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回归煤炭火电 以节能技术为新起点再创辉煌

添加时间:2013-06-27 11:01:26 来源:日经能源环境网

       在日本,自2011年3月东京电力公司福岛第一核电站发生事故后,是否应该继续采用核电等能源问题备受关注,在这种情况下,过去被称为“黑钻石”的煤炭开始重新受到评价。其原因在于,液化天然气(LNG)的“日本溢价”令日本经济深受其苦,而另一方面,煤炭火力发电通过采用最新技术,已经发展为在成本、安全性能及环境等方面都较为出色的能源。
  日本的煤炭发电效率居全球顶级水平
  以北美和欧洲等政局较为稳定的国家为中心,煤炭广泛分布于全球各地,能够以低成本稳定地采购,因此煤炭火力发电目前占全球总发电量的4成。并且,日本的煤炭火力发电效率平均在4成以上,而包括新兴市场国家在内,有些国家甚至低于3成(图表1)。日本拥有全球顶级水平的相关技术,可以确保稳定采购、成本也比较低,从这两项条件来看,煤炭火力发电有望为日本经济的发展做出一定的贡献。
图表1 煤炭火力发电热效率(2007年)(出处)日本电气事业联合会
  并且,要生成同样多的电力,发电效率越高,使用的煤炭越少,最终还可削减硫氧化物及氮氧化物的排放量(图表2)。
图表2 单位火力发电量的氧化物排放量(2005年)(出处)电气事业联合会
  日本能源自给率较低,今后也很有可能不得不继续依赖海外进口。虽然在采用太阳能等可再生能源方面已取得一定进展,但由于成本及输出功率不稳定等原因,在保证能源安全方面还存在明显的忧虑。因此,在电力短缺令人担忧的情况下,目前作为主要应对方法,不得不依赖化石燃料,通过强化电力公司及独立发电商的能力等,进一步扩大利用煤炭。
      煤炭单价为液化天然气的4成
  日本对煤炭火力发电的期待不仅仅在于缓解电力短缺。虽然开发最新技术需要大量成本,设备费也比较高,但如果效率得到提高,煤炭在价格方面也将成为值得关注的材料。如果将来日本能降低电价,便可将削减的电费用于其他投资,从而推动经济增长。而且,由于可从多个地区采购煤炭,因此,因核电站停运而不得不以较高价格采购液化天然气的“日本溢价”等问题也可得到更好的解决。
  目前,日本在发1千瓦电时,如果利用煤炭,成本约为5日元左右,但即便如此,与燃料单价约13日元的液化天然气相比,也仅是4成左右(图表3)。煤炭可在全球产出,易于实现稳定采购,因此有望替代重启遥遥无期的核电站,成为持续运转的主力电源。其原因在于,即使抑制峰值需求,也需要能够满足1天最低需求的电量,从这个角度来看,也比较适合采用稳定且燃料费较低的煤炭火力发电。
       图表3 发电1千瓦时的燃料单价(出处)日本供求验证委员会
  目前,日本政府已经认识到,利用低价煤炭有助于减轻国民负担,因此开始热切关注煤炭火力发电。事实上,政府在今年6月决定的“经济财政运营和改革基本方针”中,已提出了要应用最新技术充分利用煤炭火力发电,并且,通过设定明确的二氧化碳排放量标准等,使新建增建煤炭火电变得更为容易。以前,日本环境省对于新建增建煤炭火力发电设施持谨慎态度,但今后很有可能转换姿态,致力于可减轻环境负荷的技术开发。如此,政府将对环境影响评估手法进行调整,另一方面,还将转变方针以推进煤炭火力发电站的新建增建。
  而且,随着页岩气革命的兴起,市场供求紧张的状况得到缓解,同时因雷曼危机导致煤炭价格骤降,在英国和德国,煤炭在发电领域的使用比例日益上升。如此种种,煤炭火力发电在全球再次受到高度关注,从这种情况来看,今后,进口可从多个地区采购的煤炭,有可能会成为日本保证能源安全方面的重要采购渠道,对之需要采取积极的应对措施。
