專題 日本能源政策面臨的選擇
防範供應風險,實現能源多樣化

村上朋子 [作者簡介]/西田直樹 [作者簡介]

[2012.11.22] 其它語言:ENGLISH | 日本語 | 简体字 | FRANÇAIS | ESPAÑOL |

作為制定新的能源基本計劃的討論材料,日本政府於2012年6月公布了關於核電在總發電量中所佔比例等問題的三個方案。日本能源經濟研究所的村上朋子和西田直樹驗證了這三個方案,並對日本理想的能源結構提出建議。

在福島第一核電廠事故過去一年多後的6月29日,政府下屬的能源與環境會議(會議主席為國家戰略擔當大臣)為調整現行的能源基本計劃,制定新計劃,提出了三個思路方案(※1)。2010年經內閣會議通過的能源基本計劃中提出了到2030年時使核電占到發電總量的一半以上(※2),而此次在節電10%的前提下,針對2030年時的核能發電比例提出了零核電、15%和20-25%三種方案。同時,在上述三種方案中,可再生能源的發電量所佔比例分別為35%、30%和25-30%,化石燃料發電量分別為65%、55%和50%,意味著如果核能發電減少,可再生能源和化石燃料的發電比例就會增加。三種方案的大體情況如圖1所示。

當提高能源自給率、經濟成長、保護地球環境等課題日益突出之際,怎樣的能源結構最適合日本國情呢?本文將檢驗上述各選項的意義,為今後的選擇提供一些啟示。

選擇能源結構的“3E+S+M”觀點

在選擇能源結構時必須從以下觀點出發,開展綜合性的研究。

(1)確保能源的穩定供應(Energy security:E1)

對於日本這樣一個資源小國而言,“能源安全保障”是支撐國民日常生活和經濟活動基礎的首要課題。

(2)環境適應性(Environment:E2)

溫室效應氣體中大約90%是因消費能源而產生的CO2。全球變暖對策與能源政策是表裏一體的,保持相互一致的調整工作不可或缺。

(3)經濟效率性(Economic efficiency:E3)

為了確保生活的穩定與產業競爭力,需要穩定且廉價的能源。

(4)安全性(Safety:S)

在供應和利用能源之際,必須充分考慮其安全性。

(5)經濟影響(Macro impact:M)

政策可能會對部分國民生活和經濟活動產生負面影響,還應該努力將之控制在最小程度[對電費、國內生產毛額(GDP)的影響]。

各種能源具有不同的特點,任何完美無缺的能源都是不存在的。以下,讓我們立足於3E+S+M的觀點來評判一下各種能源的優點與問題。

各種能源的優點與問題

可再生能源

可再生能源的最大優點在於它是一種純國產資源,有助於提高能源自給率(E1)。同時,還有一個優點是發電時不會排放溫室氣體(E2)。但它存在的問題是,發電成本高於火力發電和核能發電、因能量密度低而需要廣大的土地、因太陽能和風力等輸出功率波動較大,還必須制定追加對策以完善電力系統,實現穩定供電等等。這些問題從經濟效率性(E3)的角度來看,應被評價為缺點。比如,以可再生能源比例為35%的“零核電”方案為例,據稱今後18年內必須在全部有條件的住宅屋頂上安裝太陽能發電設備,抗震性較差的住戶也要在房屋改造後進行安裝。此外,風力發電設備方面,據估算也需要在今後18年內在大約相當於東京都2.2倍面積的區域建設相關設備。萬一這些工作無法實現,那麼就必須提高火力發電的比重,如此一來,可再生能源在環境方面的優越性將被抵消。

