科学网—东瀛拟在福岛海边处建浮体式风力发电站

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澳门新莆京娱乐场,日本拟在福岛近海处建浮体式风力发电站

亚太日报驻东京记者乐绍延日本能源资源十分匮乏,即使所有的核电站全部正常发电,其自给率也只能达到19.5%。进入21世纪以后,随着石油价格高涨,能源供应偏紧以及环保意识的增强,日本决定增强新能源的开发利用,并制定了“产业结构调整计划”、“新经济成长战略”、“能源计划大纲”、“可再生能源特别措施法”等一系列政策法规,采取减免企业税赋、提供新能源补贴等扶植政策,鼓励和推动乙太阳能、风力、生物燃油以及地热发电为主的新能源产业发展。
重点开发太阳能
太阳能发电受地理环境影响相对较小,适建场所多,被日本政府列为新能源战略的重点开发项目。2012年7月,日本实施“可再生能源发电固定价格收购制度”,规定国家负责收购由经济产业省认证的太阳能发电设备产生的电能,收购价格为每千瓦时42日元,差额由财政补贴。在这之前,日本还实施了“绿色投资减税制度”,投资可再生能源的费用,可以作为经营成本免纳所得税。
这些政策大大地推动了日本太阳能发电事业的迅速发展,日本很多大企业纷纷进军光伏发电领域,建设大型光伏发电设备。日本奥利克斯公司宣布,今后5年内将投资3000亿日元,在北海道和鹿儿岛等地建设太阳能发电设施,将整个公司的太阳能发电能力增加到100万千瓦时,为目前的12倍。
计划从2016年向一般居民家庭提供电力服务的日本软银公司宣布,旗下专门从事可再生能源开发的SB能源公司在富山市建设了一座装机容量为2800千瓦时的太阳能发电厂,可供820多个家庭使用。由于新能源电力有政府财政补贴,其价格也将比东京电力等公司便宜5%左右。
日本政府在鼓励企业进军太阳能发电行业的同时,还大力发展太阳能住宅,并制定了“住宅用太阳能发电设施补助金支援制度”,给采用太阳能发电设备的住宅提供41万至50万日元的补助,除了国家补助之外,一些地方政府也给予金额不等的补贴。
在政府的大力扶植和企业的积极参与下,日本2013年新增太阳能发电装机容量达到了500万千瓦,比上年增长了150%。全年新增装机容量为世界第二,仅次于中国。日本经济产业省提供的数据显示,在2013年2月底,通过“设备认证”的太阳能发电总装机容量为3904.5万千瓦时,到了2014年3月底,就猛增到了6800万千瓦时。
加快发展风力发电
日本的风力发电事业起步较晚,发展速度也比较缓慢,直到2012年底,日本全国的风电总装机容量只有261万千瓦时。相对其他新能源的开发利用,风力发电成本较低,其综合成本几乎等同于煤电。在核电事业严重受挫的情况下,日本决定加快发展风电技术。
在福岛核电站发生特大事故之后,作为灾后重建的第一个项目,日本经济产业省决定在福岛县近海建设浮体式海上风力发电站,并逐步将其建成全球规模最大的浮体式海上风力发电站。最终的发电容量为100万千瓦时,相当于1个核电机组的发电量,并可增加4000左右的就业岗位。新风力发电站采用浮体式,发电风车不着床于海底,而漂浮在吹着稳定强风的近海海面上。去年11月,该海上风力发电设备开始投入运行。
日本经济产业省还成立了专家委员会,着手制定海上风电补贴新方案。日本媒体认为,这是日本大力发展海上风电的信号,期望这项实验的成功能够在海洋风力发电技术开发方面占得先机,带动陆地和海上风力发电的普及,将风能打造成继太阳能之后的又一大绿色能源支柱。
全球风能理事会指出,日本拥有漫长的海岸线,广阔的海洋专属经济区,风力发电前景广阔,潜力巨大。日本风电协会估计,日本拥有144吉瓦陆上风能、608吉瓦海上风能的发电潜力,是有待开发的能源宝库。
为了摆脱风力发电滞后的局面,日本政府已经组织有关技术专家积极开发适合各种不同环境和风力状况的风车等发电机组,采用高品质的碳素复合纤维生产大型风轮叶片、液压式驱动系统等新技术,并将重点放在开发单组发电能力为8000千瓦时的大型风力发电系统。
生物能源重点开发非粮类
由于生物燃油与现有的化石燃油有着很强的亲和性,混拌到化石燃油中不用改造发动机就可以使用。日本在2002年制定了《生物能源战略》,决定将生物能源的研发重点放在以废弃纤维素材料为原料的第二代生物燃料乙醇和以微藻类为原料的第三代生物燃料碳化氢方面。
筑波大学进行的实验结果表明,微藻类生物中含有大量的碳化氢,干燥后微藻类中的碳化氢含量可达到20%到30%。使用城市居民生活下水和农业废水就可以繁殖微藻类物质,在繁殖过程中还能够吸收大量的二氧化碳,减少温室气体。
日本微藻类生物燃料的研究开发已经取得重大成果,利用微藻类生产的生物燃油今年7月已经开始在日本的公交车上试用。该生物燃油是从可以在河流或水田中大量快速繁殖的一种叫做梭微子的微藻类生物中提取,还有望作为航空燃料使用。东京大学、日本航空、全日空等有关方面已成立了“下一代航空燃料研究会”,加快生物燃油的研究利用步伐,争取到2020年将生物燃油在航空中的比例提高到10%左右。筑波大学教授渡边信说,预计到2020年前后,这种生物燃油的成本有望降低到每立升200日元以下,如果再对提取了碳化氢的微藻类进行综合开发,完全具有商业化开发利用的价值。
据日本《能源白皮书》发表的数据,截止2012年6月底,日本全国的生物燃料发电装机容量为230万千瓦时,但从2012年7月到今年2月,新增生物燃料发电装机容量为87.4万千瓦。日本富士经济谘询公司发布的调查统计数据显示,日本生物燃料市场快速增长,预计2015年将达到1766亿日元。该公司认为,随着生物燃料技术的进步,生产成本的下降,对环保问题的关注增强,可再生的生物燃料在能源消费中的比例将大幅提高。

