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解读东北亚电网互联对日本的重要性

[日期:2018-03-28]   来源:《能源评论》  作者:   [字体: ]

 日本核电事故发生后,火电机组剧增,能源进口依赖更加严重,温室气体减排遥遥无期,迫使其对能源布局进行重新思考。积极推进东北亚,是日本社会解决电力发展难题的全新解决方案。

  当前,在东北亚地区,中俄、中蒙之间已建有多条跨国。根据2016年3月国家电网公司牵头,与韩国电力公社、日本软银集团、俄罗斯电网公司签署的《东北亚电力联网合作备忘录》,相关跨国电力联网工程的前期研究也已启动。对于东北亚电网互联工程来说,日本是其中重要的一环,因为中、俄、蒙都将是清洁电力的供应方,而日本由于能源无法自给自足,作为主要的区域负荷中心参与进来,各国将通过共商共建共享东北亚电网互联而实现共赢。

  2011年福岛核事故之后,日本各地纷纷暂停核电站运行,压减核电占比,而可再生能源发电因受制于自然条件无法及时补位,导致其国内电力供应紧张。接入东北亚电网,将中、俄、蒙三国的清洁电力通过韩国输送到日本,逐步成为日本解决电力发展难题的重要选项。正因为如此,日本从观望、踌躇状态走了出来,开始探讨并研究东北亚电网互联的可能性。

  日本陷入电力供应与碳减排僵局

  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电机组。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。

  一直以来,日本致力于提高火力发电热效率,其1600度燃气轮机联合循环电厂(GTCC)热效率最高超过61%,整体煤气化联合循环电厂(IGCC)热效率已超过41%,处于世界领先水平。但即便如此,因为火电项目大量上马,日本电力领域的年二氧化碳排放量不断攀升,从2010年的3.25亿吨激增到2015年的4.41亿吨。日本政府为落实《巴黎协定》,承诺2030年温室气体排放量与2013年相比减少26%,2050年比2013年减少80%。但现实是化石能源发展迅猛,与温室气体减排的目标南辕北辙,导致日本经济产业省和环境保护省之间意见相左,也引发了日本社会各界的严重不安和广泛争论。

  在全球低碳化的时代潮流面前,日本也认识到化石能源不能逆流发展。日本政府已明确提出,2030年全国发电装机容量中,燃煤机组占比降至26%,燃气机组降至27%,燃油机组降至3%;努力提高可再生能源发电占比至22%~24%,其中光伏发电占比由2016年年底的1.94%提高至7%,风电占比由2016年年底的1.02%提高至1.7%;剩余部分由核电装机填补。

  为此,一方面,日本正在竭力遏制国内煤电增长势头。根据日本环境保护省要求,2017年,中部电力公司正式取消了爱知县武丰发电厂气改煤计划,装机容量为107万千瓦;关西电力公司正式申请中止千叶县东京湾沿岸新增100万千瓦装机容量的市原煤电项目;电源开发公司等发电企业也相继无限期停止了规划中的高砂燃煤电厂、苏我燃煤电厂等项目。但是,短时间内,日本还难以找到大规模替代火电项目的电源,电力企业对重启核电依然充满期待。

  另一方面,日本正在努力发展可再生能源,特别是光伏发电。2003年6月,日本政府充分对比了美国和部分欧洲国家实行的可再生能源配额制度(RPS)和德国的固定价格收购制度(FIT),认为可再生能源配额制度更加符合市场原理,费用分担更为合理,所以鼓励电力企业实施可再生能源配额制度。2003~2010年,日本可再生能源装机容量从45.8万千瓦增长到117万千瓦,但发电量占比仅从2003年的0.41%增长到2010年的1.01%,因此,可再生能源配额制度备受诟病。2012年7月,日本政府决定废止该政策,全面转向固定价格收购制度。新政策推出后,日本可再生能源收购电量自2012年的55.9万千瓦时增长到2016年的569.7万千瓦时,涨幅惊人。

  但日本的可再生能源发展过程也是问题不断,比如光伏发电成本始终居高不下,国民负担沉重。重视可再生能源发展,是日本政府应对国际压力的一种举措,但鼓励光伏发电发展的政策施行后,引起其国内电力企业的不安,主要原因是光伏发电不稳定,容易造成电网的波动与不和谐。而且,因为受制于环境容量与资源条件,可再生能源发电无论怎么发展,在日本整体电源构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、三菱电机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。

  共建东北亚电网是另一种选择

  作为东北亚地区的重要国家之一,日本历来注重从整个区域的视角出发,对区域共同体的未来发展进行多维度、全方位的探索性研究。日本众议员山口壮在2016年“东北亚经济论坛”上明确提出,希望东北亚各国求同存异,加强人文、金融、能源与环境、跨境旅游、基础设施建设等方面的合作,实现东北亚地区的经济繁荣。除了自然能源财团创立者孙正义和环境能源政策研究所饭田哲提出的“超级电网”概念,日本创成会议(东京大学客座教授、日本前总务大臣增田宽也任主席)也曾提出过“东亚超级电网”构想。

  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、火电机组快速增加、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。

  日本经济产业省对东北亚电网互联持较为谨慎的态度,认为除了技术可行外,还必须认真研究经济性。针对日本国内担心东北亚电网互联有政治风险的观点,国际能源署(IEA)前署长、日本笹川和平财团会长田中伸男认为,可以参考天然气管道建设模式,从日本南、北两侧分别选点与东北亚其他国家的电网相连,通过渠道多元化来保障能源安全。

  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赫兹发电机组,而关西地区使用了美国通用电气的60赫兹发电机组,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。





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