在气候变化的威胁下,电力行业脱碳的压力越来越大,政府提议到2040年大幅扩大可再生能源在发电中的份额,最高可达50%。
批评人士认为,对于世界第五大二氧化碳排放国来说,这远远不够,但即使目标相对温和,仍需要对可再生能源进行重大投资。
虽然最大的电力来源预计将是太阳能(占总电力供应的22-29%),水电(8-10%)以及海上风能(4-8%),但该计划还要求将地热能提高到总电力的1%-2%,这反映了首相石破茂(Shigeru Ishiba)表示希望看到日本开发丰富的可再生能源的愿望。
尽管最近的变化为进一步开发地热打开了大门,但多年来,有关在国家公园开采地热的规定在法律和行政上对充分利用这一资源设置了重大障碍。
政治障碍依然存在,首先是行业内的个人业主,他们担心地热会对一种几乎等同于日本乡村旅游的体验产生影响:温泉度假村。
过去关于可再生能源的政治辩论通常集中在增加两种能源上:太阳能和风能,尤其是海上风能。
石破茂对地热的兴趣并非毫无价值:日本拥有世界上最丰富的地热资源。据负责地热开发的日本金属与能源安全组织(JOGMEC)称,日本拥有仅次于美国和印度尼西亚的世界第三大潜在能源供应。该国估计的储量大约相当于23个核反应堆。
日本利用地热发电的想法并不新鲜:1919年,在大分县的温泉度假小镇别府,第一座地热发电厂开始运作。
但日本工业部在本月的一份报告中表示,尽管地热有着悠久的历史和潜力,但在从2023年4月开始的财政年度里,地热仅占整体能源结构的0.3%。相比之下,太阳能占9.8%,水电占7.6%,陆上和海上风能占1.1%。根据行业通讯ThinkGeoEnergy,日本2023年的地热发电能力排名第十。美国以3900兆瓦(3.9吉瓦)位居榜首。
在本月早些时候发表的一份关于地热能未来的报告中,国际能源署(International energy Agency)表示,随着技术的进步和项目成本的降低,目前占全球能源需求1%的地热能,到2050年这一比例可能会上升到15%。
国际能源署今年早些时候发布的另一份报告也清楚地表明,可再生能源在日本是如何难以普及的。
国际能源署指出,截至2023年3月,日本地热发电厂的总发电量约为500兆瓦(MW),大约是一座传统核电站发电量的一半。自1995年装机容量首次达到500兆瓦以来,这一数字几乎没有变化——事实上,与IEA调查的其他国家不同,2017年至2023年期间,装机容量实际上有所下降。
目前的2030年长期能源计划要求将总发电量提高到1.5吉瓦——大约相当于一座大型核电站的规模,仅占总电力供应的1%。
但石石庆将地热能作为日本推动脱碳和实现2050年碳中和目标的关键组成部分,也是刺激地区振兴的一种方式,这可能促使政府将2040年的目标提高到2%。
10月31日,Ishiba在政府绿色转型(GX)委员会会议上表示:“通过利用当地森林资源、开发地热和中小型水电,扩大在脱碳方面领先的地区的数量,将给当地经济带来好处。”
石破茂的努力似乎得到了坚实的政治支持。在10月27日众议院435个席位的选举之前,近100名议员属于推动使用更多地热能源的团体,其中一半以上来自执政的自民党和公明党。
其余的议员大多来自日本立宪民主党、国民民主党、日本新民会等主要在野党。
该组织的核心成员之一是前环境大臣、自民党的细野豪志。
“就成员而言,支持地热的议会团体相当广泛,而且有很大的政治权力。前自民党干事长二阶俊博(名义上的会长)在10月27日没有参加连任竞选,退出了政坛,因此自民党必须重新开始。”细野说。
“但石破一郎一直是地热能源的坚定支持者,因为它可以带来地区振兴,”他补充说,特别是因为地热资源通常位于该国的农村地区。
虽然日本大力发展地热发电的潜力得到了广泛认可,但在开发这种清洁能源的道路上,传统上存在着一些障碍。
许多建立地热发电厂的理想地点都位于国家或准国家公园地区——据估计,该国80%的地热能源潜力都在这些辖区内。
几十年来,在公园内钻探的严格环境法规使得开发地热资源几乎是不可能的。然而细野说,2011年3月的地震和海啸导致福岛第一核电站严重熔毁后,要求更好地利用包括地热在内的可再生能源的呼声越来越高。
