日本新能源之道

陳 言

加強新能源技術的研發與普及,已經成為日本政府及企業尋求新的經濟增長點的重要方面。新能源,特別是太陽能發電、蓄電方面將有一個很大的市場。日本政府及企業在這些領域已經行動起來了

走進三洋電機公司加西綠色能源區,首先看到的是一個十余米高的蘑菇形太陽能充電站:蘑菇傘頂由太陽能電池組成,發出的電可以給傘下的電動車、電動自行車充電。晚間及陰雨天發電量不夠時,則可動用平日儲存在蓄電池內的電。“這只是實驗用的發電、儲電裝置,但單純給電動自行車充電還是綽綽有余的。在電力不夠的時候,還可通過地下的電源線來為車輛充電。”三洋電機副總裁本間充對《中國新聞周刊》記者說。

在日本關西地區,加西綠色能源區的廠房、自行車棚頂全部裝上了太陽能電池。京瓷公司總部向陽的一面,被太陽能電池緊緊地包裹著。兵庫縣政府的辦公大樓外面是深色的太陽能電池。用太陽光發電,在日本已經非常地普遍。

日本政府在2010年6月18日發表了《能源基本計劃》。該計劃預測,到2020年日本所使用的新能源相當于2455萬kl原油,到2030年達到3213萬kl原油,這個計劃如果用太陽能電池來實現的話,“到2020年,日本太陽能電池的普及程度要達到2005年的20倍。”在《能源基本計劃》中這樣寫道。

在新能源(太陽能、風能及生物能)中,日本很多企業把重點集中放在太陽能上。加快太陽能電池的研究,將太陽光發出的電儲存起來,一些日本企業在這方面的研發與生產已經走在了世界前列。“加強新能源技術的研發與普及,已經成為日本政府及企業尋求新的經濟增長點的重要方面。”日本新能源產業技術綜合開發機構(NEDO)北京事務所長后藤雄三對《中國新聞周刊》記者說。

可再生能源比率10%的目標

盡管日元匯率近年出現了較大的升值,但日本還是在忽高忽低的國際原油價格面前感到束手無策。“上世紀70年代的兩次石油危機,讓日本經濟受到很大的影響,其后尋找替代石油的新能源,就一直是日本政府及企業的重要工作。”曾在通商產業省工業技術院工作過的諸崗先生對《中國新聞周刊》記者說。

自70年代以后,日本在新能源的開發方面幾十年來不斷追求。在國家政策層面,1980年制定了《替代石油能源法》,主要就是為了擺脫日本經濟對石油的依賴。之后在1997年制定了《新能源法》,明確了日本國家及地方政府、企業及消費者各自應該發揮的作用。日本政府為發電企業制定了具體的導入新能源的目標,2009年的目標是103.8億千瓦時,到2014年將要提升到173.3億千瓦時。新能源主要來自風力、太陽光、地熱、中小水電站、生物發電、通過生物手段生產出來的氫等等。

“用一個比較通俗的說法,就是現在我們主要靠原油等獲得能源供應。在一次能源中,目前可再生能源的比率占2%左右,但到了2020年,日本將把這個比率提升到10%。”諸崗說。

日本政府在財政上對新能源給予各種支援。在2010年的《能源基本計劃》中,關于太陽能發電一項,日本政府就在太陽能電池研究、太陽能發電系統技術研究、相關的共同基礎技術研究及系統實用化技術的普及、新技術的評價、供電系統的穩定性能研究等方面,各有近百億日元(約近1億人民幣)的補貼。和風能及生物發電等項目相比,太陽能發電的項目獲得的資金援助最多,政府在這方面的投入也最大。日本企業因而也有了迅速進行相關技術研發、將成果轉化為產品的積極性。

政府參與,企業研發

盡管日本太陽能電池的產量并不是世界第一,但在太陽能電池用的單晶硅及多晶硅的制造方面有著雄厚的技術,只要太陽能電池的生產成本能降下來,增加產量并不是問題。

“全世界最大的硅片生產廠家是信越化學工業公司,其次是我們薩姆科(SUMCO)公司。兩者加起來占世界市場70%以上的份額。”薩姆科公司總裁田口洋一對《中國新聞周刊》記者說。