       链接:     日本海底资源开发落后于中法  
“中间线”附近油气田成为中日关系新火种     日本“海洋基本计划”将出台       
日本不是资源匮乏国?       
为强化对日本所主张的专属经济区(EEZ)进行管理,日本政府确定了制定综合性法律的框架。除了限制无秩序的开展调查活动的外国船只外,还将在开发海底资源和建设海上风力发电站等方面构建有利环境,以方便日本企业利用专属经济区。日本还计划建立一个由政府主导的体制,作为渔业人员、自卫队、海上保安厅等的协调窗口,促进民间进入海洋产业。    
日本冲绳及北方领土事务担当相山本一太15日,对以日本内阁官房的综合海洋政策本部为中心加紧实施的相关法律的制定方针进行了说明。今后将召集有识之士对相关法案的具体内容进行讨论,在此基础上,争取在明年1月召开的例行国会上提出相关法案。
      
日本所主张的领海和专属经济区的面积位居世界第6。日本政府希望加强勘探蕴藏于日本近海的天然气水合物(可燃冰)等资源,同时开发海上风力、波力和潮汐力等新型海洋可再生能源。    
在日本海洋本部整理出的法律制定时的主要问题点中明确指出,有必要促进民间企业进入海洋产业。目前要在海上建设风力发电站时,企业等必须直接与对象海域的渔业人士进行谈判。再例如,在船舶的航线与自卫队的训练海域重叠时,必须与日本海上保安厅和防卫省进行协调。今后将加紧制定新规定,实现可在一处办理好与相关部门的所有手续。    
另外,目前日本在海洋的管理和开发方面,分别制定有矿业法、专属经济区渔业法、环境影响评价法等相关法律。今后将推进制定和完善综合性法律,并明确国家和地方政府的责任分担。    
例如,目前矿业法规定了专属经济区的海底资源的保护事项。外国船只要在日本所主张的专属经济区内开展勘探活动必须获得日本政府的批准,如果违反规定将处以5年以下有期徒刑等处罚。不过,日本认为在冲绳县尖阁诸岛(中国名:钓鱼岛)和东京都冲之鸟岛的周边海域,中国籍船只未经许便展开活动以及以科学考察为由进行资源勘探的事态时有发生。    
日本海上保安厅要求中止活动但一直无果。为了确保日本的权益,日本政府认为有必要制定新规定。计划加强对无许可船只的处罚和监视力度,同时还设想建立限制科学调查活动的体制。将通过加强对相关海域的管理,以应对中国日趋活跃的海洋活动。    
专属经济区(EEZ):1982年通过、94年生效的《联合国海洋法条约》规定,全球沿海国家除了拥有12海里领海权以外,其海域面积可以向外延伸至200海里,作为这个国家的专属经济区。在专属经济区内,沿海国家可以管理矿产以及渔业等海洋资源。    
该条约于1996年在日本批准并生效。截止今年4月底,已经有包括中国等国在内的165个国家和地区加入了该条约。在专属经济区内进行资源勘探必须获得沿海国的批准。

