在海上風(fēng)力發(fā)電站中,還有將基座設(shè)在海底的“著床式”,但是在水深超過50米的地點,建設(shè)費用大幅增加,從經(jīng)濟(jì)角度來說很不合算。與歐洲不同,日本平淺的海域很少,因此讓風(fēng)車漂浮在海面上,利用鎖鏈固定到海底的浮體式是普及海上風(fēng)力發(fā)電的關(guān)鍵。
根據(jù)計劃,日本政府將投資約100億至200億日元,從2013年度左右開始建設(shè)6座海上風(fēng)車用于進(jìn)行實證實驗,每座風(fēng)車的輸出功率為5000千瓦左右,總輸出功率最大達(dá)到3萬千瓦。
日本政府準(zhǔn)備利用5年時間收集數(shù)據(jù),進(jìn)行海底電纜輸電、與原有輸電網(wǎng)的合作等實驗,然后在2020年擴(kuò)大到40萬千瓦的規(guī)模,這相當(dāng)于一座核反應(yīng)堆發(fā)電量的三分之一。如果實現(xiàn)這一目標(biāo),屆時將有60至80座大型風(fēng)車漂浮在福島海面上。日本政府還設(shè)想將來將輸出功率進(jìn)一步擴(kuò)大到100萬千瓦。
日本環(huán)境省也準(zhǔn)備從2013年春天開始,在長崎縣五島市的椛島附近建設(shè)一座實驗用的2000千瓦級浮體式海上風(fēng)力發(fā)電站。
根據(jù)美國調(diào)查公司的預(yù)測,到2017年,全球的海上風(fēng)力發(fā)電將達(dá)到7100萬千瓦,相當(dāng)于現(xiàn)在的約17倍。日本雖起步較晚,但希望通過發(fā)展浮體式海上風(fēng)力發(fā)電站,奮起直追。
溫泉發(fā)電與高溫巖體發(fā)電
地?zé)岚l(fā)電主要是200攝氏度以上的地?zé)崃黧w發(fā)電,而入浴時溫度過高的溫泉(例如70至120攝氏度),需要降至50攝氏度左右,這時可以利用剩余的熱量,進(jìn)行發(fā)電。
溫泉發(fā)電能力雖然比較小,但占有面積比較小,只需要利用熱水的熱交換,可以不用擔(dān)心源泉的枯竭、有毒物質(zhì)導(dǎo)致污染、熱污染等問題。由于不需要在地下挖井,無法進(jìn)行地?zé)岚l(fā)電的溫泉也適宜進(jìn)行溫泉發(fā)電。
在日本,八丁原發(fā)電站正在利用以色列的設(shè)備進(jìn)行溫泉發(fā)電,發(fā)電能力相當(dāng)于2000千瓦,相當(dāng)于BWR-4型核電站的四百分之一,可供數(shù)百到數(shù)千個家庭的電力需求,設(shè)置空間寬16米,縱深24米,只相當(dāng)于一個便利店。
經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省的統(tǒng)計表明,日本國內(nèi)適宜發(fā)展溫泉發(fā)電的地域很多,如果在全國普及,相當(dāng)于8個核反應(yīng)堆的發(fā)電量,而且能夠長期提供電力。
日本還在開發(fā)高溫巖體發(fā)電技術(shù)。所謂高溫巖體發(fā)電,是指在缺乏天然熱水和水蒸氣的情況下,通過水壓破碎地下的高溫巖體,然后注入水,利用獲得的水蒸氣和熱水發(fā)電。
這種技術(shù)不利用溫水資源,也不會和溫泉等競爭,據(jù)認(rèn)為日本國內(nèi)可以利用的資源量達(dá)到380億瓦以上,相當(dāng)于近40座大型發(fā)電站。目前,熔巖發(fā)電的很多技術(shù)課題已經(jīng)解決,利用現(xiàn)在的技術(shù),已經(jīng)可以將每千瓦時的成本降至9.0日元。
作為未來的構(gòu)想,利用熔巖附近的高熱進(jìn)行熔巖發(fā)電也正在研究。雖然開發(fā)需要至少50年時間,但是潛在資源量達(dá)到60億千瓦,如果實現(xiàn)的話,能夠達(dá)到現(xiàn)在日本全部電力需求的將近3倍。
“將可再生能源作為第一產(chǎn)業(yè)”
時下,日本學(xué)者紛紛著書立說,就發(fā)展可再生能源獻(xiàn)計獻(xiàn)策。有的學(xué)者主張將發(fā)展可再生能源作為又一次促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長的產(chǎn)業(yè)革命,大和綜合研究所研究員河口真理子提出的“可再生能源第一產(chǎn)業(yè)論”非常引人注目。
河口真理子指出,由于東日本大地震和核電站事故,以及此后的計劃停電和節(jié)電,日本人對能源的看法正在改變。
“以前,對很多人來說,電是大型水庫、核電站、火力發(fā)電站等大規(guī)?;A(chǔ)設(shè)施提供的。如果個人設(shè)置太陽能電池,就可以自己提供電力,使發(fā)電更加貼近個人生活。”河口真理子指出,“有必要將可再生能源培育為第一產(chǎn)業(yè)。”
她認(rèn)為,將可再生能源定義為第一產(chǎn)業(yè),將有利于可再生能源的發(fā)展。例如,如果將能源也作為農(nóng)產(chǎn)品,農(nóng)機(jī)具廠家可以和混合動力車、電氣拖拉機(jī)、聯(lián)合收割機(jī)一起,向個體農(nóng)戶出售設(shè)置在田間小道的風(fēng)車和設(shè)置在渠道旁的水車,向農(nóng)業(yè)合作社出售太陽能發(fā)電和帶風(fēng)車的筒倉、利用生物質(zhì)的干燥倉庫、利用沼氣的溫室、利用地?zé)岬睦鋷斓取?/p>
再如,畜產(chǎn)的糞尿處理造價很高,環(huán)境負(fù)荷也很高,如果制作成沼氣,將有利于削減處理成本和增加電力收入。利用間伐的木材制造燃料粒,然后用于鍋爐或者火爐,也能夠節(jié)約化石燃料,削減二氧化碳排放,并且有利于山林的培育。
河口真理子提議,還可以將農(nóng)業(yè)和可再生能源的生態(tài)觀光業(yè)作為觀光資源,還可以考慮銷售帶有綠色證書的農(nóng)作物。
農(nóng)村由于土地廣闊,需求分散,建設(shè)輸電網(wǎng)成本很高,如果電力在一定程度上實現(xiàn)自給,可以節(jié)約不少成本。特別是人口過少的山區(qū),能夠提高地區(qū)的自立能力,產(chǎn)生新的收入來源,從而給農(nóng)村帶來活力。同時有利于解決日本吃緊的兩個課題,即提高日本很低的糧食自給率和能源自給率。
她指出,關(guān)于發(fā)展可再生能源,以前的討論往往集中在提高電費上,實際上,通過多方面的利用方法和關(guān)注可再生能源的社會價值,能夠使可再生能源的價值進(jìn)一步放大。
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