中国储能网讯:近日,国际能源署(IEA)发布《日本能源政策评估》报告指出,自2011年福岛核事故后,日本在增强能源系统效率、弹性和可持续方面取得了显著进展:核能发电安全有序重启、可再生能源部署规模逐步扩大、能源效率不断提升、能源结构多元化程度增强等,减少了日本对进口化石燃料的需求,促使日本温室气体排放量自2018年达到峰值后持续下降。尽管做出了种种努力,但由于能源资源匮乏,日本高度依赖进口化石燃料的局面仍未改变。2019年,日本化石燃料占一次能源供应总量(TPES)的88%,在IEA成员国中排名第六,日本发电的碳强度在IEA成员国中居于最高水平。因此要想实现2050年碳中和目标,日本必须进一步加强低碳能源技术研发力度,解决相关的监管和制度障碍,大幅加快其部署进程。为此,近年来日本政府从根本上重新思考了其能源政策,并采取了一系列措施:
日本碳中和战略愿景。2020年12月,日本政府出台了《绿色增长战略》,阐明了日本实现2050年碳中和目标的路线图,提出了相关产业的发展目标及其进度表。通过这项战略,日本政府将与企业一道共同努力实现经济增长和环境保护的良性循环。具体而言,该战略对涉及核能、氢能、汽车、半导体等在内的14个重点领域提出了具体发展目标和重点任务,希望通过可再生能源的逐步扩张,核能的安全重启、低碳制氢、碳捕集等新技术的推进,推进电力部门脱碳。该战略预计,到2050年可再生能源将提供50%-60%的电力需求,核电和耦合碳捕集、利用和封存技术(CCUS)的火力发电合计提供30%-40%,剩余10%来自燃氢/氨发电。
氢能有望在日本的清洁能源转型和碳中和战略中发挥核心作用。日本是最早推出氢能战略的国家之一,该战略旨在使氢气的成本具备与天然气相当的竞争力。围绕氢能产业,日本的目标是到2030年部署80万辆氢能燃料电池汽车,在超过500万家庭中部署燃料电池,并建立国际氢能产业供应链。日本还在试验大规模燃氢发电。此外,由于日本对化石燃料的高度依赖,CCUS是另一个重点关注领域。日本政府要求新建造的天然气和燃煤电厂具备良好的后期改造特性,以便日后可以随时部署CCUS,这有助于避免新建电厂沦为闲置资产。由于封存地点有限,日本非常重视碳回收。但是鉴于该技术潜力的不确定性,推广其他低碳技术应继续作为重点,以减少日本对碳密集型资产的依赖。日本政府还提出了到2030年淘汰低效燃煤电厂的承诺,并表示将彻底改变日本的燃煤发电政策。
迄今,日本主要依靠监管措施和自愿协议实现其气候目标。IEA认为强化市场手段可能会是日本有效降低排放成本,促进CCUS和其他低碳技术创新、进一步提高日本能源效率的一种政策选择。与其他IEA成员国相比,日本对能源使用产生的二氧化碳排放征收费用的价格较低。IEA认为日本可以更好地利用价格引导终端消费者和工业部门改变用能方式,增加应用低碳技术,减少二氧化碳排放,并将工业投资转向创新技术;但这种价格信号必须谨慎设计,以避免给终端用户电价造成负面影响。《绿色增长战略》中呼吁就碳边界调整机制进行讨论,以确保日本企业与外国竞争对手处于公平的竞争环境。该战略似乎还在暗示通过呼吁监管改革引入更为稳健的经济机制,其中可能包括信贷交易、碳税等市场工具。这标志着日本气候政策出现了较大的调整变化,也标志着其先前在碳定价方面的立场发生了转变。
至2030年的主要能源发展目标。实现2050年碳中和目标,日本需要迅速实施一系列政策,使碳排放量尽快开始大幅减少,最迟不能晚于2030年。《绿色增长战略》将深刻影响目前正在讨论的下一期能源基本计划,包括对2030年能源结构目标做出修正。日本的能源政策遵循“3E+S”原则,即能源经济性、效率、环境可持续性和安全性。2018年通过的第五期能源基本计划提出到2030年实现更加多样化的能源结构,提升可再生能源份额,重启核电,提高化石能源效率等发展目标。具体而言,到2030年,可再生能源在TPES中的比重将从2019年的8%提高到13%,可再生能源发电量比重预计将从2019年的19%增长到24%。