火力發電

火力發電的最大優點恐怕在於它是一種便利的發電方式。只要能夠調集燃料,無論哪種燃料基本上都可以靈活地滿足基底負荷發電、中間負荷發電和峰值負荷發電等多種需求,經濟效益也比較好。只是日本的化石燃料幾乎全靠進口,受中東等地區地緣政治風險的影響很大(E1)。另外,70-80%的發電成本為燃料費,發電成本會因化石燃料價格的變化而大幅波動,存在經濟效益(E3)的問題。而且,由於發電時會排放大量溫室氣體,因此需要採取CCS(二氧化碳回收及儲存)等追加對策以保護地球環境(E2、E3)。

核能發電

核能發電的最大優勢在於,一個發電廠可以提供大量電力,不僅資源量豐富,儲備效果也很好,被視為一種準國產能源,對能源安全保障的貢獻度(E1)極大。而且它和可再生能源一樣,也具有發電時不排放溫室氣體的長處(E2)。再有,只要能夠安全、穩定地運轉,那麼即使算上核電廠所在地費用、政治成本、停爐費用、輻射性廢棄物處理費用等各種費用,其發電成本仍低於其它供電源(E3)。

另一方面,如何妥善處理高輻射量廢棄物、如何提高安全性(S)等問題早在福島核電廠事故發生以前就已經成為課題。

圖2、圖3和圖4分別顯示了各種能源的國產比例(E1)、單位能耗CO2排放量(E2)、發電成本(E3)的對比關係

針對各種方案的評價

下面,我們將根據上述各種供電源的特點和問題分別對每一方案做出評價

首先,如果採用核電“20-25%方案”,在現行供電源比例(2010年)的基礎上,將可再生能源的比例提高到原來的2倍以上,並繼續維持或略微降低核能比例,將有望提高能源自給率和降低燃料進口費用,且環境適應性較好,對經濟造成的影響也較小。

其次,如果採用將核電比例降低至現狀水準一半左右的“15%方案”,雖然可以提高能源自給率,但對經濟造成的影響將大於“20-25%方案”。此外,如果採用“零核電方案”,則無法降低燃料進口費用,環境適應性也不夠好,且電價的上漲幅度較大,對經濟造成的影響也是最大的。換言之,隨著核能比例的縮小,3E將變差,對M造成的負面影響將呈現增大趨勢。

圖5以3E+M的觀點,對各方案的評價

為了持續利用核能

7月14日以來,日本各地相繼召開了“能源與環境問題的選擇相關意見聽證會”,截至目前來看,在多數會場中,人們紛紛表示希望採用零核電方案,而這些意見的根據在於大家對核能安全性的信任已經發生了嚴重的動搖。

現在,政府(※3)、國會(※4)、東電(※5)和民間(※6)分別都公布了一份事故調查報告書,它們都將過去未能採取海嘯對策、相關工作長期被擱置的原因歸結為東電與主管部門的不作為。除了採取緊急安全對策和旨在測試發電站耐用性的壓力測試外,還應通過設立具有高度獨立性的原子能管制委員會等措施來提高發電廠的安全性,重新贏得國民的信任,這是一項亟待解決的課題。

另一方面,事故以前的日本核電廠是怎樣一種狀況呢?儘管設備利用率絕對算不上高,但意外停止頻率之低,始終居於世界領先水準,而且也很少發生被列入國際核事故分級系統(INES)的情況,這些都是不爭的事實。之所以能取得這樣的成果,或許是因為日本的核電廠一旦意外停爐,就需要一些時間才能重新啟動,這樣的現實情況促使有關方面在對待這一問題時非常謹慎,即使是微小的故障也要盡力避免。同時,即便是在由於成本競爭力弱化而導致歐美各國核電廠新建項目紛紛停滯的20世紀80年代,日本仍立足於供電源多樣化的觀點繼續從事著新建項目和研究開發工作。最終,日本企業在全球屈指可數的核反應爐製造商(亞瑞華、俄羅斯國家原子能公司、三菱、日立GE、東芝-西屋)中佔據三席,在全球核能產業界樹立了強大的存在感。一直有意引進核能發電技術的越南和立陶宛在福島事故之後仍未對日本企業喪失期待,這也反映了其實力地位。

