/中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院節(jié)能與環(huán)保研究所 李歡 崔志廣/
日本是全球第五大碳排放國,已經(jīng)在2013年達到碳排放峰值,但現(xiàn)在仍處于平臺期,尚未進入快速下降通道。根據(jù)日本環(huán)境省發(fā)布的溫室氣體排放報告,2018年日本溫室氣體排放量為12.4億噸,與1990年相比只下降2.9%,遠未完成《京都議定書》一期承諾的減排目標6%[1-3]。隨著臺風、水災等極端氣候事件發(fā)生頻率的增加,日本應對氣候變化的重視程度有所提升。同時,近年來日本應對氣候變化的企業(yè)對國內(nèi)國際資金吸引力越來越強,足以支撐其進入下一階段發(fā)展和長期戰(zhàn)略的實施[4]。因此,日本政府認為應對氣候變化已經(jīng)不再是負擔,而是未來經(jīng)濟增長的機會。2020年10月日本首相菅義偉宣布日本2050年將實現(xiàn)溫室氣體“凈零排放”。為實現(xiàn)這一目標,日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省于2020年12月發(fā)布產(chǎn)業(yè)政策《面向2050碳中和綠色增長戰(zhàn)略》,明確了14個具有發(fā)展?jié)摿Φ漠a(chǎn)業(yè),提出了具體的產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標和實現(xiàn)路徑,旨在通過一些必要的政策措施引導私人部門發(fā)力,讓經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護進入正循環(huán),構(gòu)建“零碳社會”[5]。
日本能源結(jié)構(gòu)以化石能源為主,化石燃料在一次能源消費中的比重達87%以上。而化石燃料燃燒是人為排放二氧化碳等溫室氣體最主要的方式。因此要實現(xiàn)碳中和,必須推進能源結(jié)構(gòu)調(diào)整,減少化石燃料使用。日本計劃從四個產(chǎn)業(yè)著手促進能源供應端的清潔低碳化。一是發(fā)展海上風電產(chǎn)業(yè),制定推進包括系統(tǒng)、港灣等基礎(chǔ)設施建設在內(nèi)的實施方案,打造強韌的供應鏈,到2040年實現(xiàn)國內(nèi)裝機量30~45GW、設備國產(chǎn)化率60%,未來著力開發(fā)亞洲市場業(yè)務。二是發(fā)展氨燃料產(chǎn)業(yè),在燃煤電廠開展20%氨混燒技術(shù)實證并實用化,以及50%氨混燒技術(shù)和純氨發(fā)電研發(fā),通過開發(fā)新型高效氨生產(chǎn)設備和構(gòu)建海外供應鏈增強氨燃料供給能力,到2030年實現(xiàn)20%氨混燒技術(shù)普及化、全球氨燃料供應規(guī)模達1億噸。三是發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè),加速渦輪氫氣發(fā)電機、氫燃料電池商用車、氫能冶金的開發(fā)與應用,推動液化氫和甲基環(huán)乙烷海上運輸設備大型化,并支持日產(chǎn)水電解裝置出口歐洲,到2030年進口氫氣300萬噸、成本下降2/3至20日元/立方米,到2050年氫氣供應量達到2000萬噸、渦輪氫氣發(fā)電成本低于燃機發(fā)電。四是發(fā)展核能產(chǎn)業(yè),融入國際小型模塊化反應堆(SMR)產(chǎn)業(yè)鏈,利用已建成的高溫氣冷堆和將于2025年啟動的核聚變反應堆開展高溫熱能制氫技術(shù)研究與示范,提高熱能利用率、制造零碳氫。