中国水产门户网报道

日本政府日前正式决定,在因“3:11”大地震和福岛第一核电站事故遭受严重损失的福岛县近海建设浮体式海上风力发电站,希望以此解决能源问题,扩大就业,帮助灾区早日复兴。

图为日本多家企业和科研单位联合设计的海上浮体式发电站的效果图。右上方的小图为海上发电站机组群的全景。刚刚过去的6月8日是第五个世界海洋日。由于陆地面积有限,而地球人口又在不断增加,人类正越来越将开发的重点转向大海。怎样才能做到既合理开发又有效保护大海呢。我们周边的两个海洋大国――澳大利亚和日本的经验可供参考。俗话说“靠山吃山,靠水吃水”。生在一个陆地狭窄、资源贫乏的岛国,如何更好地“靠海吃海”无疑就成了日本人自古以来不懈钻研的课题。从面积上看,日本的海洋国土面积超过其陆地领土10倍以上,是全球范围内屈指可数的海洋大国。从海洋资源开发、利用和保护的角度来看,日本也在很多方面走在世界前列。规划先行法制保障日本在海洋开发、利用和保护方面的规划意识由来已久。早在上个世纪六十年代,日本便开始制定海洋规划,探索性地推出各项措施以积累经验,从而为日后的海洋发展打下了良好的基础。自二十世纪九十年代开始,较为全面的海洋规划开始在日本逐步得以实施。进入本世纪后,日本政府在海洋规划中除了进一步完善综合规划、产业规划和各种专项规划之外,同时也更注重国际合作。2005年,日本海洋政策研究财团向政府提交了一份题为《海洋与日本――21世纪海洋政策建议》的研究报告。该研究报告以“海洋日本”立论,建议日本立法机构尽快制定《海洋基本法》,并配套设立相关阁僚会议和海洋担当大臣。两年之后的2007年4月,《海洋基本法》在日本国会获得通过,并于同年7月20日开始正式颁布施行。作为统领日本海洋开发、利用和保护领域行为规范的基本大法,《海洋基本法》的出台为日本更加有条不紊、循序渐进地推进海洋事业提供了根本性的法律保障。例如,根据《海洋基本法》的规定,日本在中央政府中设立海洋政策担当大臣,并设置综合海洋政策本部,由首相亲自担任本部长,负责制定中长期海洋政策方针,开发专属经济区,开发渔业和海洋资源,保卫日本海域安全。由政府最高首脑出任海洋政策的统一指挥,这在世界各国中均属鲜见,足可见日本对于海洋事业的重视。同时,《海洋基本法》还明确规定了日本海洋政策的六大基本理念,即:开发、利用海洋与保护海洋环境相结合;确保海洋安全;充实海洋科学知识;健全发展海洋产业;综合管理海洋;国际合作。而这六大理念大体上也反映出了当前全球海洋开发、利用和保护的发展趋势和前进方向。技术创新科研支持较之陆地,海洋的开发利用更加离不开科研支持和技术创新。经过多年来的艰苦努力,日本在海洋环境探测技术、海洋再生能源实验研究、海洋生物资源开发工程技术、海水资源利用技术和海洋矿产资源勘探开发技术等领域内均取得了举世瞩目的科研成果,成为举世公认的海洋科技强国。在这一过程中,尤其值得一提的是,即使是在近二十余年来经济状况持续低迷不前的情况下,日本政府依然逐年增加经费用于支持海洋科技研发,从而确保了日本的海洋科技发展始终处于世界领先位置。产、学、研相结合是日本在海洋科技开发方面的一个重要特点。以日本正在研究测试的全球首例海上浮体式风能发电站为例,该项目汇聚了东京大学、三菱重工、三井造船、日立制作所等产、学、研机构共11家。由于目前世界上的海上风力发电多采用着床式风力发电,即将风车底座直接固定在海底,一般使用在海底较平坦的浅海域,而日本的沿岸海底陡峭,可使用着床式风力发电海域较少。