段烽軍 顧阿倫 劉濱 周劍



摘?要:主要分析了日本新的能源基本計劃的主要目的、制定流程以及其核心議題,梳理了新計劃的框架、支撐技術以及相關制度等。分析發現能源基本計劃與新的溫室氣體減排目標的匹配性面臨嚴峻挑戰,影響化石能源電力退出的障礙因素包括廉價性和供給穩定性,需要繼續加強技術進步以及提供強有力的政策支撐,尤其是撬動日本國內綠色技術研發與經濟投資。
關鍵詞:日本?能源基本計劃?碳中和
根據2002年頒布實施的日本能源政策基本法的規定,為了有計劃地綜合推進長期能源供需措施,政府必須制定和發布能源基本計劃,并根據國內外形勢變化以及對相關措施實際效果,最少每三年對基本計劃進行一次評估,以做出必要的修訂。現行的第五次計劃于2018年4月份發布實施。日本的能源基本政策在2011年福島核電站事故之后就一直不是很明確,搖擺于傳統的煤炭、天然氣、石油、核能與新興的可再生能源之間,甚至在能源3E原則(能源安全Energy?Security、經濟效率Economic?Efficiency、環境友好Environment)之外,還提出了凌駕于其上的安全S(安全生產Safety),但這一要素明顯不屬于能源領域概念的新原則。在新冠疫情導致的新國際形勢,以及歷史遺留核電站事故影響并存的情況下,為落實政府提出的新的溫室氣體深度減排目標,正在進行的第六次能源基本計劃的修訂得到國內外多方面的關注。
一、日本能源基本計劃制定流程
日本能源基本計劃的制定由經濟產業省資源能源廳組織修訂,為了體現科學決策和民主決策的結合,整個討論與草案形成由一個稱為“自然資源和能源咨詢委員會戰略政策分委會”的專家委員會承擔。該委員會現有24名委員,三分之一來自能源產業的各個利益相關方;三分之一來自大學,包括能源生產和利用技術的專家,但更多的是經濟學、政治學和公共政策科學領域的學者;剩余三分之一主要來自研究機構,既有民間綜合研究機構也有經濟產業省支撐的能源研究機構,還有來自如消費者協會和環境媒體的代表。該委員會作為審議平臺,主要負責資料匯總分析和起草文件,最終意見形成等具體工作由資源能源廳承擔。從人員組成可以看出,為了避免既得利益對決策的影響,委員會中的代表主要來自能源消費比較集中的制造業、航空公司,以及金融業、保險業和地方政府,傳統能源領域之外的專家和有識之士占有較大比例。至于決策的科學依據,一部分來自于政府支撐的能源研究機構,更多的則是事務局收集和匯總的相關資料信息。
在能源基本計劃制定的整個過程中,專家委員會的資料和會議紀錄全部對全社會公開。公眾可以通過征集意見箱提出書面意見與建議,進而參與整個決策過程。在一個相對透明的決策環境下形成的草案,在一定程度上可以避免片面性,同時也確保了一定的可行性。最終經過專家審議以及公眾評議后的能源基本計劃,因為不屬于法律法規而不需要通過議會審議,其最終的決策機構是內閣,由內閣會議通過后發布實施。
二、新的能源計劃制定工作進展
(一)新的能源計劃制定不斷推進
第六次能源基本計劃的目標年份與現行計劃同樣設定為2030年,其實際的醞釀工作于2020年10月份啟動,至今已經密集地召開了十二次專家委員會會議,主要分三個階段審議了整體的工作計劃、2050年長期愿景規劃、以及2030年政策目標與措施。2020年10月13日召開的第一次專家委員,審議了資源能源廳提交的一份關于能源基本計劃修訂工作的資料,確認了計劃修訂背景、制定計劃的核心議題,并提出了后續的工作計劃。
