东京工业大学特聘教授柏木孝夫

要点

○能源政策中最重要的是稳定供给

○面向脱碳化，日本应引领创新技术开发

○可再生能源和核能不是二者只选其一的排斥关系

经济产业大臣梶山弘志于7月3日发表了废除低效燃煤火电的政策，引起轩然大波。日本的能源政策以“3E+S”为基础——以确保核能安全（Safety）为前提，努力做到3个E，即稳定供给和提高自给率（Energy Security），尽可能高效且价格便宜（Economy），以及兼顾气候变动等环境保护（Environmental Consiervation）。

虽然世界的电力需求因新冠病毒的影响而暂时下降，但是1980年以后一直以每年2.6～3.5%左右的速度增长。90年代世界的电力需求为10兆千瓦时，到2019年增加至原先的2.7倍，达到27兆千瓦时。尤其是亚洲各国，电力需求增加到原来的4倍以上，其中大部分电力供应来自燃煤火电，预计今后这种倾向还会继续。

下图显示了2017年的国际电力结构。在世界范围内，将近4成的电力由燃煤发电供给。法国、意大利、英国等欧洲10个国家承诺在2030年之前废除燃煤火电，在这些国家，燃煤火电的占比极低。能源政策是国家战略，各国均考虑自身利益，制定并实施符合自身国情的能源战略。

电力系统面临的一个难题是需要根据需求曲线调节发电量，即原则上保证需求和供给“同时等量”，发电量过多的话，电网的电压就会增大。特别是太阳能和风能等因天气而不稳定的可再生能源，由于输出不稳定，频率会发生变动，当变动超出一定范围时，就有可能导致停电。做个类比的话，电压相当于人的血压，频率相当于脉搏，当出现高血压、心率不齐等情况时，人就会病倒。

如上所述，根据以上电力的基本性质可以得知，能源政策中最重要的一点就是稳定供给。稳定供给的基础是保证能始终供给一定电量的基础电源，目前世界上燃煤火电和核电是主流。对于以实现工业化为目标的新兴国家，只有保证了廉价的基础电源才能实现稳定供给。

然而，燃煤火电会排放大量的二氧化碳（CO₂），因此世界上对其褒贬参半。欧洲国家主张脱碳化，加快完全废除燃煤火电；与此相对，在燃煤火电占比高的印度等亚洲各国则优先考虑廉价的燃煤火电；此外，越南和印度尼西亚等国家希望新建先进的高效燃煤电厂。

而作为亚洲的发达国家日本，以实现脱碳社会为目标，此次毅然选择了摆脱低效的燃煤火电，发展新型高效燃煤火电的现实道路。

笔者认为重要的是各国根据自身的特长灵活推进稳定供给。对于日本来说，应该在不放弃一次能源的情况下，保留所有的发电选择，同时面向脱碳社会引领创新技术开发。

日本将废除低效的燃煤火电，同时保留新型高效（超超临界、煤气化复合发电（IGCC）等）燃煤火电，这一点无可争议。但是，目前尚不明确将如何代替因此次废除导致的基础电源的减少。虽然下一代能源管理等节能手段能发挥一定的作用，但仅凭此仍无法弥补总量上的不足，因而有必要对供给来源进行深入探讨。

为了减少CO₂，可以考虑加快将可再生能源作为主力电源，以替代燃煤火电。虽然在总量方面，随着边际成本逐渐接近于零，可以进一步扩大太阳能和风能发电，但是如上所述，还需要解决发电不稳定等诸多问题。如果可再生能源仍是仅占总供给的一部分，只需借用现有电网（“搭便车”）的话问题不是很大，然而当其作为基础电源的主力时，发电不稳定的问题就将变得棘手起来。

剩下的选项是核电，核电站是实现脱碳化的有力手段，同时有助于提高能源自给率。如果现有核电站能够在满足世界上最严格的安全标准的情况下重新启用的话，发电成本将比化石燃料还要低，其将成为真正的基础电源。在国际上，国际能源机构（IEA）认为，受新冠疫情影响，保证电力的稳定供给比以往更为重要，并认可核电作为支撑电力供给的重要电源的地位。

中国、美国、英国也明确表示将加强核电的利用。英美两国开始着手小型核反应堆的商业化；美国积极支持创新公司有关于2026年投入运营的创新反应堆项目；英国也支持劳斯莱斯的小型反应堆开发等。核能发电进入了新的阶段。

在日本，即便距离福岛第一核电站事故已经过去了9年，人们至今仍对核电怀有强烈的不信任感，在国民间尚未形成对“3E+S”基本能源政策的安全性的共识。对于已经开始讨论的基本能源计划，有必要从多个角度对其进行探讨。

日本奉行技术立国，如果不能保证实现核能等综合科学的商业化这一前提，技术发展也无从谈起。作为一名科学家，笔者坚信日本如果无法摆脱可再生能源和核能“两者只选其一”的思想，想要找到提升国力，维护国家利益的解决方案将极其困难。

为了实现脱碳社会，日本应该率先开展对所有电源来源的创新（技术创新）。进入2020年后，政府公布了全新的环境创新战略，从多个角度选择了5个领域、16个课题，共计39个主题，由日本为主导推进技术开发，从而在世界范围内实现脱碳社会，受到人们广泛关注。如果这些创新技术在世界得到普及，全世界每年可以削减490亿吨以上的CO₂排放量。

柏木孝夫 1946年生，东京工业大学工学博士，环境和能源系统工程专业

该战略显示出能源资源匮乏的日本一直以来所提倡的减少CO₂排放的“Beyond Zero”观点，并将在今后继续为世界做出贡献。

该战略选定了（1）非化石能源（2）能源网络（3）氢气（4）CO₂回收、利用、储存（CCUS）（5）智慧农林水产业这5个领域，并分别给出了具体的主题。

笔者认为，日本能够在氢气、蓄电池、CCUS上取得主导权，同时，各国不应拘泥于环境原理主义的狭隘想法，将摆脱化石燃料作为实现脱碳社会的唯一途经，而是应当根据自身国情系统性地导入各项技术，包括新兴国家在内，为加快实现脱碳化而努力。

为了在日本进行创新技术的实证，“东京湾零排放创新协议会”于6月成立，成为世界上首个“零碳据点”。

笔者完全支持脱碳社会的构建。但是，实现脱碳化是全球性问题，为使各国在实现脱碳化过程中能够根据自身国情，灵活制定符合国家利益的战略，非常关键的一点是在不减少一次能源这一选项的前提下，为各国提供所有可能的技术选项以供选择。

包括核能在内具有多种选择，电力结构最优化面临的问题