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比太阳能和海上风能更受期待的“能源”——氨

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摘   要:在日本的能源界中,燃烧时不会排放CO2的“氨”已经成为热门话题。日本提出了2050年实现碳中和的目标,然而日本在利用太阳能和海上风能等可再生能源方面仍存在诸多课题,因此日本政府和能源行业对“氨”寄予厚望,认为其是为数不多的独特技术之一。

关键字:氨、氢、可再生能源、氨混烧、火力脱碳

 

 

日本政府提出的脱碳目标能否实现

 

面向脱碳,日本政府提出到2030年削减46%(与2013年相比)二氧化碳排放量,到2050年实现碳中和的目标。多数人认实现为该目标“十分困难”,那么,怎样才能实现该目标呢?

 

首先,对“2030年可再生能源占电源构成的36~38%”的目标进行讨论。截至2019年,包括水能在内,可再生能占电源构成比例为18.1%,这意味着为实现2030年目标,需要在大约10年内扩大至2倍以上。能源行业抱怨“适合可再生能源的地点并不多”。的确,日本适于发展可再生能源的广阔平地所剩无几,因此需要从现在开始付出更多努力。

 

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可再生能源公司Renova的首席执行官木南阳介指出:“2030年不是终点,只是2050年碳中和目标的第一个重要里程碑,因此,采取适当的措施以实现该目标非常重要。今后的一两年将是决定胜负的关键。”

 

光伏发电的关键是放宽限制和改革输电网

 

放宽法规限制是关键。首先,在太阳能方面,之前的2030年目标是64吉瓦左右(约占发电总量的7%),但是在减排46%的新目标下,需要增加到100吉瓦以上。实现该目标的方法之一是放宽法规限制,将至今为止无法利用的“荒废农田(目前没有进行耕作的农田)”用于光伏发电,如果能实现这一点,“将有数十吉瓦的潜力”(木南)。

 

输电网改革的关键是“non-firm连接”。如果输电网的空闲容量不足,则无论发电量有多大,电力都无法送到需求区域。但事实上,至今为止输电网容量都保持“先到先得”的原则,因此即使之前建造的核电站和火力发电厂没有运行,仍然占据了一定的输电网容量。也就是说,目前可再生能源只能争取核电站和火力发电厂分配完之后剩下的小部分容量。

 

日本东京电力公司自2019年开始对此实施试验性措施,以“拥堵时控制输出”为条件,向可再生能源等开放输电网容量,并从2021年1月开始应用到全日本。由此,将输电设备的空闲容量连接到其他电源的方式称为non-firm连接。

 

整个20世纪,电力以通过大容量输电网从核电站等大型电源向用电地区输送的“集中式”发展。要将其转变为以可再生能源等为中心的“分布式”,关键之一是改革承担电力输送的输电网。

 

光伏发电成本或将居高不下

 

此外,降低发电成本也十分重要。在世界范围内,光伏发电成本在过去10年间下降了80%以上,而日本受光伏发电市场泡沫化的影响,降价速度仍旧缓慢。

 

然而,随着可再生能源固定价格收购制度(FIT)的调整,日本也终于开始积累降低成本的经验。除FIT外,还计划启动发电收入与市场挂钩的“FIP(Feed in Premium)”制度,有望进一步降低成本。

 

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