专题 日本能源政策面临的选择
防范供应风险,实现能源多样化

村上朋子 [作者简介]/西田直树 [作者简介]

[2012.11.22] 其它語言 : ENGLISH | 日本語 | 繁體字 | FRANÇAIS | ESPAÑOL |

作为制定新的能源基本计划的讨论材料,日本政府于2012年6月公布了关于核电在总发电量中所占比例等问题的三个方案。日本能源经济研究所的村上朋子和西田直树验证了这三个方案,并对日本理想的能源结构提出建议。

在福岛第一核电站事故过去一年多后的6月29日,政府下属的能源与环境会议(会议主席为国家战略担当大臣)为调整现行的能源基本计划,制定新计划,提出了三个思路方案。(※1)2010年经内阁会议通过的能源基本计划中提出了到2030年时使核电占到发电总量的一半以上,(※2)而此次在节电10%的前提下,针对2030年时的核能发电比例提出了零核电、15%和20-25%三种方案。同时,在上述三种方案中,可再生能源的发电量所占比例分别为35%、30%和25-30%,化石燃料发电量分别为65%、55%和50%,意味着如果核能发电减少,可再生能源和化石燃料的发电比例就会增加。三种方案的大体情况如图1所示。

当提高能源自给率、经济增长、保护地球环境等课题日益突出之际,怎样的能源结构最适合日本国情呢?本文将检验上述各选项的意义,为今后的选择提供一些启示。

选择能源结构的“3E+S+M”观点

在选择能源结构时必须从以下观点出发,开展综合性的研究。

(1)确保能源的稳定供应(Energy security:E1)

对于日本这样一个资源小国而言,“能源安全保障”是支撑国民日常生活和经济活动基础的首要课题。

(2)环境适应性(Environment:E2)

温室效应气体中大约90%是因消费能源而产生的CO2。全球变暖对策与能源政策是表里一体的,保持相互一致的调整工作不可或缺。

(3)经济效率性(Economic efficiency:E3)

为了确保生活的稳定与产业竞争力,需要稳定且廉价的能源。

(4)安全性(Safety:S)

在供应和利用能源之际,必须充分考虑其安全性。

(5)经济影响(Macro impact:M)

政策可能会对部分国民生活和经济活动产生负面影响,还应该努力将之控制在最小程度 [对电费、国内生产总值(GDP)的影响]。

各种能源具有不同的特点,任何完美无缺的能源都是不存在的。以下,让我们立足于3E+S+M的观点来评判一下各种能源的优点与问题。

各种能源的优点与问题

可再生能源

可再生能源的最大优点在于它是一种纯国产资源,有助于提高能源自给率(E1)。同时,还有一个优点是发电时不会排放温室气体(E2)。但它存在的问题是,发电成本高于火力发电和核能发电、因能量密度低而需要广大的土地、因太阳能和风力等输出功率波动较大,还必须制定追加对策以完善电力系统,实现稳定供电等等。这些问题从经济效率性(E3)的角度来看,应被评价为缺点。比如,以可再生能源比例为35%的“零核电”方案为例,据称今后18年内必须在全部有条件的住宅屋顶上安装太阳能发电设备,抗震性较差的住户也要在房屋改造后进行安装。此外,风力发电设备方面,据估算也需要在今后18年内在大约相当于东京都2.2倍面积的区域建设相关设备。万一这些工作无法实现,那么就必须提高火力发电的比重,如此一来,可再生能源在环境方面的优越性将被抵消。

火力发电

火力发电的最大优点恐怕在于它是一种便利的发电方式。只要能够调集燃料,无论哪种燃料基本上都可以灵活地满足基底负荷发电、中间负荷发电和峰值负荷发电等多种需求,经济效益也比较好。只是日本的化石燃料几乎全靠进口,受中东等地区地缘政治风险的影响很大(E1)。另外,70-80%的发电成本为燃料费,发电成本会因化石燃料价格的变化而大幅波动,存在经济效益(E3)的问题。而且,由于发电时会排放大量温室气体,因此需要采取CCS(二氧化碳回收及储存)等追加对策以保护地球环境(E2、E3)。

核能发电

核能发电的最大优势在于,一个发电站可以提供大量电力,不仅资源量丰富,储备效果也很好,被视为一种准国产能源,对能源安全保障的贡献度(E1)极大。而且它和可再生能源一样,也具有发电时不排放温室气体的长处(E2)。再有,只要能够安全、稳定地运转,那么即使算上核电站所在地费用、政治成本、停堆费用、辐射性废弃物处理费用等各种费用,其发电成本仍低于其他供电源(E3)。

另一方面,如何妥善处理高辐射量废弃物、如何提高安全性(S)等问题早在福岛核电站事故发生以前就已经成为课题。

图2、图3和图4分别显示了各种能源的国产比例(E1)、单位能耗CO2排放量(E2)、发电成本(E3)的对比关系

针对各种方案的评价

下面,我们将根据上述各种供电源的特点和问题分别对每一方案做出评价

首先,如果采用核电“20-25%方案”,在现行供电源比例(2010年)的基础上,将可再生能源的比例提高到原来的2倍以上,并继续维持或略微降低核能比例,将有望提高能源自给率和降低燃料进口费用,且环境适应性较好,对经济造成的影响也较小。

其次,如果采用将核电比例降低至现状水平一半左右的“15%方案”,虽然可以提高能源自给率,但对经济造成的影响将大于“20-25%方案”。此外,如果采用“零核电方案”,则无法降低燃料进口费用,环境适应性也不够好,且电价的上涨幅度较大,对经济造成的影响也是最大的。换言之,随着核能比例的缩小,3E将变差,对M造成的负面影响将呈现增大趋势。