结果是,2015年,政府发布了新的指令,放宽了对在国家公园钻探的限制,这是朝着消除这一障碍迈出的重要一步。
相反,更棘手的问题来自当地的温泉业主,他们担心在他们附近进行地热钻探对水质造成的破坏会赶走客户。
日本温泉协会成立于1929年,在全国拥有约1300名会员,是该行业最大的游说团体。2021年,它向环境部请愿,称反对地热发电的开发。
他说:“有来自温泉度假村的报告称,温泉水源干涸、水质变化以及地热开发导致的水量减少等问题。我们相信,通过大规模的深钻地热开发肯定会对温泉资源产生影响。”
然而,该协会表示,它本身并不反对地热开发。报告称,小型地热发电厂可以振兴当地社区。相反,他们担心的是二进制生成。
与其他发电方式相比,双循环地热发电厂使用的地热资源温度较低。根据美国能源部的网站,这些地热流体与沸点低于水的二次流体或“二元”流体一起通过热交换器。适度的地热资源产生的热量是一种蒸汽,它驱动涡轮机,旋转发电机并发电。
“与深钻和大规模地热发电的标准不同,二元发电的监管标准是宽松的。经常使用地球较浅层的热源,这就是为什么温泉所有者会出现一些问题,”该组织说。
为了支持地热开发,该协会列出了它希望政府做的五件事:
有限公司
当地社区,包括当地政府和温泉运营商的共识。创建一个第三方的mo
a .相互披露信息
关于地热开发。防止地热发电厂过度收集蒸汽的规定。广泛,公司
ntinuous enviro
nmental莫
地热电厂的监测。明确谁是回应者
因地热开发破坏的温泉区,不宜进行修复工作。
该协会在给《日本时报》的一份书面声明中表示:“我们希望,随着石破政府制定地热开发计划,上述五项建议将得到遵守。”
然而,一些地方市政当局正在自行阻止更多的地热开发。
别府因其温泉胜地而成为度假胜地,该国于2022年通过了一项法令,禁止在某些地区钻探,理由是地热发电降低了水温。
兵库大学人类科学与环境学院的副教授Naoki Masuhara写过关于地热发电争议的文章,他说,虽然据说日本没有因地热发电而导致温泉干涸的报道,但这并没有减少反对的声音。
他说:“人们很难理解温泉度假村,因为温泉的水和地热活动都在地下,看不见。”
对公用事业公司来说,他们对地热的看法更加多样化。那些通常为拥有大量地热储量的农村地区提供服务的公司,比那些为该国最大城市中心的客户提供服务的公用事业公司更热衷于开发。
“九州电力、东北电力和北海道电力都支持地热。就连中部电力也越来越热衷于此,”细野说。
他补充说,另一方面,东京电力(Tokyo Electric)和关西电力(Kansai Electric)等公用事业公司对开发地热资源不那么热衷,部分原因是它们在核电等其他能源形式上进行了巨额投资。
与此同时,政府正在支持一项计划,该计划将允许JOGMEC对可能进行地热钻探和开发的地点进行调查。经济产业部将在2025会计年度选定调查候选地,从2026会计年度开始实施。
国际能源署今年早些时候发布的一份报告指出,JOGMEC一直在开发成本效益高、精度高的地热勘探技术,以改善地热资源的识别方式。
报告称,由于水库缺水,一些地热站点的容量在过去几年里也有所下降。为了解决这个问题,meti下属的组织已经开始开发“更合适地向地热储层补水”的技术,这可以帮助优化和稳定地热生产。
日本科学家也在研究“热震钻探”,即对岩石进行快速加热和冷却,从而产生裂缝,使钻探变得更容易、更有效。然而,这项技术还处于起步阶段。
国际能源署在其12月份的报告中指出:“下一代地热也可以在日本发挥重要作用,日本拥有高质量的资源和减少化石燃料进口并提高其能源独立性的重要机会。”
但最终要说服当地社区,让他们相信最初的调查——如果选择开发的话,地热资源的钻探和利用——不会对周围温泉所在地的商业产生负面影响,也不会造成环境破坏,这将取决于政府。
这可能需要的不仅仅是工程专家对改进技术发展的干巴巴的保证。没有人怀疑日本有潜力成为地热超级大国。
问题是它是否有这样做的政治意愿。