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【2013能源展望】(1)总论:有没有能够超越“能源最佳组合”的新能源?

2013年01月23日13:15    

页岩气革命、对可再生能源的期待、对核能的看法……如今在能源领域,全球都在采取各种行动,相关讨论也日趋活跃。今后,应该怎样确保能源,并如何加以利用?本连载将分别就太阳能、风力、地热、生物质、石油、燃气、煤炭及核能,从现状出发对其今后的发展前景进行展望。

“去核电”还是“减少核电”?围绕核电政策,相关讨论日趋活跃。无论如何,必须尽快找出替代能源。目前尚未发现符合稳定供应、成本、环境性及安全性4项条件的电源。有没有能够超越注重平衡的“能源最佳组合”的新能源?技术革新可以说掌握着其中的关键。

在日本,能源政策已经引发全民性讨论。在此之前,日本的能源政策也一直不断变化。从下方柱形图可以看出,1980年石油火力发电在电源构成中占比接近一半,到2010年度已经低于1成,其余部分已经变为核能、煤炭及天然气。

图1 日本国内电源构成的变化 核能发展备受关注

注:石油等包括液化石油气、其他燃气及沥青质混合物。新能源包括风力和光伏发电等。

出处:2011年度之前出自电气事业联合会。2012年度由日本综研估算。均为通过四舍五入得出的数值,因此合计值有时可能不等于100。

不过,日本在东日本大地震前确定的《能源基本计划》却提出缩减煤炭火力发电,增加核能,将来力争使核能所占比例提高到一半。

当时只有少数消费者认识到这个关于电源构成的政策大转变。在日本,是由资源能源厅咨询能源领域相关专家及有识之士组成的审议会之后,作成《长期能源供求预测》,以此为依据决定电源构成。能源政策基本是由专家决定的。

不过,大地震后的能源政策讨论首次扩大到了全民范围。无论“去核电”还是“缩减核电”,必须找出核电的替代能源。为此需要了解各种能源的优缺点。

选择替代能源时,要考虑安全(稳定供应)、经济效益(成本)、环境性(二氧化碳排放)及作为其前提的运转安全性这4个条件。每种能源都有缺点。核能是安全性,化石燃料是环境性,可再生能源是经济效益方面不占优势。

之所以出现争论,是因为不存在能得到所有人认可的“全部满分”的优等生。正因为如此,许多能源专家主张实行可保持平衡的“能源最佳组合”。实际上,从全球范围来看,作为基础能源,新面孔天然气及可再生能源正迅速增多,实现能源最佳组合的倾向日趋明显。

图2 日本电源构成比及预测(新政策情景)

国际能源署针对日本的能源政策,以维持一定程度核电为前提,制作了预测情景。核电缩小部分通过天然气及可再生能源补充。不过,这会根据日本人自己选择的今后的能源政策走向而发生变化。

出处:“World Energy Outlook 2012”(国际能源署)

图3 全球1次能源需求预测(新政策情景)

1次能源之间量方面的差距缩小,在全球范围内,实现“能源最佳组合”也取得进展。

出处:“World Energy Outlook 2012”(国际能源署)

图4 全球电源设备容量增减预测(2012到35年,新政策情景)

从设备增加容量来看,天然气和可再生能源出类拔萃。

注:其他包括地热、太阳热发电(CSP)及海洋。

出处:“World Energy Outlook 2012”(国际能源署)

图5 各种电源的生命周期二氧化碳排放量

即便是清洁的天然气,与核能及可再生能源相比,二氧化碳排放量也非常多。

注:水力为中型水库水渠式。液化天然气火力为燃气轮机蒸汽联合循环发电。

出处:电力中央研究所“电中研新闻”(2010年10月)

图6 各种电源的发电成本

核能及煤炭成本较高,已不再便宜。

出处:从日本政府能源及环境会议资料(2011年12月)中摘录

注:火力发电设备利用率以核能占70%、煤炭占80%、液化天然气占80%、石油占50%为前提。风力为陆地风力,太阳能为百万瓦级太阳能,水力为水库式。

不过,今后如果通过开发革新性技术,实现“非常安全的核能”、“非常便宜的可再生能源”以及“环境性较高的化石燃料”,某种能源便有可能脱颖而出,跃上首位。人类的智慧能最先克服哪种能源所面临的课题?可以说,能源争论的结果将由此决定。(日经能源环境网 供稿) 

(责任编辑:值班编辑、庄红韬)

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