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西门子6ES7317-2AJ10-OABO
产品时间:2020-11-23
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2011年3月,一场海啸掀起15米高的巨浪,猛烈地冲击福岛*核电站。由此引发的核泄漏事故致使日本关闭其所有核电站。从那时起,日本一直在探寻如何才能以经济高效、保护环境并且安全的方式,满足其用电需求。有一点是确凿无疑的:日本的能源市场将迎来变革。

当海水漫到他的脖子时,Yoshiki Konno以为自己就要命丧黄泉了。那天,他挽救了数十条生命。当海啸袭来之际,Konno驱车来到福岛地区的海滨小镇Odaka,警告当地居民海啸正汹涌而至。他挨家挨户劝导居民逃往高地,因为再过几分钟,海啸就将吞没这片地区。他深知,尽管已经发出了警报和公共警告,仍有一些人不愿舍弃家园。但就连Konno也没想到,海浪竟高达15米。作为Odaka小镇的行政官员之一,现年63岁的Konno负责防灾减灾工作。他说:“在我回去的路上,海浪涌入我的汽车,整个车厢几乎灌满了水。海水已经淹到我的眉毛。水面与车顶之间只剩一小块空间可供不时探头呼吸,直到海啸渐渐退去。”

这场海啸是由里氏9.0级地震引发的。滔天巨浪吞噬了一切,位于地势较高处的Odaka镇侥幸脱险。2011年3月11日,约1.6万人失去了宝贵生命。继地震和海啸之后,翌日,约17公里开外的福岛*核电站的反应堆先后发生多次堆芯熔毁事故。海水浸入反应堆建筑,导致应急电力系统和大多数配电箱故障。危机在蔓延。

同日本的许多人一样,Konno再也不相信核电是安全的。2011年3月,日本有54座核电站在运行,如今,所有这些核电站已全部关停。其中许多反应堆已有数十年役龄,现在正在接受彻底的安全检查。但是,对于哪种能源构成将确保日本的竞争力,甚或带来新的经济发展机会,日本国内尚未达成*意见。德国希望籍能源转型之机充分挖掘经济增长潜力,日本亦有意效仿此举。

海啸吞噬了日本东海岸广大地区。Odaka镇的行政官员Yoshiki Konno失去他的故土(上图)。

探寻适当的能源构成。日本能源经济研究所(IEEJ)所长Masakazu Toyoda说:“我们需要经济划算的电力,以支持我们的工业界保持竞争优势。仅仅依赖于矿物燃料,我们无法实现这一点,因为大部分矿物燃料都要靠进口。而开发可再生能源的成本,比进口能源还要高昂。”尽管如此,Toyoda对2030年日本的能源构成有明确的设想。到那时,可再生能源的比重将达到约20%,核电站的供电量将占全国能源需求的四分之一左右,其余能源则由矿物燃料提供。

自福岛核电站核泄漏事故以来,日本大多数地方的工业电价已上涨了多达20%。为了抵消关停核反应堆造成的不利影响,电力公司只是简单地重新启用了陈旧的矿物燃料发电厂。因此,备用容量从10%左右萎缩至仅3%。一次将导致整个电网陷于瘫痪。

建造新的高能效燃气电厂,可以从一定程度上缓解这个问题。在日本,燃气电厂的发电量已占全国总耗电量的40%左右。日本是最大的天然气进口国。但自福岛核电站核泄漏事故发生两年以来,矿物燃料进口量的增长,已使日本一度令人羡慕的贸易顺差急转直下,沦为前所未闻的贸易逆差。

东京都环境局副局长Shoji Kobayashi坚信,只要同时在其他方面加紧节约能源,日本就有条件提高可再生能源在能源构成中的比重。Kobayashi的工作场所,即东京市政府办公大楼,是一栋高48层的大厦。作为东京的地标性建筑物之一,这栋声名在外的大厦拥有迷人的景色。傍晚时分,从高层眺望,这座特大城市的璀璨灯光汇成了一片无尽汪洋,堪称举世无双的美景。拥有超过3500万人口的东京是全球人口最密集的大都会地区。尽管这个地区的面积仅占日本国土陆地面积的3.5%左右,其居住人口却占全国总人口的28%。

