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摘要：能源短缺与环境污染是当今世界面临的巨大难题，为了维持社会进步、经济发展与环境保护，世界各国正在不断探索开发各种替代能源、清洁能源，尤其是可再生能源。可以预见，今后各国对可再生能源方面的投资将会大幅增长，可再生能源的迅速扩张也将给工业、交通、能源和其他部门带来巨大变化。

关键字：能源转型、可再生能源投资、漂浮式海上风电技术、绿氢、绿氨、能源政策

联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC: Intergovernmental Panel on Climate Change）于4月发表了一份新报告。报告显示，如不立即大幅减少温室气体排放，将很难实现2015年《巴黎协定》商定的目标，即将全球气温升幅限制在比工业革命前水平高1.5摄氏度以内。大幅减少化石燃料排放，增加对可再生能源的投资，将是遏制气候变化的最终手段。

该报告由众多科学家编写而成，呼吁通过能源“重大转型”，创建对化石燃料依赖较低的社会。为达成1.5℃温升控制这一奋斗目标，温室气体排放量必须最迟于3年内达到峰值，于2030年减少43%，到本世纪中叶，则必须实现二氧化碳净零排放。

同时，2020-2030年期间，遏制温室气体排放的年平均投资需要增长到目前投资水平的“三到六倍”，可以预见，可再生能源方面将有巨大支出。

（图片均来自网络）

化石燃料大环境的变化

国际可再生能源机构（IRENA: International Renewable Energy Agency）于3月29日发布了《2022年世界能源转型展望》（IRENA World Energy Transitions Outlook 2022）。报告指出，推广电气化和提升能源效率是实现1.5℃温升控制目标的主要方式，同时还需要推广可再生能源、绿氢和可持续现代生物能源，在所有消费部门实现脱碳。

近几个月，受新冠疫情好转和乌克兰危机影响，围绕能源的地缘政治发生了巨大变化。石油和天然气的供给问题尤其令人担忧。

化石燃料价格大幅上涨，据报告，4月份售往东北亚的液化天然气（LNG）平均价格为38美元/MMBtu（约255元/MMBtu，MMBtu为百万英热单位），是供应成本的约四倍。生产商和贸易公司获利巨大，而消费者却苦不堪言。能源价格飙升威胁了经济竞争力，另一方面化石燃料价格的上涨和波动风险巩固了可再生能源的经济优势。

自2010年以来，太阳能发电、风能发电、电池的价格降幅已高达85%，2021年，太阳能发电和风能发电的引入量更是创下了世界新高。然而，要想在本世纪中叶实现净零排放，2030年以前，可再生能源的导入速度需要提升至目前的三倍。

可再生能源的迅速扩张正在给工业、交通、能源和其他部门带来巨大的变化，也将成为能源转型、迈向脱碳社会的一个重要铺垫。

日本的现状、挑战和潜力

2020年10月，日本前首相菅义伟宣布，日本将在2050年前实现温室气体净零排放；同年12月，日本政府为转变产业结构，制定了“绿色增长战略”，并确定了14个增长领域。目前，日本政府在首相岸田领导下，正在讨论制定“清洁能源战略”。

2011年的东日本大地震之后，日本将54个核反应堆全数关闭，由此，日本对进口化石燃料的依赖也不可避免地增加。由于公众意见强烈，法律规定极其复杂，目前日本只有十个反应堆在运行。

为了应对核电重启延迟，日本计划于2030年之前将可再生能源在发电能源中的占比提高到36-38%，并计划在2030年后将可再生能源作为主要发电能源。在2020财年，可再生能源发电量占比约为20%，基本全是水力发电和太阳能发电。未来还需要实现可再生能源的多样化。

幸运的是，可再生能源在日本的扩张大有前景。太阳能发电的潜力毋庸置疑，其主要问题是要确保电网有足够的灵活性来有效利用太阳能电力。化石燃料的输出功率可调节，但伴随化石燃料发电比例的减少，需要引入其他灵活的调节措施。

比如电动汽车电池可以让电力系统更加灵活，那么就需要战略性地引入智能充电系统。白天为电动汽车充电，以此来更好地利用太阳能发电。此外还可以使用“车辆到电网”（V2G；Vehicle to Grid）技术，将电动汽车的电力作为家庭能源系统的一部分使用。

目前有24个国家正在进行约100个V2G示范项目，6400个充电设施已经投入使用。丹麦是这一领域的先锋。要想实施智能充电战略，就要妥善地引入充电基础设施和价格指示系统。

在日本，风力发电的市场占比还非常低。风力发电的引入推迟，主要是因为日本对陆地风力发电许可的限制。但日本的海上风力发电极具潜力，特别是在日本北部的深海地区。

为此，日本开发了一项新的漂浮式海上风电技术，这项技术可以用于水深更深的海域。今年年初举办的苏格兰海上风电拍卖会上，17个项目中有10个基于漂浮式海上风电技术。

漂浮式海上风电

2020年12月，日本制定了海上风电愿景，目标是到2030年引进10GW的海上风电，到2040年引进30-45GW。同时，从2030年到2035年的成本目标是8-9日元/kwh（0.3-0.45元/kwh）。要将发电产生的电力输送到需求端，还需要强化电网。作为长期目标，包括漂浮式风力发电在内，日本还需进一步强化国内的供应链。

向可再生能源转型的举措必不可少，而“脱碳困难”部门的脱碳战略也至关重要。这些部门包括钢铁工业、化学和石化、航空和航运等。在这些领域，绿氢备受青睐。

日本在运氢技术方面处于世界领先地位，并且是第一个研究在火电厂利用氢气燃料的国家。用可再生电力电解水生产绿氢的成本正在迅速下降。

国际上已经存在多个用绿氢生产绿氨燃料的项目。钢铁行业也在进行转型，开始用氢气作为燃料，去年在瑞典进行了首次交付。低碳氨和甲醇的生产势头良好，低碳氢的供应标准和认证体系目前也正在不断完善当中。

可持续生物质原料的使用可能也会大大增加。以丹麦为例，去年丹麦将生物甲烷在其天然气供应总量当中的占比提升到了四分之一。从全球范围看，促进航空生物燃料的普及尤为重要，目前的计划是在2025年前增加至25倍。

总之，日本需要有更激进的能源政策，才能实现其制定的气候变化目标。世界各国的先进举措，为日本提示了加速能源转型的方法。在日本，可再生能源极具潜力，特别是太阳能和海上风能，很可能成为今后主要的发电来源。

贸易方面的脱碳也仍有潜力，值得关注。具体如采取结构性政策，对于运用可再生能源生产的低碳商品增加进口。为此，国家需要为低碳商品进口制定标准和认证计划，类似于目前在欧洲建立的碳边境调节机制（CBAM）。还应当针对高碳产业提升碳价格。

要想实现气候政策目标，必须马上加速实现能源转型。越早行动，越能最大限度地提高经济效益。

能源转型知多少 | 可再生能源投资的日本现状及国际局势详解