歸根到底,可以說導致福島事故的主要原因在於,儘管日本擁有先進的核能技術,但在應用、管控這些技術的有關組織機構的能力以及重視安全的態度,即所謂的安全文化方面還有所欠缺。只要重新構建安全文化,通過確保了透明度的管理組織提高治理水準,想必日本核電廠的安全水準也將進入世界前列。核能原本就並非“安全、安心之選”,而是日本根據自身能源形勢做出的選擇,重要的是盡可能安全地利用這種能源。希望大家能夠銘記一點,那就是我們不可能將重大事故風險降為零。人們認為福島事故以前大家都缺乏一種“假設將會發生重大事故”的意識,但願今後能明確重大事故應對步驟和實現對策的多重化,運用這些對策的相關人士要樹立這方面的意識,並不斷努力尋求改善。

不能排斥任何一種能源

從3E+S+M的觀點來看,可再生能源、核能、火力等供電源都不可能在各個方面均得到滿分,對於日本這樣一個能源小國而言,不存在任何一種“完美的能源”。各種能源既有優點,又有缺點,最大程度地利用其優點,盡可能地迴避其缺點,實現均衡利用,這是唯一的出路。即便是選擇“零核電方案”,也需要做出這一選擇的國民對如何承受國民的負擔和經濟影響這一問題做好充分的心理準備。而如果要想降低火力發電依存度,推廣可再生能源,也需要誠摯地展示不會要求更多補貼的態度。

不過,日本可以採用的更加理想的做法是不排斥任何一種能源。除了推進核能、可再生能源和火力等現實可利用能源的開發利用外,還應推進氫氣、核融合等各種深受期待的未來能源的研究開發,防範能源供應風險,這些都是能源小國日本今後維持、發展經濟活動的前提條件。在推進有關能源結構問題的探討過程中,希望每一位國民明確把握各個方案的特徵,客觀、冷靜地做出選擇。

(2012年7月31日)

(※1)^ 能源與環境會議“能源與環境問題的選擇”; Energy and Environment Council, ”Options for Energy and the Environment

(※2)^ 經濟產業省“關於制定新的能源基本計劃”、2010年6月18日; Ministry of Economy, Trade, and Industry, “Establishment of the Strategic Energy Plan of Japan“, June 18, 2010.

(※3)^ 東京電力福島核電廠事故調查檢驗委員會“最終報告”、2012年7月23日

(※4)^ 國會東京電力福島核電廠事故調查委員會“報告書”; “National Diet of Japan Fukushima Nuclear Accident Independent Investigation Commission Report

(※5)^ 東京電力“福島核事故調查報告書”、2012年6月20日; Tokyo Electric Power Company, “Fukushima Nuclear Accidents Investigation Report,” June 20, 2012.

(※6)^ 一般財團法人日本重建倡議與福島事故獨立檢驗委員會《福島核電廠事故獨立檢驗委員會調查與檢驗報告書》(Discover・21/2012年3月) ; Independent Investigation Commission on the Fukushima Nuclear Accident, Rebuild Japan Initiative Foundation, “Research Investigation Report”, March 2012.

  • [2012.11.22]

一般財團法人日本能源經濟研究所戰略研究部門核能小組主管。1990年畢業於東京大學工學系核能工學科。 1992年完成東大研究所學業後,進入日本原子能發電公司,從事新型反應爐開發、安全分析、廢棄措施等業務。2004年完成慶應義塾大學研究所經營管理研究科碩士課程,獲得MBA學位。2005年進入日本能源經濟研究所,2007年起任現職。

一般財團法人日本能源經濟研究所戰略研究部門核能小組研究員。2001年畢業於京都大學工學系核能工學科。2003年完成京都大學研究所學業後,進入關西電力,從事運轉、維護管理等業務。2011年進入日本能源經濟研究所。

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