在日本,自2011年3月東京電力公司福島第一核電站發(fā)生事故后,是否應(yīng)該繼續(xù)采用核電等能源問題備受關(guān)注,在這種情況下,過去被稱為“黑鉆石”的煤炭開始重新受到評價。其原因在于,液化天然氣(LNG)的“日本溢價”令日本經(jīng)濟深受其苦,而另一方面,煤炭火力發(fā)電通過采用最新技術(shù),已經(jīng)發(fā)展為在成本、安全性能及環(huán)境等方面都較為出色的能源。
日本的煤炭發(fā)電效率居全球頂級水平
以北美和歐洲等政局較為穩(wěn)定的國家為中心,煤炭廣泛分布于全球各地,能夠以低成本穩(wěn)定地采購,因此煤炭火力發(fā)電目前占全球總發(fā)電量的4成。并且,日本的煤炭火力發(fā)電效率平均在4成以上,而包括新興市場國家在內(nèi),有些國家甚至低于3成(圖表1)。日本擁有全球頂級水平的相關(guān)技術(shù),可以確保穩(wěn)定采購、成本也比較低,從這兩項條件來看,煤炭火力發(fā)電有望為日本經(jīng)濟的發(fā)展做出一定的貢獻。
圖表1 煤炭火力發(fā)電熱效率(2007年)(出處)日本電氣事業(yè)聯(lián)合會

并且,要生成同樣多的電力,發(fā)電效率越高,使用的煤炭越少,最終還可削減硫氧化物及氮氧化物的排放量(圖表2)。
圖表2 單位火力發(fā)電量的氧化物排放量(2005年)(出處)電氣事業(yè)聯(lián)合會

日本能源自給率較低,今后也很有可能不得不繼續(xù)依賴海外進口。雖然在采用太陽能等可再生能源方面已取得一定進展,但由于成本及輸出功率不穩(wěn)定等原因,在保證能源安全方面還存在明顯的憂慮。因此,在電力短缺令人擔憂的情況下,目前作為主要應(yīng)對方法,不得不依賴化石燃料,通過強化電力公司及獨立發(fā)電商的能力等,進一步擴大利用煤炭。
煤炭單價為液化天然氣的4成
日本對煤炭火力發(fā)電的期待不僅僅在于緩解電力短缺。雖然開發(fā)最新技術(shù)需要大量成本,設(shè)備費也比較高,但如果效率得到提高,煤炭在價格方面也將成為值得關(guān)注的材料。如果將來日本能降低電價,便可將削減的電費用于其他投資,從而推動經(jīng)濟增長。而且,由于可從多個地區(qū)采購煤炭,因此,因核電站停運而不得不以較高價格采購液化天然氣的“日本溢價”等問題也可得到更好的解決。
目前,日本在發(fā)1千瓦電時,如果利用煤炭,成本約為5日元左右,但即便如此,與燃料單價約13日元的液化天然氣相比,也僅是4成左右(圖表3)。煤炭可在全球產(chǎn)出,易于實現(xiàn)穩(wěn)定采購,因此有望替代重啟遙遙無期的核電站,成為持續(xù)運轉(zhuǎn)的主力電源。其原因在于,即使抑制峰值需求,也需要能夠滿足1天最低需求的電量,從這個角度來看,也比較適合采用穩(wěn)定且燃料費較低的煤炭火力發(fā)電。
圖表3 發(fā)電1千瓦時的燃料單價(出處)日本供求驗證委員會

目前,日本政府已經(jīng)認識到,利用低價煤炭有助于減輕國民負擔,因此開始熱切關(guān)注煤炭火力發(fā)電。事實上,政府在今年6月決定的“經(jīng)濟財政運營和改革基本方針”中,已提出了要應(yīng)用最新技術(shù)充分利用煤炭火力發(fā)電,并且,通過設(shè)定明確的二氧化碳排放量標準等,使新建增建煤炭火電變得更為容易。以前,日本環(huán)境省對于新建增建煤炭火力發(fā)電設(shè)施持謹慎態(tài)度,但今后很有可能轉(zhuǎn)換姿態(tài),致力于可減輕環(huán)境負荷的技術(shù)開發(fā)。如此,政府將對環(huán)境影響評估手法進行調(diào)整,另一方面,還將轉(zhuǎn)變方針以推進煤炭火力發(fā)電站的新建增建。
而且,隨著頁巖氣革命的興起,市場供求緊張的狀況得到緩解,同時因雷曼危機導(dǎo)致煤炭價格驟降,在英國和德國,煤炭在發(fā)電領(lǐng)域的使用比例日益上升。如此種種,煤炭火力發(fā)電在全球再次受到高度關(guān)注,從這種情況來看,今后,進口可從多個地區(qū)采購的煤炭,有可能會成為日本保證能源安全方面的重要采購渠道,對之需要采取積極的應(yīng)對措施。
綜上所述,推進煤炭火力發(fā)電可說是日本抑制燃料費的有效策略之一。如果能夠新建增建煤炭火力發(fā)電設(shè)施,便可避免集中采用液化天然氣火力發(fā)電,這樣一來肯定還有助于改善貿(mào)易收支。
將發(fā)電構(gòu)成比中的1成改為煤炭,實際GDP將提高0.3%
另一方面,煤炭火力發(fā)電也有缺點,就是二氧化碳排放量較其他化石燃料多。不過,這一問題通過提高發(fā)電效率,可在一定程度上進行控制。實際上,日本已開始實施對二氧化碳進行分離、捕集并儲藏于地下的技術(shù)開發(fā)以及實證實驗。
據(jù)估算,如果將日本發(fā)電構(gòu)成比中液化天然氣所占比率的10%改為煤炭,理論上,年發(fā)電成本可削減8000億日元左右。對這一效果給宏觀經(jīng)濟帶來的影響進行估算,結(jié)果顯示,實際GDP在3年后將擴大至1.6萬億日元左右(圖表4)。也就是說,如果發(fā)電構(gòu)成比中的1成由液化天然氣改為煤炭,3年后,日本的實際GDP可提高0.3%左右,并可增加5.0萬人就業(yè)。
圖表4 發(fā)電構(gòu)成比中的1成由液化天然氣替換成煤炭后的效果

