Solarbe報(bào)道上周筆者出差去了美國(guó)。當(dāng)時(shí)的日本正好由于稅收問(wèn)題導(dǎo)致汽油價(jià)格恢復(fù)上漲而處于喧囂的時(shí)候,美國(guó)也是一樣。在洛杉磯等地,隨著石油價(jià)格上漲,汽油的零售價(jià)突破了1加侖(約3.8L)4美元的大關(guān),成了電視新聞的熱門(mén)話(huà)題。如果1美元兌換105日元,那么1L約為110日元,比日本便宜了不少,但相比2年前的1加侖2.5美元,漲價(jià)幅度不得不令人吃驚。
筆者有這樣的擔(dān)心,在不久的將來(lái)能源缺乏問(wèn)題嚴(yán)重化,生活不得不由此產(chǎn)生劇變?;叵肫?973年底石油危機(jī)時(shí)的情景。當(dāng)時(shí)筆者還沒(méi)有上小學(xué),但仍然感到了大人們的恐慌。在之后的幾年,小學(xué)生刊物上也多次刊登了以“如果石油沒(méi)有了”為主題的特輯,讓小學(xué)生的筆者感到有種說(shuō)不出來(lái)的彷徨與不安。眼下,相似的情形又開(kāi)始出現(xiàn)。但若說(shuō)現(xiàn)在是“石油危機(jī)的前夜”則又言過(guò)其實(shí)。
目前,石油價(jià)格居高不下,導(dǎo)致了生物燃料的利用擴(kuò)大,而這成了發(fā)展中國(guó)家出現(xiàn)糧食危機(jī)的原因之一。如果這一現(xiàn)象嚴(yán)重化,那么以谷物為食的牛和豬等家畜將受到影響,肉價(jià)也許會(huì)暴漲。
為什么電費(fèi)沒(méi)有暴漲?
有一點(diǎn)令人感到不可思議。原油價(jià)格從2002年的1桶20美元,經(jīng)2005年的50美元,現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到了120美元,6年內(nèi)漲了6倍左右,但在日本,一般家庭的電費(fèi)在這幾年卻基本未變,一直是每kWh 21~23日元。理由之一在于電力公司把火力發(fā)電的燃料從價(jià)格暴漲的石油改換為了煤炭,遏制了電費(fèi)上漲。
現(xiàn)在,日本國(guó)內(nèi)的發(fā)電量中,石油發(fā)電所占的比例約為9%(經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省2006年度調(diào)查結(jié)果),少得令人吃驚。東京電力的數(shù)據(jù)顯示,日本發(fā)電量的約6成來(lái)自火力發(fā)電,在火力發(fā)電采用的燃料中,煤炭占4成以上,天然氣接近4成,石油發(fā)電還不到火力發(fā)電的2成。日本的一次能源中仍有約5成是石油,但電力對(duì)石油的依賴(lài)度已經(jīng)大幅下降。另一方面,煤炭發(fā)電則與石油相反,比例正在快速增加。
那么,是不是說(shuō)電費(fèi)今后依然穩(wěn)定呢?情況并非如此。雖然漲幅不及原油,但煤炭?jī)r(jià)格在最近3~4年也在逐漸上漲。并且,單位發(fā)電量的CO2排放量較大的煤炭,今后估計(jì)會(huì)逐漸成為人們抨擊的對(duì)象。2006年2月,東芝等公司放棄了在山口縣開(kāi)展煤炭火力發(fā)電業(yè)務(wù)的計(jì)劃。作為其理由,東芝列舉了“電力需求增長(zhǎng)放慢、電力價(jià)格下降、煤炭燃料價(jià)格暴漲、地球環(huán)境問(wèn)題趨于嚴(yán)重”等,使得該業(yè)務(wù)的收益前景不明朗。
與1973年一時(shí)性的石油危機(jī)不同,人們尚未找到化解這次化石燃料價(jià)格高漲的途徑。甚至出現(xiàn)了“石油峰值(peak oil)說(shuō)”,即“石油產(chǎn)量見(jiàn)頂時(shí)期”就在2007年的說(shuō)法。要解決這一問(wèn)題,大概只能靠增加核電、太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等替代能源。