Kobayashi说:“只要每个人都将空调温度稍微调高一点,少开几次灯,就能节约大量电能。”他坚信,好的电能,是不必生产出来的电能。现在,东京市政厅的空调系统已被设置为28摄氏度,并且夜间将完全关闭。为了进一步降低耗电量,许多荧光灯管被直接取下。灯开关贴纸的图案是一名武士手持荧光灯管,做舞剑状,大喊“节约用电!”

自2011年3月发生核泄漏事故以来,得益于这样的省电举措,日本已经大幅降低其用电需求。事实上,夜间峰值负载降低了约2000万千瓦——相当于14座核电站的总输出功率。然而,从长远来看,仅仅取下荧光灯管是不够的。更为有效的解决方案是使用智能楼宇技术。譬如,平均而言,配备了高能效解决方案的建筑物的能耗比常规建筑物低30%。

Kobayashi说:“节能是正确的做法,但光靠节能,还不能解决日本的能源问题。日本必须同时大幅提高可再生能源发电的比重,包括太阳能发电和风电以及地热能。位于日本北部的北海道是建设风电场的理想地点之一。”目前,风电仅占日本总发电量的0.4%,而在德国,这个数字是7%左右。

风电与地热能。Euros是一家日本企业,其经营的风电场分布于8个国家,总装机容量为227万千瓦。Euros公司*执行官Masami Shimizu表示:“我们是日本的风电先锋。这个领域存在一定风险,但只要开发得当,风电就能为保护气候做出巨大贡献。”不久前,Euros为其在本州岛西北海岸修建的秋田港风电场订购了西门子风电机组。这些风电机组的轮机叶片长达101米,单机容量为3 000千瓦。Shimizu说:“如今的管制要求太多。放开管制将有助于发展风电。”他指出,如果仅从技术可行性的角度考虑,那么日本的风电装机容量可以达到2.8亿千瓦。

日本还拥有可观的地热资源,这意味着,未来日本可以利用温泉来生产更多电能。一千年来,温泉浴在日本一直备受推崇。可以想像,有朝一日,日本也将利用温泉来驱动蒸汽轮机,实现高达3400万千瓦的总发电量。

潮汐能是另一种能量来源。在这方面,日本也拥有得天独厚的地理优势。在日本的一些地方,开发潮汐能既可以创造经济效益,又不会危害环境。西门子是这项技术的先驱。

然而,要提高可再生能源发电比重,日本面临的一个巨大障碍是,难以将新的环保电力并网。其背后的主要原因是,日本电力市场上几乎没有任何竞争。长期以来,10家电力垄断企业瓜分了日本的电力市场。福岛*核电站的运营商——东京电力公司(TEPCO)便是其中之一。因此,居住在东京电力公司所覆盖的市场区域内的人们,只能向东京电力公司购买电能。

另一大不利因素是,电网本身有所不足。集成化程度更高的电网能够在发生紧急状况时稳定日本的电能供应;同时,这也是提高可再生能源发电比重的前提条件之一。西门子能源在日本的负责人Kenichi Fujita说,实现这一点所需的技术已经问世多时。譬如,他指出:“借助高压直流输电线路,我们能够以很低损耗将大量电能从日本北部多风地区输送至大都会地区,如东京和大阪。”

这样的输电线路尚遥不可及。许多人认为,只有将电力生产与电网运行相分离之后,才有可能扩建并重组日本的电力网络。很早以前,世界其他地方便已通过这种方式为电力市场松绑。实际上,松绑意味着发电企业不能同时经营电网,独立发电商必须有权向电网输送其生产的电能。

革命性愿景。软银集团总裁兼*执行官孙正义为日本电力市场提出了或许革命性的愿景。孙正义是一位白手起家的亿万富翁,他带领软银集团着力把移动通信业务作为发展支柱。但是,自从2012年7月日本政府出台太阳能发电和风电上网电价补贴政策之后,软银集团便投身能源行业。软银发言人Naoki Nakayama说:“我们想要成为日本的环保电能供应商。”

