日本實現淨零排放之路

郭鵬學暖通 發佈 2022-05-26T03:12:23.018996+00:00

「積極採取應對全球變暖的措施,將帶來產業結構和經濟社會的變化,帶來巨大的增長。有必要改變這種思維方式。」 日本前首相菅義偉就是這樣。前首相菅義偉向公眾宣布,到2050年將實現淨零排放。現有的同期減排80%的承諾已經提高。

「積極採取應對全球變暖的措施,將帶來產業結構和經濟社會的變化,帶來巨大的增長。有必要改變這種思維方式。」 日本前首相菅義偉就是這樣。前首相菅義偉向公眾宣布,到2050年將實現淨零排放。現有的同期減排80%的承諾已經提高。

這一公告反映了中國「到本世紀中葉實現淨零排放」的早期承諾和「十年後,2060年實現淨零排放」的承諾。如果日本等世界各國建設更加可持續的未來,推動發電、交通、重工業等領域的脫碳,各國的經濟將發生重大變化。

日本的可再生能源

日本需要採取什麼樣的行動來實現其在日本利用可再生能源的承諾?讓我們從組織當前的情況開始。日本現在是世界第三大經濟體(前面是美國和中國後面是德國印度)和世界第五大二氧化碳(CO2)排放國。原因是它嚴重依賴化石燃料來滿足經濟活動的能源需求。此外,其中大部分由進口覆蓋。根據美國能源信息署(EIA)的數據,由於化石燃料資源稀缺,日本的液化天然氣進口量位居世界第一,2019年石油進口量位居世界第四。



從這裡開始,日本必須繼續轉向更清潔的燃料。雖然這一轉變確實有可能創造新的就業機會和發展經濟,但也存在挑戰。與歐盟(EU)等先進清潔能源國家相比,日本的可再生能源領域仍處於起步階段。
在歐盟,可再生能源已經占到電力需求的 30%,目標是「到 2030 年將這一比例提高到 50%」。

海上風電被認為是日本大幅擴大可再生能源份額的最佳方式。2020 年,在千葉海岸、東京南部和秋田附近建造多個大型風電場的投標。到2030年,政府的目標是確保發電量達到1000萬千瓦,相當於10座核反應堆,使海上風電成為國家的主要能源。

然而,僅靠風力發電很難彌補日本對進口化石燃料的全部依賴。氫在那裡引起了人們的注意。對於感覺核能發電陷入僵局的日本政府來說,它有望成為實現淨零發電的替代燃料。

各行業對氫的期望

氫也被認為可以為運輸業提供清潔的石油燃料替代燃料,包括航運、航空和公路運輸。然而,為此,必須建設新的基礎設施,如加氫站和船舶和航空燃料供應點。正在進行的「JHyM 加氫站項目」的目標是到 2022 年總共安裝 160 個加氫站,但更多的設施將替代傳統的汽車燃料。你會需要它。同時,國際民航組織(ICAO)要求運營效率每年提高 2%。可持續航空燃料 (SAF) 的使用預計將在日本航空市場擴大,尤其是在國際航班上。

此外,由於清潔氫可以承受高燃燒溫度,因此有望在煉鐵和水泥製造等重工業領域發揮積極作用。隨著在這些困難過程中的使用越來越多,我們可以希望擺脫長期以來在發電廠和這些重工業中使用的化石燃料。然而,如何獲得氫氣仍然是日本面臨的一個問題。

可持續未來的夥伴關係

作為解決方案,日本已開始與外國建立夥伴關係。最近,它與澳大利亞建立了合作夥伴關係。將提供由可再生能源驅動的電解產生的綠色氫和氨,以及使用化石燃料和碳捕獲與儲存 (CCS) 產生的藍色氫。


將能源轉化為氫氣需要一個全新的供應鏈,包括為氫氣建造的容器、新的管道以及專門用於氫氣和氨的製造設施。三菱重工還投資了澳大利亞的H2U集團,主導了一個可以出口日本的綠色氫/綠色氨項目。


可以肯定的是,建立新的供應鏈可能非常昂貴。然而,如果國際上對氫的興趣增加,市場規模將會擴大,成本將會降低。如果包括澳大利亞在內的出口市場上升,對出口國和進口國來說,投資氫能經濟的風險都會降低。

對此,McCallum 表示,「客戶希望實現淨零排放,但不是不惜任何代價,因此氫氣必須是負擔得起的、可靠的和清潔的。我們應該把這三點作為一個標準來工作。

隨著可再生能源驅動的綠色氫能規模的增長,綠色氫的成本也將增長,正如太陽能和風能的成本在過去十年中直線下降一樣。(事實上​,藍氫在短期內更具成本效益,可能適合擴大規模以滿足日本等出口目的地的需求。)

作為世界領袖

最終,要使氫能成功,它必須結合 CCS 等技術以實現具有競爭力的價格。事實上,英國和歐盟 (EU) 正在大規模部署 CCS 項目以及太陽能、風能和其他可再生能源。

尤其是在英國,我們目前正計劃在世界各地的產業集群中生產藍氫。其中,最大的「零碳漢堡項目」將利用儲存在北海深處的CCS,促進發電廠和工業過程中向氫燃料和二氧化碳捕集的轉變。我的目標是。該項目驅動的 H2H Saltend 制氫裝置採用燃氣輪機,採用三菱電力 70% 天然氣和 30% 氫氣(未來可能增加到 100% 氫氣)的混合氣體運行。未來世界上最大的藍色氫工廠。



2021 年在格拉斯哥舉行的第 26 屆聯合國氣候變化框架公約 (COP26) 締約方大會,不僅在英國,氣候變化的勢頭正在增強。例如,美國。喬·拜登總統宣布了到 2050 年實現淨零排放的更具體計劃,以及使他的國家能源部門更具可持續性的措施。



中國向世界第二大經濟體「淨零」邁進,也將對其他國家產生重大影響。世界第三大日本也是如此。作為一個經濟發達的國家,我希望它能夠引領包括亞洲在內的世界各國。

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