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西門子6ES7317-2AJ10-OABO
產品時間:2023-12-26
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2011年3月,一場海嘯掀起15米高的巨浪,猛烈地沖擊福島*核電站。由此引發的核泄漏事故致使日本關閉其所有核電站。從那時起,日本一直在探尋如何才能以經濟高效、保護環境并且安全的方式,滿足其用電需求。有一點是確鑿無疑的:日本的能源市場將迎來變革。

當海水漫到他的脖子時,Yoshiki Konno以為自己就要命喪黃泉了。那天,他挽救了數十條生命。當海嘯襲來之際,Konno驅車來到福島地區的海濱小鎮Odaka,警告當地居民海嘯正洶涌而至。他挨家挨戶勸導居民逃往高地,因為再過幾分鐘,海嘯就將吞沒這片地區。他深知,盡管已經發出了警報和公共警告,仍有一些人不愿舍棄家園。但就連Konno也沒想到,海浪竟高達15米。作為Odaka小鎮的行政官員之一,現年63歲的Konno負責防災減災工作。他說:“在我回去的路上,海浪涌入我的汽車,整個車廂幾乎灌滿了水。海水已經淹到我的眉毛。水面與車頂之間只剩一小塊空間可供不時探頭呼吸,直到海嘯漸漸退去。”

這場海嘯是由里氏9.0級地震引發的。滔天巨浪吞噬了一切,位于地勢較高處的Odaka鎮僥幸脫險。2011年3月11日,約1.6萬人失去了寶貴生命。繼地震和海嘯之后,翌日,約17公里開外的福島*核電站的反應堆先后發生多次堆芯熔毀事故。海水浸入反應堆建筑,導致應急電力系統和大多數配電箱故障。危機在蔓延。

同日本的許多人一樣,Konno再也不相信核電是安全的。2011年3月,日本有54座核電站在運行,如今,所有這些核電站已全部關停。其中許多反應堆已有數十年役齡,現在正在接受*的安全檢查。但是,對于哪種能源構成將確保日本的競爭力,甚或帶來新的經濟發展機會,日本國內尚未達成*意見。德國希望籍能源轉型之機充分挖掘經濟增長潛力,日本亦有意效仿此舉。

海嘯吞噬了日本東海岸廣大地區。Odaka鎮的行政官員Yoshiki Konno失去他的故土(上圖)。

探尋適當的能源構成。日本能源經濟研究所(IEEJ)所長Masakazu Toyoda說:“我們需要經濟劃算的電力,以支持我們的工業界保持競爭優勢。僅僅依賴于礦物燃料,我們無法實現這一點,因為大部分礦物燃料都要靠進口。而開發可再生能源的成本,比進口能源還要高昂。”盡管如此,Toyoda對2030年日本的能源構成有明確的設想。到那時,可再生能源的比重將達到約20%,核電站的供電量將占全國能源需求的四分之一左右,其余能源則由礦物燃料提供。

自福島核電站核泄漏事故以來,日本大多數地方的工業電價已上漲了多達20%。為了抵消關停核反應堆造成的不利影響,電力公司只是簡單地重新啟用了陳舊的礦物燃料發電廠。因此,備用容量從10%左右萎縮至僅3%。一次將導致整個電網陷于癱瘓。

建造新的高能效燃氣電廠,可以從一定程度上緩解這個問題。在日本,燃氣電廠的發電量已占全國總耗電量的40%左右。日本是最大的天然氣進口國。但自福島核電站核泄漏事故發生兩年以來,礦物燃料進口量的增長,已使日本一度令人羨慕的貿易順差急轉直下,淪為前所未聞的貿易逆差。

