能源技术，把人类社会转型到创新驱动的发展方式上来。中国人口众多、人均资源短缺，这个转型更为紧迫，意义也更加重大。

　　为此，中国需要制定经济和环境双赢的低碳能源战略。该战略由3个子战略为支撑：一是大力节能，提高能效，控制总量。使实现第三步战略目标所消耗的能源总量，尤其是煤炭、石油等化石能源总量最小化。二是高效、洁净化利用化石能源，使这一黑色能源逐步“绿色化”。目前煤炭是主导能源，它在总能源中的比重应逐步下降，2050年可压至40%以下。三是加快核能和可再生能源的发展，使其逐步成为国家能源的绿色支柱。核能是公认的可再生能源，目前中国的核电站都是热堆，已经启动了快堆，下一步将是聚变堆。这是中国核能的三部曲。中国的太阳能和风能资源足够多，但需要逐步突破技术、经济瓶颈，发展新的用能方式。为了适应可再生能源的大规模发展，需要构建智能电网和发展储能技术。

　　加强新能源开发利用的政策扶持。

　　目前，中国在太阳能和风能的利用方面得到了快速发展，逐步形成了较为完整的产业。但产业的发展与政策的制度保障方面存在一定的差距，相关政策相对滞后。因此，借鉴日本等国的经验，从国家战略的高度不断完善新能源和节能政策是当务之急。

　　根据对日本等国新能源和节能政策的分析，可以得出如下结论：在强调市场力量的前提下，必须重视新能源和节能政策的制定、修订和实施；在新能源和节能政策制定的具体操作中，要发挥后发优势，使得政策对新能源和节能产业的制度保障具有前瞻性、综合性和战略性；建立完善的新能源和节能政策体系。

　　优先开发具有资源优势的新能源。

　　中国新能源资源品种齐全、数量多，资源基础雄厚。太阳能、风能、生物质能资源丰富，还有地热能和海洋能等，可供大规模长期开发利用。

　　近年来，中国在太阳能和风能的开发利用方面成果显著，太阳能温室、太阳灶、太阳能热水器和太阳能干燥器等多项技术，在农村和城市得到推广应用；风力发电异军突起，呈现快速增长局面。但是，在新能源开发上，与日本相比还很落后。应当在坚持自主开发的同时，积极引进国外的先进技术，加快提升整体研发能力。（作者为中国科学技术信息研究所战略研究中心研究员）