二戰(zhàn)后,煤炭對日本經(jīng)濟的恢復和發(fā)展起到了重要作用。但是,由于20世紀60年代的能源革命等原因,石油開始取代煤炭成為日本的主要能源。在1973年,石油在一次能源供給中的比重高達77%。
20世紀70年代爆發(fā)了兩次石油危機,使得煤炭又重新在世界范圍內受到了關注,能源機構重新提倡大力促進煤炭的生產(chǎn)和利用。日本長期以來一直以石油為主要一次能源,但消費的石油全部依靠進口。為擺脫對石油的過分依賴,近年來日本開始較大幅度地增加煤炭的消費量,把以煤代油作為日本能源的基本政策之一。目前,煤炭依然是日本僅次于石油和天然氣的主要供給能源之一。
煤炭與其他化石燃料相比,每單位煤炭熱值排放的二氧化碳量較高。日本的環(huán)保要求十分嚴格,增加煤炭消費量的關鍵是控制燃煤污染。根據(jù)日本煤炭工業(yè)的發(fā)展情況,日本政府曾經(jīng)先后9次采取了不同的產(chǎn)業(yè)政策,來調整煤炭工業(yè)發(fā)展方向。其中,潔凈煤技術是日本煤炭科研的重點。
日本在推進煤炭的清潔利用過程中,政府充分發(fā)揮了政策引導作用。日本于1993年提出了“新陽光計劃”,這一計劃是將過去的“陽光計劃”、“月光計劃”和“地球環(huán)境技術研究開發(fā)制度”合并后形成的,計劃到2020年完成,研究開發(fā)總費用達1.55萬億日元(約120億美元)。其目標是到2030年,使日本的能源需求減少1/3,相比2000年二氧化碳排放減半。主要涉及能源與環(huán)境的研究項目,潔凈煤技術也包括在其中。2000財政年度“新陽光計劃”對潔凈煤技術的投資為35.91億日元,研究的重點是煤炭液化和煤炭氣化等。
1999年日本出臺了《21世紀煤炭技術戰(zhàn)略》,提出了到2030年把煤炭燃燒產(chǎn)生的二氧化碳排放量減少到零的目標,并制定了分階段的技術開發(fā)戰(zhàn)略。由于全球變暖等一系列環(huán)境問題,近年來日本對煤炭的清潔使用非常重視。他們通過開發(fā)清潔使用煤炭的“綠色煤電技術”,以及參與在歐洲開始的歐盟排放交易體系的有效組合排放量交易,在發(fā)電和環(huán)境保護領域提高煤炭的使用效率,減少硫化物和二氧化碳的排放量,以推進煤炭的清潔及穩(wěn)定利用。
2006年5月,日本在出臺的新能源概要中明確提出,要促進煤炭氣化聯(lián)合發(fā)電技術(IGCC)、煤炭強化燃料電池聯(lián)合發(fā)電技術的開發(fā)和普及。日本對煤炭質量要求特別嚴格,對于煉焦煤合同質量,一般情況下全水分要求10%以下,揮發(fā)分20%以上,灰分6%~10%,全硫1%以下。
用煤會排放大量二氧化碳等有害物質,但日本并沒有單獨針對利用的環(huán)保政策,而是將其納入總體環(huán)保政策體系進行管理。通過制定完善嚴格的環(huán)保標準,推行政府環(huán)保計劃,開展二氧化碳減排和實施嚴格的環(huán)保評估等一系列政策措施,促使企業(yè)使用煤炭潔凈利用技術。
例如,位于日本橫濱市的磯子火力發(fā)電站與橫濱市政府簽訂了首項無公害的協(xié)定,率先安裝了排煙脫硫設備,有效地減少了煤煙中氮氧化物、煤塵和硫氧化物的排放濃度。
目前,日本是利用清潔煤的先進,硫、氮氧化物排放標準比其他嚴格,脫硫、脫氮裝置在世界上也是多的。日本的煤炭清潔利用技術發(fā)展目標,是保障煤炭的穩(wěn)定供應,提高燃煤發(fā)電的比重,又不使排污超標。
日本的潔凈煤技術開發(fā)從內容上分為兩部分:一是提高熱效率,降低廢氣排放。如流化床燃燒、煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電及煤氣化燃料電池聯(lián)合發(fā)電技術等;二是進行煤炭燃燒前后凈化,包括燃前處理、燃燒過程中及燃后煙道氣的脫硫脫氮、煤炭的有效利用等。
日本煤炭消費主要依賴進口,且日本進口在亞太及全球煤炭貿(mào)易中占比較大,煤炭年度進口量基本在1.8億噸左右,占全球煤炭貿(mào)易量的20%,占亞太地區(qū)煤炭貿(mào)易量的35%。
為了彌補棄核帶來的能源短缺,日本近兩年的能源進口量大增。由于日元持續(xù)貶值,能源成本的增長對日本政府來說已成巨大的負擔,加上短期內核電回歸十分渺茫,因此日本政府決定加大煤炭消費比例,以替代更為昂貴的石油和天然氣。由于短期內核電難以回歸,煤炭發(fā)電便成為日本削減能源成本的適合選擇。
日本的經(jīng)驗說明,煤炭在一次能源供應結構中仍然占有重要的地位,發(fā)展?jié)崈裘杭夹g可以減少對環(huán)境的污染,有效保障煤炭的穩(wěn)定供應,是今后煤炭利用的主要發(fā)展方向。
(作者為中國能源經(jīng)濟研究院首席研究員、戰(zhàn)略研究中心主任,教授陳柳欽)
來自:中國環(huán)境網(wǎng)
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