为此,该项目因地制宜地采用浮体式风力发电,即通过缆绳将浮体式风力发电的风车固定在海底,风车和变电站都属于浮体式,这样就可以置于数百米深的海域使用,从而大大拓宽可利用的海域。由于类似的海洋科技研发项目大多具有投资多、风险高、回报慢、技术难度大等特点,往往不是某一家大学、科研院所或者大型企业能够独立完成的。因此,通过长期的摸索实践,日本逐步形成了产业机构根据市场需求提出构想并提供科研资金,专家学者进行理论论证,科研工作者负责进行实验建造,一旦实验成功并投入到大规模实际应用,会反过来又给产业机构带来丰厚利润回报的这样一种良性循环模式。合理开发保护优先日本有一半左右的人口居住在沿海地区,海洋产业在国民经济中占有举足轻重的地位。据统计,目前,日本已经成型的海洋产业有近20种。其中,沿海旅游业、港口及运输业、海洋渔业和海洋油气产业这四大支柱产业占日本海洋经济总产值的70%左右。日本在发展上述海洋产业时,不仅着眼于其经济效益,同时非常强调对海洋的保护工作,以防止过度开发和污染等问题破坏海洋生态环境。为此,日本早在1970年就颁布实施了《自然公园法》,在各海区兴建所谓的“海域公园”,也就是海洋保护区。这些“海域公园”不仅可以维护海区内的自然景观,也可以保护各种鱼类和生物资源不被破坏。作为海洋民族,日本人对生鱼片等海产品的酷爱举世闻名。有资料显示,日本国民摄取的动物蛋白质中约40%来自海产品。可见在日本,作为传统产业的海洋渔业是极为发达的。为了不破坏周边的近海资源,日本一方面扩大远洋捕捞量,另一方面在日本周围海域大力发展“资源管理型渔业”和“创造培育型渔业”。日本于1996年6月14日颁布实施的《海洋生物资源保存和管理法》,对捕捞作业进行了具体规范,其中对具体捕捞对象、捕捞时间、船舶吨位、渔具使用等方方面面的内容都进行了详细规范。海洋意识教育为重作为一个典型的岛屿型国家,日本国土上的任何一个角落距离海岸线都很难超过100公里,可以说几乎没有真正意义上的内陆地区。因此,海洋与每一个日本国民都息息相关。日本政府历来十分重视向国民宣传海洋意识,特别是着力培养国民从小就具有强烈的海洋大国意识和海洋忧患意识。2008年,日本海洋政策研究财团根据自身的国情,提出了《推进小学普及海洋教育建议》,并拟定了相应的教学计划。该建议还就如何完善普及海洋教育的学习环境,充实拓展海洋教育的外部支援体制,培育担负海洋教育的人才和积极推荐海洋教育研究工作等重要问题提出了具体可行的方案。为加强国民的海洋意识,除了每年6月8日纪念“世界海洋日”之外,日本政府特意将每年七月的第三个星期一确定为本国的“海洋日”,并将其作为全国性的法定节假日,同时还将每年的七月确定为“海洋月”。这些在全世界范围内都是绝无仅有的。日本政府和国民的海洋意识之强由此也可见一斑。(作者单位:浙江海洋学院水产学院)

据当地媒体报道,福岛县离海岸约40公里的海域平均风速达到每秒7米以上,风力资源非常丰富,如果建风力发电站,总输出功率能达460万千瓦。

在海上风力发电站中,除浮体式风力发电站外,还有将基座埋设在海底的“着床式”风力发电站,但在水深超过50米的地点,这种发电站的建设费用会大幅攀升。日本海底平浅的海域很少,因此让风车漂浮在海面上,利用锁链固定到海底的浮体式是在造船技术领域拥有优势的日本普及海上风力发电的首选。

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