交通運輸、工業(yè)過程、農(nóng)業(yè)是溫室氣體排放的幾個重要途徑。日本計劃通過新技術(shù)的研發(fā)應用,加快重點行業(yè)清潔能源替代、能效提升,促進資源利用效率提升和二氧化碳回收利用。
交通運輸方面,一是推進汽車電氣化,進一步提高動力蓄電池性能并降低成本,擴大電動車和基礎(chǔ)設施的引進,加快“出行即服務”等與用戶行為變化和電動化相適應的新型服務基礎(chǔ)設施建設,到2030年實現(xiàn)新車100%為電動汽車、全固態(tài)鋰離子電池實用化;二是加速船舶節(jié)能減排,推動LNG燃料船的高效化和船舶領(lǐng)域氫、氨等零碳燃料替代,制定國際船舶能效指數(shù)及能效業(yè)績的分級制度;三是發(fā)展低碳航空業(yè),推動飛機裝備與推進系統(tǒng)電動化,研發(fā)氫燃料電池飛機,提高碳纖維和陶瓷等材料性能以加速機身、發(fā)動機的輕量化和效率化;四是打造低碳物流,建設碳中和港口,發(fā)展高效率、電動化、燃料脫碳化的物流。
生產(chǎn)制造方面,一是加快通信業(yè)數(shù)字化進程,管理綠色數(shù)據(jù)中心選址、完善新一代信息通信基礎(chǔ)設施建設,推進半導體、數(shù)據(jù)中心、信息通信基礎(chǔ)設施的節(jié)能減排、高性能化,在2030年實現(xiàn)新建數(shù)據(jù)中心達節(jié)能30%以上、數(shù)據(jù)中心電力部分可再生能源化,到2040年提前實現(xiàn)通信業(yè)碳中和;二是提高農(nóng)林漁業(yè)智能化水平,大力支持革命性技術(shù)研發(fā),構(gòu)建自產(chǎn)自銷能源系統(tǒng),利用森林及木材、耕地、海洋實現(xiàn)對碳元素的長期大量儲存。
循環(huán)利用方面,一是實施碳回收利用,推廣使用二氧化碳吸收型混凝土,通過藻類固碳并生產(chǎn)生物質(zhì)燃料,開發(fā)高效光催化劑降低人工光合成塑料成本,推動二氧化碳分離回收成套設備商業(yè)化應用;二是普及資源循環(huán)利用,構(gòu)建信息共享系統(tǒng),推動塑料等制品生物化、再生材料化,擴大再生材料的應用,積極利用燃燒設施廢氣,加強廢物發(fā)電、熱利用、甲烷發(fā)酵生物氣化。
國際社會普遍推進碳達峰、碳中和背景下,國際產(chǎn)業(yè)競爭格局將發(fā)生根本性的改變,低碳、零碳產(chǎn)品以及助力各行業(yè)減碳的技術(shù)設備將迎來歷史機遇期。
隨著低碳理念的廣泛傳播,近年來低碳的生活方式逐漸興起。但目前有效的低碳工具還不夠多。日本計劃通過相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,降低日常生活中的碳排放。一是發(fā)展下一代住宅、商業(yè)建筑和太陽能產(chǎn)業(yè),基于人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、電動汽車開展用戶能源管理,普及周期可循環(huán)負排放住宅和商業(yè)建筑,開發(fā)以鈣鈦礦為代表的下一代輕薄型太陽能電池,推廣使用高性能隔熱材料、高效用能設備和可再生能源,擴大木材在建筑物中的使用。二是普及生活相關(guān)脫碳技術(shù),推行住、行一體化管理,融合行為經(jīng)濟學與尖端技術(shù),利用區(qū)塊鏈構(gòu)建碳交易市場,發(fā)展共享交通物流。