自第五次基本計劃實施以來國內外形勢發生了很大變化,國際上本國優先傾向,以及新冠疫情的世界流行為能源資源和能源供給的保障均提出了新的挑戰,而主要國家應對氣候變化政策的強化趨勢使清潔能源轉型進程加快,同時數字化和智能化等新技術的快速發展帶來的社會變革,也從需求側向傳統的能源系統帶來了新的機遇。在日本國內,前所未有的大規模自然災害的頻繁發生對能源系統的快速恢復能力提出了新的要求,自由電力市場改革的推進引起的能源領域投資環境的變化也給能源的穩定供給帶來一定的變數,遲緩的產業化進程使蓄電池和氫能等技術的世界領先局面面臨較大的危機。
在以上國內外形勢變化的情況下,能源政策的3E+S原則均面臨多種多樣的挑戰。在能源安全生產方面,除了傳統的強化核電安全議題之外,可再生能源普及而導致的小型發電設施的事故多發問題亟待解決。在保障能源供給方面,提高自給率和保障穩定廉價的海外供應,對于資源貧乏的日本是永恒的主題,而為了應對近些年創紀錄規模的自然災害越來越頻繁的局面,如何保證能源尤其是電力系統的快速恢復能力更顯重要,新冠疫情的世界大流行對全球供給鏈的影響,揭示出能源政策中對構筑供給鏈和能源技術自給率考慮的必要性。在能源經濟效率方面,依賴于技術進步與普及的節能和降低能源成本依然是核心內容,但在脫碳進程的推進而能源成本繼續上升不可避免的情況下,如何通過制度和系統設計維持產業競爭力和減輕國民負擔方面也提出了新的課題。在環境友好性方面,主基調依然是應對氣候變化,確保政府提出的2030年和2050年的減排目標,即與2013年排放峰值相比溫室氣體排放量分別減少26%和80%,其中2030年的能源相關二氧化碳減排25%。另外,隨著可再生能源,尤其是光伏電站的大規模普及應用,其環境影響以及廢棄太陽能板的回收處理的問題也應當提上議事日程。
在確認修訂背景和核心議題的基礎上,專家委員會還確定了制定新的能源基本計劃的工作流程。有別于以往的自下而上,由現狀外推的探討方式,首次引入由長期愿景倒推的方式,結合基于現狀的外推和基于2050年愿景的倒推而探討2030年的目標以及相應的政策措施。
(二)新的能源技術政策目標和措施
新的能源基本計劃預計將包括2050年的愿景規劃和2030年的政策目標和具體措施。由于2021年10月26日內閣總理菅義偉在議會宣布了2050年努力實現碳中和的目標,原計劃相比峰值減排80%的深度減排愿景就變成了碳中和愿景。參照歐盟和英國提出的碳中和愿景,結合日本的實際情況,專家委員會形成了一個初步的討論結果,主要包括2050年凈零排放概念圖和相應的零碳發電參考結構(圖1),圖中顯示2030年預計其產業排放還會有一定的增長,產業結構轉型升級還有一定的不確定性,近期其主要的減排潛力在于交通與電力部門。模型結果分析顯示終端需求的燃料結構,如2050年終端消費中電力占比45%左右,生物質和氫以及合成燃料等零碳燃料占15%左右,而作為燃料與非能源利用材料的化石能源仍然保有接近40%的比例。電力系統2050年的結構包括:可再生能源占比50—60%,核能與脫碳化石能源占比30—40%,氫能和氨燃料發電占比10%。
日本碳中和的實現不僅需要零碳電源的技術進步和普及應用,還依賴于以氫能為基礎的零碳燃料技術的研究開發和大規模利用,同時二氧化碳的捕集,尤其是從大氣中的直接捕集等負排放技術也擁有很重要的地位。盡管節能可以通過減少終端消費量以提升能源系統的經濟型,但不會給能源結構帶來革命性的變革。各能源相關部門的實現路徑如表1所示。
(三)結合2050年碳中和長期愿景的近期能源政策