再過(guò)4年,每年將能生產(chǎn)相當(dāng)于3座核電站的太陽(yáng)能電池
近來(lái),太陽(yáng)能發(fā)電在發(fā)電量、成本以及效率三方面的發(fā)展有可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出一般人的想象。首先,發(fā)電量方面,2007年的太陽(yáng)能電池模塊產(chǎn)量按照模塊的最大可能發(fā)電量換算,約為3.7GW(參閱本站報(bào)道)。4年后的2012年,預(yù)計(jì)將達(dá)到15GW/年(夏普調(diào)查的結(jié)果,參閱本站報(bào)道)。按照平均計(jì)算,1座核電站的最大發(fā)電量為1GW,其規(guī)模之大可見(jiàn)一斑。
當(dāng)然,這是最大發(fā)電量,為了比較平均發(fā)電量還需要考慮電池的工作效率。如果以全部在日本使用為前提,按照新能源及產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)(NEDO)的計(jì)算,太陽(yáng)能電池的工作效率約為0.12。也就是說(shuō),太陽(yáng)能電池能夠充分發(fā)揮作用的時(shí)間是24小時(shí)/日×0.12=2.88小時(shí)/日。另一方面,在故障和地震多發(fā)的日本,核電的工作效率為0.6~0.7。按照上述工作效率計(jì)算,到4年后,太陽(yáng)能電池的年產(chǎn)量將相當(dāng)于2.5~3座核電站的能力??紤]到2012年以后太陽(yáng)能電池的產(chǎn)量繼續(xù)增加,則實(shí)際發(fā)電量之大將超乎意料。其實(shí),太陽(yáng)能電池的實(shí)際發(fā)電量還能提高。如果把太陽(yáng)能電池放置在沙漠中,工作效率當(dāng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于0.12。另外,考慮到電力需求最大之時(shí)正是夏日的白天,所以最大發(fā)電量反而更加重要。
3年后太陽(yáng)能發(fā)電的成本與家庭電費(fèi)持平
太陽(yáng)能電池的傳統(tǒng)課題――成本問(wèn)題也可能在不久的將來(lái)得到解決。太陽(yáng)能電池近30年來(lái)有條經(jīng)驗(yàn)法則,就是“累積產(chǎn)量翻番,則發(fā)電成本降低2成”。2006年太陽(yáng)能電池的全球累計(jì)產(chǎn)量約為5.7GW,發(fā)電成本約為46日元/kWh(太陽(yáng)光發(fā)電協(xié)會(huì)調(diào)查結(jié)果),考慮到目前太陽(yáng)能電池的增產(chǎn)趨勢(shì),如果這條經(jīng)驗(yàn)正確,那么到2011年,發(fā)電成本將與現(xiàn)在家庭電費(fèi)的水平相當(dāng)。這與NEDO在“面向2030年的太陽(yáng)能發(fā)電發(fā)展藍(lán)圖(PV 2030)”中制定的2010年度太陽(yáng)能電池發(fā)電成本目標(biāo)――23日元/kWh基本一致。
綜上所述,電力公司的電費(fèi)今后只會(huì)上漲,降低的可能性很小。因此,行政組織就算不實(shí)施高價(jià)購(gòu)買(mǎi)太陽(yáng)能電力的“Feed-in Tariffs”制度,再過(guò)幾年,太陽(yáng)能發(fā)電業(yè)務(wù)也可能出現(xiàn)自發(fā)性動(dòng)態(tài)。
最后是效率。這里將涉及“能源回收期(EPT)”的概念,該指標(biāo)以轉(zhuǎn)換效率表示利用太陽(yáng)能發(fā)電回收太陽(yáng)能電池制造及維護(hù)管理消耗能源的“回收期”。EPT對(duì)于太陽(yáng)能發(fā)電非常重要。如果EPT長(zhǎng)于太陽(yáng)能電池系統(tǒng)的產(chǎn)品壽命,那么制造太陽(yáng)能電池