Nakayama坦承,软银迈出这一步殊非易事。他说:“最初,所有董事会成员都对进军能源行业持反对意见。孙正义不得不逐一说服每个人,请他们支持他提出的愿景。”

软银计划在2015年之前,在日本建成超过26万千瓦太阳能发电和风电装机容量。然后,他打算向海外扩张,在蒙古修建风电场,并最终打造一个亚洲超级电网,将包括日本在内的亚洲各国的电力网络连接起来。

尽管这样的想法看似天方夜谭,但像孙正义这样的企业家正在鼓励他们的同胞追求宏大的梦想。经历了20年的通货紧缩和经济停滞,日本经济正在复苏,原有的经济结构摇摇欲坠。商业咨询企业KPMG的Yotaro Akamine说:“这种新的乐观情绪已经感染到能源行业。目前,可再生能源发电在日本电能构成中的比例仅为1%,但到2030年这个数字可以增至30%。关键推动因素是市场放开和电力网络松绑。”

KPMG在东京的合伙人Shuji Miyasaka表示:“不论日本决定走哪条道路,能源改革的关键步伐已经迈出。”包括目前正在规划和建造的燃煤电厂和燃气电厂,以及从西门子购买的燃气轮机。其中部分燃气轮机将安装在冲绳,在这里西门子也将负责维护工作。

自福岛核电站核泄漏事故以来,日本也开始致力于发展清洁能源,包括大举投资建造高能效矿物燃料发电厂,加大力度发展可再生能源,以及推出系统化的节能措施。然而,这些道路究竟会走向何方,尚不明朗。没有人知道,今后几年日本的核电站将何去何从。就连Yoshiki Konno也不排除核能将暂时回归的可能性。

福岛核电站周围的辐射水平仍在不断升高,关于泄漏的报道时常见诸报端。提高诸如风电等可再生能源发电比例,有助于日本以更可持续的方式满足其未来的用电需求。此外,日本也大力倡导节约用电——有时甚至借助充满力量感的宣传画(上图)。

有时,他驱车回到Odaka,沿着荒废的街道缓步而行,而他原来的家就在被毁反应堆附近。这次核泄漏事故致使约15万人不得不背井离乡。向城外行驶一小会之后,他的盖革计数器显示,辐射水平高达每小时10微西弗,这个值是东京天然本底辐射值的100倍。现在,曾拥有约1.3万居民的Odaka只有白天才对访客开放。Konno说:“残砖碎瓦尚未被完全清理干净,因为这座小镇是在之内。这里相当阴森——许多地方还是原封未动的海啸袭击刚刚结束时的样子。”

被地震摧毁的家园遗址随处可见;火车站旁,已经被丢弃两年多的自行车锈迹斑斑。用钉子钉死的窗户依然紧闭,波纹铁皮墙从框架上脱开,随风拍打。遇难车辆散落镇外的田里,一如当初海啸把它们冲到那里时的样子。从扬声器里传来轻柔的日本流行歌曲。Konno想让音乐在这座荒无人烟的空城里回荡,这样像他一样的人在造访Odaka时就不会感到孤独。他们每次只能在这里停留几个小时。

扬声器里传来一个女性心碎的歌声。在这里,盖革计数器也在嘀嘀作响,不过,在Odaka的这个地区,辐射量相对较低,为每小时0.23微西弗。

Konno说:“老年人特别想回来。”Konno的儿子曾在核电部门工作。过去,他常常听媒体报道称,日本需要发展核电,以保持其经济竞争力。然而现在,核电却夺走了他的家园和故乡。

他说:“从长远来看,我们将不得不放弃核电。但我们或许将不得不让部分反应堆继续运转几年。”海风吹拂着Konno的灰发,扬声器里传来女的婉转吟唱,歌词大意是:爱人即将登上列车离她远去。而最后一班火车停靠Odaka车站是在2011年3月11日。

 

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