結合2050年碳中和愿景的大方向,專家委員會還探討了2030年的具體能源基本政策。在先后聽取了企業和消費者等需求側和能源生產部門等供給側的意見和建議的基礎上,參考國內外應對氣候變化政策動向,討論了能源安全(穩定供給)及資源燃料政策、能源需求與節能潛力、各種可再生能源利用規模、火力發電、核電、分布式能源、能源系統改革、氫能戰略等各個領域的現狀以及相應的政策措施,形成了一份草案(表2)。由于內閣總理菅義偉宣布了日本將2030年溫室氣體減排目標由原來的相比2013年削減26%提高到46%并努力爭取達到50%,對應于原有減排目標的草案又重新進入評估和分析過程。從這份草案中可以看出,2030年的清潔能源轉型主要還是集中在電力部門,相比較可再生能源的發展,其核電占比迅速提高成為其近期最大的挑戰。
三、能源計劃的展望
(一)政府提出的大幅度提升2030年溫室氣體減排率的新目標,給第六次能源基本計劃的政策目標和具體措施提出了新的挑戰
專家委員會的討論結果中各個領域的政策調整均面臨不小的障礙。原方案中將可再生能源發電占比由22—24%提高到接近30%,其依據主要來自于技術供給方面的發展變化。過去幾年中,成本大幅下降和財政補貼政策使實際應用規模遠遠超出了原本規劃的目標,新目標是建立在這種趨勢外推的基礎上,考慮電力基礎設施的容納能力而提出的。繼續提高政策目標需要快速的技術進步和強有力的政策支撐,在過去一直由九大電力公司各自經營的電網之間輸電口徑狹小的現狀下,如何解決輸出不穩定性、保障電力系統容量、以及維持電力系統穩定性問題成為保障雄心勃勃目標實現的最大挑戰。
(二)草案中沒有提及核電的具體數值目標,但顯示出維持2014年提出的發電占比22—20%目標傾向
從現有設備容量來看,除已經決定退役的反應堆之外,按照使用壽命60年的預期,2030年可用裝機容量接近3722萬kW。假設80—90%的設備利用率來算,發電占比可以達到26—30%。核電面臨的最大障礙來自于公眾接受程度,自2011年福島第一核電站事故發生以來,尤其是事故處理工作進展十分不順利的情況,導致核電失去了國民的信賴,政府以安全穩定的電力供應為原則,將其定義為重要的基荷電源已經是極限。另外,嚴格的安全生產標準也大幅度提高了核電的成本,如何保持其在自由電力市場中的競爭力也是維持這一零碳電源的重要課題。
在核電退出的近十年中,煤電和天然氣發電成為了日本電力供應的唯一保障,其發電占比從2010年的不足65%達到了2013年的接近90%,近幾年隨著核電的小規模重啟和可再生能源的大規模開發利用,這個數字有所降低,但還是維持在四分之三以上。本次能源基本計劃討論提出,為了實現2050年碳中和愿景需要大規模降低化石能源電力的比例,但廉價性和供給穩定性成為其快速退出的阻礙因素。
(三)專家委員會在討論基本計劃中確立了能源基本政策的一些重要原則
主要包括(1)能源脫碳化不僅是一個環境問題,更是一個產業問題,因此能源政策的制定應密切聯系產業政策,維持和強化產業競爭力;(2)在確保安全生產的大前提下,能源的3E原則是根本,保持能源結構的平衡性是重中之重;(3)能源政策的出發點是為產業和國民經濟發展穩定提供廉價能源,在考慮應對氣候變化和能源安全的同時,也要考慮到日本的電價已經很高的現實情況。結合這些原則與上述基本狀況,以及日本2050年碳中和愿景目標,即將出臺的第六次能源基本規劃與新的溫室氣體排放目標的匹配性將面臨更嚴峻的挑戰,但是毫無疑問,這些目標也會指引日本國內繼續撬動綠色技術研發與經濟投資。
參考文獻:
[1]自然資源和能源咨詢委員會戰略政策分分委會,歷次會議資料[EB/OL]https://wwwenechometigojp/committee/council/basic_policy_subcommittee/,2021-06-15
〔本文系國家社科基金重大項目“我國碳排放權交易體系的評估與完善研究”(項目編號:18ZDA107)階段性成果〕
〔段烽軍,佳能全球戰略研究所。顧阿倫(通訊作者)、劉濱、周劍,清華大學能源環境經濟研究所〕