薩姆科公司在日本佐賀縣生產太陽能電池用多晶硅,《中國新聞周刊》記者獨家采訪了佐賀多晶硅廠,這是該公司首次向中國媒體開放工廠。

多晶硅和單晶硅一樣,是生產太陽能電池最重要的組件。記者在工廠里看到,薩姆科公司使用日本獨創的“電磁鑄造法”生產多晶硅,然后用線鋸將鑄造出來的多晶錠切割成一塊塊可以組裝成為太陽能電池的電池板。

記者乘電梯到達廠房四層,從那里看到固體的原料硅被連續投入到銅制熔爐中。據廠方介紹,在那里用電磁的方法將原料溶化,經過保溫爐后,硅溶液漸漸冷卻,最后結晶化,一根比長頸鹿要高出許多的多晶硅鑄錠就生產出來了。

“如果不考慮裝置的高度,多晶硅鑄錠可以無限地鑄下去。我們經過多次計算,覺得最合適的高度為7米,把鑄錠的高度限制在了這個范圍。”負責多晶硅鑄造的董事降屋久對記者說。

在中國國內談到多晶硅的生產過程經常會遇到“污染嚴重”這個詞。記者在佐賀工廠內,沒有聞到異味,也未見工人帶特殊的防護用具,甚至參觀其他工廠時經常使用的安全帽,在這里也只是個布帽子。

“我們公司是三菱綜合材料公司與住友金屬公司共同出資設立的。在電磁鑄造技術的開發方面,得到了日本政府的支持。”田口總裁說。在十余年前,新能源產業技術綜合開發機構和三菱、住友合作開發了該技術。政府直接出面參與研發,技術成熟后由企業去使用這項技術,讓日本的多晶硅生產技術迅速走到世界前列,成為日本的一個很重要的特點。

主攻太陽能發電及蓄電技術

在三洋電機公司,本間充副總裁對《中國新聞周刊》記者說:“我們在1975年開始著手研發太陽能電池,到80年已經開始進行太陽能電池的商業化生產。”三洋電機在中國消費者眼中主要是家電企業,但實際上消費電子在該公司業務中只占了13.3%,而能源則有27%,該公司更是一家生產能源的企業。

本間副總裁說:“三洋電機的太陽能電池具有世界最高的轉換效率,目前已經達到20.0%,2010年將要實現21.1%的目標,今后還將向更高的目標進軍。”在該公司實驗室里,轉換率已經在2008年實現了23.0%的數值,但在工業化生產中,實現和實驗室一樣的轉換效率,還有一定的困難。

目前該公司通過太陽能發電獲得的電力相當于100日元(約8.2元)/ 千瓦時,與日本國家收購的太陽能電力48日元/千瓦時還有很大的差距,但該公司希望通過太陽能電池的普及及壓縮生產成本,在今后幾年內讓每千瓦時的電力成本降到50日元左右,這樣,太陽能發電將會有很大的市場。

三洋電機更引人注目的是該公司的蓄電技術。在日本市面上可以看到一款非常流行的充電電池“愛樂普”(eneloop)。該電池可以連續充電1500次,充完電以后電力能夠長期保存,即便三年不用也能保持在75%以上,而普通電池在一次充電完后,一年后電力僅存一半,兩年后則完全放電。

“我們更多的是把這種電池組裝成大型蓄電系統,除了為樓宇、店鋪、住宅蓄電外,也可以和太陽能發電站結合起來,為白天太陽能發電蓄電,晚上或者是陰雨天通過電池為用戶供電。”本間副總裁說。

到2020年,全球太陽能電池、大型蓄電裝備的市場規模大約為10萬億日元(約1000億美元),是目前(3.5萬億日元)的3倍。如果10年時間能夠獲得3倍的增長率,企業將不遺余力地進行相關投資。★