為促進綠色增長,日本政府制定了跨領(lǐng)域的政策工具。一是增加財政預算,十年內(nèi)成立一個2萬億日元規(guī)模的綠色創(chuàng)新基金。二是改革稅收制度,面向碳中和設立投資促進稅,擴大研究開發(fā)稅制,將虧算結(jié)轉(zhuǎn)的扣除上限最高提至100%。三是加強金融融資,設立長期資金支持機制和成果聯(lián)動型利息優(yōu)惠制度,吸引民間資本。四是完善規(guī)章制度和標準,修改完善加氫站、海上風電、蓄電池相關(guān)規(guī)章制度和標準,制定運用信用交易、碳稅、邊境調(diào)整措施等市場機制。五是開展國際合作,全面推進與歐美之間重點領(lǐng)域要素技術(shù)標準化、消除貿(mào)易壁壘,通過“東京凈零排放周”在國際發(fā)聲、尋求國際合作。
充分發(fā)揮國家應對氣候變化及節(jié)能減排工作領(lǐng)導小組作用,加強部門協(xié)調(diào),系統(tǒng)梳理、分析財稅金融、法律法規(guī)標準、科技產(chǎn)業(yè)、基礎(chǔ)設施、國際貿(mào)易、消費等相關(guān)領(lǐng)域綠色低碳循環(huán)發(fā)展現(xiàn)狀、問題和今后的措施,從市場、政府和公眾三個主體維度,建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展治理體系,提出全面的、系統(tǒng)的國家碳達峰、碳中和路線圖,盡快制定各領(lǐng)域碳達峰行動計劃,壓實各部門、各行業(yè)主體責任。
我國是世界第二大經(jīng)濟體,在能源資源、技術(shù)、市場等方面具有鮮明的特色和獨特的優(yōu)勢。在選擇減碳路徑時,應充分發(fā)揮我國優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)的作用。例如,碳中和背景下可再生能源裝機比例持續(xù)提高,要求電力系統(tǒng)不斷提升靈活性。我國煤炭資源豐富,燃煤發(fā)電技術(shù)處于世界先進水平。可考慮研發(fā)應用氨混燒、碳捕集利用等技術(shù),降低燃煤電廠碳排放,使其從基荷電源轉(zhuǎn)變?yōu)殪`活性電源,在未來高比例可再生能源電力系統(tǒng)中繼續(xù)發(fā)揮“壓艙石”作用。
將技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化視為減碳脫碳最重要的推動力之一。一方面,要通過可再生能源發(fā)電、核反應堆高溫熱能制氫等技術(shù)生產(chǎn)低碳二次能源,并加速各行業(yè)電氣化、燃料脫碳化進程,如研發(fā)推廣電動乘用車、氫燃料電池商用車,氫燃料飛機、渦輪氫氣發(fā)電、氫能冶金、氨燃料燃料船舶、氨混燒燃煤電廠。另一方面,要研發(fā)新一代軟件、高性能高能效半導體、低碳節(jié)能數(shù)據(jù)中心、5G等信息通信基礎(chǔ)設施,提高各行業(yè)數(shù)字化、智能化水平,促進信息通信業(yè)自身以及其他行業(yè)減排。
將二氧化碳作為資源進行有效利用。研發(fā)生產(chǎn)各種能利用二氧化碳的礦物、燃料、化學品等產(chǎn)品,不斷提高生產(chǎn)效率、降低成本,使其具備市場競爭力。從各種濃度、各種組分的二氧化碳排出源中,研發(fā)生產(chǎn)低成本回收二氧化碳的成套設備,率先在發(fā)電廠廢氣等高二氧化碳濃度的氣體中開展回收試點。同時,加強生態(tài)保護修復,增強森林、草原、綠地、湖泊、濕地等自然生態(tài)系統(tǒng)固碳能力,研究開發(fā)能長期存儲大量碳的木質(zhì)材料、生物炭、海藻等產(chǎn)品。
國際社會普遍推進碳達峰、碳中和背景下,國際產(chǎn)業(yè)競爭格局將發(fā)生根本性的改變,低碳、零碳產(chǎn)品以及助力各行業(yè)減碳的技術(shù)設備將迎來歷史機遇期。一方面,要瞄準歐美日韓等發(fā)達國家的龐大市場,重點打造一批有競爭力的技術(shù)設備產(chǎn)品,著力強化國際大循環(huán)。另一方面,通過“一帶一路”戰(zhàn)略,大力支持其他發(fā)展中國家減碳脫碳,引導我國先進低碳技術(shù)走出去。