图5以3E+M的观点,对各方案的评价

为了持续利用核能

7月14日以来,日本各地相继召开了“能源与环境问题的选择相关意见听证会”,截至目前来看,在多数会场中,人们纷纷表示希望采用零核电方案,而这些意见的根据在于大家对核能安全性的信任已经发生了严重的动摇。

现在,政府(※3)、国会(※4)、东电(※5)和民间(※6)分别都公布了一份事故调查报告书,它们都将过去未能采取海啸对策、相关工作长期被搁置的原因归结为东电与主管部门的不作为。除了采取紧急安全对策和旨在测试发电站耐用性的压力测试外,还应通过设立具有高度独立性的原子能管制委员会等措施来提高发电站的安全性,重新赢得国民的信任,这是一项亟待解决的课题。

另一方面,事故以前的日本核电站是怎样一种状况呢?尽管设备利用率绝对算不上高,但意外停止频率之低,始终居于世界领先水平,而且也很少发生被列入国际核事故分级系统(INES)的情况,这些都是不争的事实。之所以能取得这样的成果,或许是因为日本的核电站一旦意外停堆,就需要一些时间才能重新启动,这样的现实情况促使有关方面在对待这一问题时非常谨慎,即使是微小的故障也要尽力避免。同时,即便是在由于成本竞争力弱化而导致欧美各国核电站新建项目纷纷停滞的20世纪80年代,日本仍立足于供电源多样化的观点继续从事着新建项目和研究开发工作。最终,日本企业在全球屈指可数的核反应堆制造商(阿海珐、俄罗斯国家原子能公司、三菱、日立GE、东芝-西屋)中占据三席,在全球核能产业界树立了强大的存在感。一直有意引进核能发电技术的越南和立陶宛在福岛事故之后仍未对日本企业丧失期待,这也反映了其实力地位。

归根到底,可以说导致福岛事故的主要原因在于,尽管日本拥有先进的核能技术,但在应用、管控这些技术的有关组织机构的能力以及重视安全的态度,即所谓的安全文化方面还有所欠缺。只要重新构建安全文化,通过确保了透明度的管理组织提高治理水平,想必日本核电站的安全水平也将进入世界前列。核能原本就并非“安全、安心之选”,而是日本根据自身能源形势做出的选择,重要的是尽可能安全地利用这种能源。希望大家能够铭记一点,那就是我们不可能将重大事故风险降为零。人们认为福岛事故以前大家都缺乏一种“假设将会发生重大事故”的意识,但愿今后能明确重大事故应对步骤和实现对策的多重化,运用这些对策的相关人士要树立这方面的意识,并不断努力寻求改善。

不能排斥任何一种能源

从3E+S+M的观点来看,可再生能源、核能、火力等供电源都不可能在各个方面均得到满分,对于日本这样一个能源小国而言,不存在任何一种“完美的能源”。各种能源既有优点,又有缺点,最大程度地利用其优点,尽可能地回避其缺点,实现均衡利用,这是唯一的出路。即便是选择“零核电方案”,也需要做出这一选择的国民对如何承受国民的负担和经济影响这一问题做好充分的思想准备。而如果要想降低火力发电依存度,推广可再生能源,也需要诚挚地展示不会要求更多补贴的态度。

不过,日本可以采用的更加理想的做法是不排斥任何一种能源。除了推进核能、可再生能源和火力等现实可利用能源的开发利用外,还应推进氢气、核聚变等各种深受期待的未来能源的研究开发,防范能源供应风险,这些都是能源小国日本今后维持、发展经济活动的前提条件。在推进有关能源结构问题的探讨过程中,希望每一位国民明确把握各个方案的特征,客观、冷静地做出选择。

(2012年7月31日)

(※1)^ 能源与环境会议“能源与环境问题的选择”; Energy and Environment Council, ”Options for Energy and the Environment

(※2)^ 经济产业省“关于制定新的能源基本计划”、2010年6月18日; Ministry of Economy, Trade, and Industry, “Establishment of the Strategic Energy Plan of Japan“ , June 18, 2010.

(※3)^ 东京电力福岛核电站事故调查检验委员会“最终报告”、2012年7月23日

(※4)^ 国会 东京电力福岛核电站事故调查委员会“报告书”; “National Diet of Japan Fukushima Nuclear Accident Independent Investigation Commission Report

(※5)^ 东京电力“福岛核事故调查报告书”、2012年6月20日; Tokyo Electric Power Company, “Fukushima Nuclear Accidents Investigation Report,” June 20, 2012.

(※6)^ 一般财团法人日本重建倡议与福岛事故独立检验委员会《福岛核电站事故独立检验委员会 调查与检验报告书》(Discover・21/2012年3月); Independent Investigation Commission on the Fukushima Nuclear Accident, Rebuild Japan Initiative Foundation, “Research Investigation Report,”, March 2012.

一般财团法人日本能源经济研究所 战略研究部门核能小组主管。1990年毕业于东京大学工学系核能工学科。1992年完成东大研究生院学业后,进入日本原子能发电公司,从事新型反应堆开发、安全分析、废弃措施等业务。2004年完成庆应义塾大学研究生院经营管理研究科硕士课程,获得MBA学位。2005年进入日本能源经济研究所,2007年起任现职。

一般财团法人日本能源经济研究所 战略研究部门核能小组研究员。2001年毕业于京都大学工学系核能工学科。2003年完成京都大学研究生院学业后,进入关西电力,从事运转、维护管理等业务。2011年进入日本能源经济研究所。

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