近年,日本太阳能光伏在优惠上网电价政策的推动下快速发展。尽管如此,日本还需要加大努力以促进其他可再生能源发展(如风能、地热能等),更好推进能源系统低碳转型。在电力部门,主要挑战包括改善日本不同地区电网之间的连通性,进行监管改革改善电力系统灵活性从而整合更多的波动性可再生能源。而在供热和交通运输部门,由于缺乏政策支持,可再生能源在上述两个部门的增长仍旧缓慢。
依据第五期能源基本计划,2030年核能在TPES中的比重将从2019年的4%增长到至少11%,要实现上述目标则要求核电反应堆运行数量从9个增加到至少30个。这将需要政府、监管机构和电力公司的通力合作,提高安全标准,并与当地社区进行广泛沟通,重新获得社会对核能发展的认可。化石燃料方面,2030年其在TPES中所占比重预计提升到76%。但考虑到新宣布的2050年实现碳中和的目标,有必要在2030年前提高零排放电力比重,而2021年将发布的新一期国家能源基本计划是一个合适契机。
电力和天然气市场改革。2011年福岛核事故加速了日本政府改革电力市场步伐,同时也促进了国内天然气市场的改革。电力市场改革的主要措施包括:2016年全面放开电力零售市场以及2020年4月对10家垂直整合电力公司进行法律分拆。尽管现有企业的零售业务仍占电力零售总额的85%,但随着新玩家的入局,日本电力零售市场的竞争将日益加剧。目前,日本正在着手建立新的市场(包括基本负荷、容量和非化石证书市场)以消除市场壁垒,进一步促进竞争。政府也会对新市场开展密切监测。2020年6月,日本通过了新的电费法案,开启了电力市场改革新阶段。该法案调整了电力传输费用,以刺激对传输和分布式网络的投资。法案还加强了跨区域电力传输运营商协调组织(OCCTO)的作用,该组织成立于2015年,主要任务是在全国范围内平衡电力供应和需求,并改善整个日本境内的跨区域电网的电力交换。而在天然气市场改革方面,2017年日本已经完全放开天然气零售市场,2022年4月前会将垂直整合的天然气公司业务进行拆分。日本政府加大了对天然气供应的安全性关注,并正在讨论如何在天然气供应和储存上采取综合措施,以减轻天然气短缺对电力和天然气市场的影响。日本需要通过尽早和全面实施电力和天然气市场改革来加强竞争,以实现提高供应安全和降低最终用户成本的目标。
增强能源部门的弹性和韧性。作为岛国,日本资源有限,且没有国际的天然气管道和电力连接网络,能源安全面临根本性挑战。2014年,日本化石燃料的进口依赖度高达94%。该数值在2019年降到了88%,主要是因为日本政府采取了一系列措施,包括重启核电、扩张可再生能源部署、压缩能源需求等。
增强能源部门的弹性和韧性是日本应对能源安全挑战的重要手段。目前,日本已成功实现了液化天然气(LNG)进口来源的多元化,但石油进口仍高度集中在少数中东供应商。同时,日本石油储备处于全球领先地位,这有助于抵御地缘政治风险和全球性重大危机事件冲击。传统上,日本的电力安全处于国际较高水平。但是,近年来发生的一系列自然灾害造成了长期的大规模停电,凸显了当前能源系统依旧存在脆弱性一面,系统的弹性和韧性需要改进。随着电力系统中波动性可再生能源份额增加,维护电力安全稳定供应将面临更加严峻的挑战。由于日本的电网具备了高度区域分散特征,互联程度较低,难以有效平衡全国供需状况。针对上述问题,2020年6月日本立法修改强化了对分布式电力系统作为电力公司灾害响应准备的重要作用,除此之外日本也在推进加强电力互联互通的措施。
报告最后强调,日本拥有强大的科技基础,但其能否顺利实现碳中和战略目标很大程度上有赖于技术创新和政策措施。为此,报告给日本政府提出了四方面的战略建议:
(1)尽快制定和出台支撑2050年碳中和目标的能源战略和路线图。
(2)建立价格信号以进一步激发能源产业各利益相关方投资高效低碳技术的热情。
(3)鼓励业界加强对电网的投资,改善电力系统运营,以实现经济方式集成耦合更高比例的可再生能源,实现低碳电力来源的多元化,增强电力供应安全。
(4)推进电力和天然气市场改革,使电力和天然气市场监督委员会成为更加独立的监管机构。