海上风电能否引领日本能源结构变革?

2019-07-13 13:48  来源:风电网  浏览:  
后福岛时代,在核电产业一蹶不振,化石能源发电占比不降反升的局面下,风电行业的崛起或将给处在减排风口浪尖上的日本吹来一股清新的能源变革之风,引领其向着2050年的零碳目标迈进。
 
日本,曾经被认为是核能利用的先驱。2011年之前,该国30%的电力依赖核电,确保了国内可靠的清洁能源供应。日本此前还计划大幅增加核反应堆的数量,使其在2030年电源结构中的占比提高到70%。

然而,2011年3月11日,当海啸引发福岛第一核电站的核灾难时,这一切戛然而止,所有的核电站都被迫关停。经过了数年的停滞不前,日本核电站重启步伐依旧缓慢。在灾难发生大约8年后,据统计日本54座现有核反应堆中,目前有近一半已面临着退役,仅有9座恢复了运行,其容量也仅为900万千瓦,而福岛核事故前高达4750万千瓦。日本核电产业现状仍不容乐观。

在经历了福岛第一核电站事故后,给严重依赖核电的日本带来了沉重的打击,使得整个电力行业陷入苦苦挣扎的局面。在应对气候变化倡导低碳减排的大背景下,日本化石能源发电占比近几年却显著提升,燃煤发电在日本电力供给中占比已从2010年的25%上升至2018年的33%左右。为了弥补核电缺口,日本还将目光转向了昂贵的以天然气为主的进口能源。

作为一个资源匮乏的国家,日本没有石油和天然气,只生产少量的煤炭,而这些都已用于国内发电。没有了核电,留给日本的选择余地确实十分有限。

然而,作为一个岛国,日本有发展风电的巨大潜力。据研究机构 Wood Mackenzie 最近发表的一份报告称,未来十年内,日本的海上风力发电可能增长62倍。

“鉴于电力的短缺,日本将需要增加煤炭进口,并辅以可再生能源的支持,”资深分析师 Robert Liew 表示,“在可再生能源方面,规模很重要,而日本的海上风电方面是有优势的。”风电是否会引领日本能源结构转型的巨大飞跃呢?

日本的风电潜力
若按照全球标准,日本的可再生能源转型相当缓慢。截至2016年,其太阳能和风能总产量仅为570亿千瓦时,占比5%;生物燃料和废弃物发电为340亿千瓦时,占比3%;水电为850亿千瓦时,占比8%。在过去的几年中,这一数字一直在增长,截至2018年日本的风力发电总装机容量达到了358.4万千瓦,较前一年的339.2万千瓦有所增加,在14个不同的地点新安装了77台新的风机。

Wood Mackenzie 在名为《日本海上风能曙光》的报告中预测,日本海上风电行业的前景充满希望。到2028年,风力发电有望为该国提供400万千瓦的发电能力,是2018年的62倍。

对于日本来说,海上风电相比陆上风电或太阳能发电能够提供更多的机遇,主要在于其规模化的优势。特别是通常风电场能提供约300兆瓦的容量,而太阳能发电厂一般只有40兆瓦的容量。

Liew说:“与陆上风电相比,海上风电场的运行容量系数更高,公用事业公司可以在间歇期与天然气发电之间取得平衡,并有可能在未来采用电池存储技术。”
像日本最大的公用事业公司东京电力这样的公司,都在把越来越多的目光投向可再生能源。拥有福岛第一核电站的东京电力正寻求将其核心业务转向风能和水力发电。目前该公司90%的发电量依赖于化石燃料,并于去年夏天宣布将投资1000亿日元(89.8亿美元)用于700万千瓦的可再生能源发电。

Liew说:“成本的上升,以及公众对东京电力作为一家核电运营商的能力的质疑,导致该公司需要重新考虑其未来战略。东京电力投身海上风力发电是其业务的一项重大发展,这标志着海上风力发电在商业上是可行的。这将使日本政府和当地企业更容易接受海上风电。”
今年1月,东京电力公司与丹麦电力巨头?rsted签署了谅解备忘录,将在千叶县沿海开发其Choshi海上风电场,目前该公司正在进行这一项目的可行性研究。

据预测,由于日本到2030年将面临超过1000万千瓦的电力短缺,因此这一投资对可再生能源关注度的提升显得尤为重要。日本正努力使其关停的核电站恢复运行。尽管重新启动核电站的步伐缓慢,政府仍计划让其占比达到全国电力结构的20%-22%。
关于蓬勃发展的海上风电行业能否与日本核电相媲美的问题,Liew 表示说,“这取决于海上项目的规模, 亚太地区规划的海上风电项目的平均规模约为360兆瓦,而日本核反应堆的平均规模约为1000兆瓦。但我们已经看到中国台湾等地区规划的海上风电项目规模有的已经达到600兆瓦。”
面临的挑战:

监管、反对和供应链
 
日本能源转型缓慢的原因有很多,其中很重要的一点是对能源安全的迫切需求。2011年之后,日本必须设法弥补曾经依赖核电满足的30%的能源需求,并且需要快速应对这种变化,而化石燃料进口是明显的可行选择。因此,对当时的日本来说,满足迫切的电力需求要显然优先
于控制二氧化碳排放。这也就导致了当前日本在减排方面所处的困境。

当然,日本海上风电的发展还有许多其他的挑战需要克服,比如政府的支持。

Liew解释说:“过去,海上风电开发商更倾向于一般海域的风电项目,但由于此类项目开发缺乏监管,这导致了政策的不确定性。”
不过,随着日本内阁批准了一项旨在推动海上风电发展的法规,政策的不确定性得到一定程度缓解,至少保证了开发商30年内特定海域的开发使用权,在此期间,他们可以在一般海域建造和退役风力发电项目。

此外,日本政府还成立了一个专门的工作组,以制定海上风电维护和管理指南。
青森县和长崎县潜在海域的海上风电项目招标预计在2019年进行。目前正在讨论如何简化港口和海港项目的申请流程。
此外,日本的海上风电发展可能还会遇到公众的少量阻力,尽管这不太可能会妨碍大型风电场的发展,但潜在的开发商在规划项目时必须考虑到这一点。

Liew说:“当地渔业反对海上风电项目的建设是非常常见的,因此开发商必须与当地社区保持密切合作,以使其项目获得认可,并确保海上风电项目能够切实为当地经济带来好处。”

最后,日本海上风电的另一项挑战将是建立本地的供应链,以创造最大的本地化效益。日本日立公司1月份宣布不再生产风机可能会带来一些阻碍,将重点销售德国ENERCON GmbH公司的风机。

如果没有本地供应链,增加风电在日本能源结构中的份额的代价可能会更加昂贵。但总的说来,海上风电技术为日本带来了如此巨大的发展潜力,即使有必要对国外风机进口作出一些回应性举措,也不太可能阻止这一转型。

在东电投身海上风电、海上风电规划装机的不断增长,以及相关项目开发新政策措施陆续出台的推动下,日本海上风电的中长期前景看起来十分乐观。日本将有望成为亚洲重要的海上风电市场。
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