(出處)日本第一生命經(jīng)濟研究所估算
而且,在國際貿(mào)易收支方面進口金額將減少,因此燃料費用減少將成為擴大經(jīng)常項目順差主要因素,如果減少燃料費起到降低產(chǎn)業(yè)空洞化程度的效果,日本國內(nèi)的就業(yè)機會也因此而得以增加,那么,日本經(jīng)濟就有望進一步實現(xiàn)復(fù)蘇。
另外,據(jù)估算,如果年發(fā)電成本減少約8000億日元,那么經(jīng)常項目順差將擴大17%以上。另一方面,預(yù)計通過減少經(jīng)常項目順差,日元針對美元會產(chǎn)生1.5日元左右的升值壓力,這會進一步減少進口成本。這樣,如果發(fā)電成本減少最終帶動經(jīng)常項目順差擴大,那么包括財政、利率、匯率等在內(nèi),與經(jīng)常項目順差相關(guān)的日本經(jīng)濟體系整體將發(fā)生大幅改變。
如果這些效果最終可以推進煤炭火力發(fā)電發(fā)展,那么將不僅是改善企業(yè)業(yè)績、擴大消費者消費,從中期來看,還會在企業(yè)選址及就業(yè)方面產(chǎn)生巨大效果。也就是說,還有望控制企業(yè)向海外轉(zhuǎn)移、避免國內(nèi)出現(xiàn)嚴重的產(chǎn)業(yè)空洞化。
通過出售全球最先進的技術(shù)獲取更大效果
日本在力爭實現(xiàn)煤炭清潔利用的技術(shù)開發(fā)方面,在提高效率的同時,還在推進二氧化碳分離、捕集及儲藏技術(shù)的實證研究,一直保持著全球領(lǐng)先地位。其中,磯子火力發(fā)電站的發(fā)電效率按低位發(fā)熱量換算約為45%,達到了全球最高水平,而煤炭發(fā)電占總發(fā)電量近8成的中國平均僅為34%,印度同樣也在3成左右(圖表1)。
另有估算稱,如果美國、中國及印度的所有煤炭火力發(fā)電站均能達到日本的水平,3個國家合起來,二氧化碳減排效果將超過日本整體的二氧化碳排放量(圖表5)。從與全球二氧化碳排放量的關(guān)系來看,通過采用日本最先進的技術(shù),全球二氧化碳排放量可削減5%左右。
圖表5 實際二氧化碳排放量與應(yīng)用日本最高效率技術(shù)的效果

(出處)電氣事業(yè)聯(lián)合會(2007年)
預(yù)計今后全球用電量還會增大,尤其是亞洲的新興市場國家等,最近在明顯增多(圖表6)。因此,從全球十分重視環(huán)境問題這一點來看,也需要向海外轉(zhuǎn)移日本的最先進技術(shù)和經(jīng)驗,如今正是應(yīng)該探討如何以“全日本體制”提高發(fā)電效率。
圖表6 發(fā)展中國家的發(fā)電量預(yù)測(出處)國際能源署(2010年)

如今,日本已有可能在技術(shù)上實現(xiàn)不會給環(huán)境造成負擔、實現(xiàn)零排放的煤炭火力發(fā)電。在全球力爭減排二氧化碳的形勢下,這意味著日本有著十分重要的國際貢獻力。為了實現(xiàn)這一點,日本政府還應(yīng)該結(jié)合從廢氣中提取二氧化碳并將之埋藏于地下或海底的技術(shù),加大力度進一步向全球銷售日本的煤炭火力發(fā)電技術(shù)。
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