  综上所述,推进煤炭火力发电可说是日本抑制燃料费的有效策略之一。如果能够新建增建煤炭火力发电设施,便可避免集中采用液化天然气火力发电,这样一来肯定还有助于改善贸易收支。
  将发电构成比中的1成改为煤炭,实际GDP将提高0.3%
  另一方面,煤炭火力发电也有缺点,就是二氧化碳排放量较其他化石燃料多。不过,这一问题通过提高发电效率,可在一定程度上进行控制。实际上,日本已开始实施对二氧化碳进行分离、捕集并储藏于地下的技术开发以及实证实验。
  据估算,如果将日本发电构成比中液化天然气所占比率的10%改为煤炭,理论上,年发电成本可削减8000亿日元左右。对这一效果给宏观经济带来的影响进行估算,结果显示,实际GDP在3年后将扩大至1.6万亿日元左右(图表4)。也就是说,如果发电构成比中的1成由液化天然气改为煤炭,3年后,日本的实际GDP可提高0.3%左右,并可增加5.0万人就业。
       图表4 发电构成比中的1成由液化天然气替换成煤炭后的效果
(出处)日本第一生命经济研究所估算
  而且,在国际贸易收支方面进口金额将减少,因此燃料费用减少将成为扩大经常项目顺差主要因素,如果减少燃料费起到降低产业空洞化程度的效果,日本国内的就业机会也因此而得以增加,那么,日本经济就有望进一步实现复苏。
       另外,据估算,如果年发电成本减少约8000亿日元,那么经常项目顺差将扩大17%以上。另一方面,预计通过减少经常项目顺差,日元针对美元会产生1.5日元左右的升值压力,这会进一步减少进口成本。这样,如果发电成本减少最终带动经常项目顺差扩大,那么包括财政、利率、汇率等在内,与经常项目顺差相关的日本经济体系整体将发生大幅改变。
  如果这些效果最终可以推进煤炭火力发电发展,那么将不仅是改善企业业绩、扩大消费者消费,从中期来看,还会在企业选址及就业方面产生巨大效果。也就是说,还有望控制企业向海外转移、避免国内出现严重的产业空洞化。
  通过出售全球最先进的技术获取更大效果
  日本在力争实现煤炭清洁利用的技术开发方面,在提高效率的同时,还在推进二氧化碳分离、捕集及储藏技术的实证研究,一直保持着全球领先地位。其中,矶子火力发电站的发电效率按低位发热量换算约为45%,达到了全球最高水平,而煤炭发电占总发电量近8成的中国平均仅为34%,印度同样也在3成左右(图表1)。
  另有估算称,如果美国、中国及印度的所有煤炭火力发电站均能达到日本的水平,3个国家合起来,二氧化碳减排效果将超过日本整体的二氧化碳排放量(图表5)。从与全球二氧化碳排放量的关系来看,通过采用日本最先进的技术,全球二氧化碳排放量可削减5%左右。
图表5 实际二氧化碳排放量与应用日本最高效率技术的效果
(出处)电气事业联合会(2007年)
  预计今后全球用电量还会增大,尤其是亚洲的新兴市场国家等,最近在明显增多(图表6)。因此,从全球十分重视环境问题这一点来看,也需要向海外转移日本的最先进技术和经验,如今正是应该探讨如何以“全日本体制”提高发电效率。
图表6 发展中国家的发电量预测(出处)国际能源署(2010年)
  如今,日本已有可能在技术上实现不会给环境造成负担、实现零排放的煤炭火力发电。在全球力争减排二氧化碳的形势下,这意味着日本有着十分重要的国际贡献力。为了实现这一点,日本政府还应该结合从废气中提取二氧化碳并将之埋藏于地下或海底的技术,加大力度进一步向全球销售日本的煤炭火力发电技术。