東京都環境局副局長Shoji Kobayashi堅信,只要同時在其他方面加緊節約能源,日本就有條件提高可再生能源在能源構成中的比重。Kobayashi的工作場所,即東京市政府辦公大樓,是一棟高48層的大廈。作為東京的地標性建筑物之一,這棟聲名在外的大廈擁有迷人的景色。傍晚時分,從高層眺望,這座特大城市的璀璨燈光匯成了一片無盡*,堪稱舉世無雙的美景。擁有超過3500萬人口的東京是全球人口最密集的大都會地區。盡管這個地區的面積僅占日本國土陸地面積的3.5%左右,其居住人口卻占全國總人口的28%。

Kobayashi說:“只要每個人都將空調溫度稍微調高一點,少開幾次燈,就能節約大量電能。”他堅信,好的電能,是不必生產出來的電能。現在,東京市政廳的空調系統已被設置為28攝氏度,并且夜間將*關閉。為了進一步降低耗電量,許多熒光燈管被直接取下。燈開關貼紙的圖案是一名武士手持熒光燈管,做舞劍狀,大喊“節約用電!”

自2011年3月發生核泄漏事故以來,得益于這樣的省電舉措,日本已經大幅降低其用電需求。事實上,夜間峰值負載降低了約2000萬千瓦——相當于14座核電站的總輸出功率。然而,從長遠來看,僅僅取下熒光燈管是不夠的。更為有效的解決方案是使用智能樓宇技術。譬如,平均而言,配備了高能效解決方案的建筑物的能耗比常規建筑物低30%。

Kobayashi說:“節能是正確的做法,但光靠節能,還不能解決日本的能源問題。日本必須同時大幅提高可再生能源發電的比重,包括太陽能發電和風電以及地熱能。位于日本北部的北海道是建設風電場的理想地點之一。”目前,風電僅占日本總發電量的0.4%,而在德國,這個數字是7%左右。

風電與地熱能。Euros是一家日本企業,其經營的風電場分布于8個國家,總裝機容量為227萬千瓦。Euros公司*執行官Masami Shimizu表示:“我們是日本的風電先鋒。這個領域存在一定風險,但只要開發得當,風電就能為保護氣候做出巨大貢獻。”不久前,Euros為其在本州島西北海岸修建的秋田港風電場訂購了西門子風電機組。這些風電機組的輪機葉片長達101米,單機容量為3 000千瓦。Shimizu說:“如今的管制要求太多。放開管制將有助于發展風電。”他指出,如果僅從技術可行性的角度考慮,那么日本的風電裝機容量可以達到2.8億千瓦。

日本還擁有可觀的地熱資源,這意味著,未來日本可以利用溫泉來生產更多電能。一千年來,溫泉浴在日本一直備受推崇。可以想像,有朝一日,日本也將利用溫泉來驅動蒸汽輪機,實現高達3400萬千瓦的總發電量。

潮汐能是另一種能量來源。在這方面,日本也擁有得天獨厚的地理優勢。在日本的一些地方,開發潮汐能既可以創造經濟效益,又不會危害環境。西門子是這項技術的先驅。

然而,要提高可再生能源發電比重,日本面臨的一個巨大障礙是,難以將新的環保電力并網。其背后的主要原因是,日本電力市場上幾乎沒有任何競爭。長期以來,10家電力壟斷企業瓜分了日本的電力市場。福島*核電站的運營商——東京電力公司(TEPCO)便是其中之一。因此,居住在東京電力公司所覆蓋的市場區域內的人們,只能向東京電力公司購買電能。

另一大不利因素是,電網本身有所不足。集成化程度更高的電網能夠在發生緊急狀況時穩定日本的電能供應;同時,這也是提高可再生能源發電比重的前提條件之一。西門子能源在日本的負責人Kenichi Fujita說,實現這一點所需的技術已經問世多時。譬如,他指出:“借助高壓直流輸電線路,我們能夠以很低損耗將大量電能從日本北部多風地區輸送至大都會地區,如東京和大阪。”

這樣的輸電線路尚遙不可及。許多人認為,只有將電力生產與電網運行相分離之后,才有可能擴建并重組日本的電力網絡。很早以前,世界其他地方便已通過這種方式為電力市場松綁。實際上,松綁意味著發電企業不能同時經營電網,獨立發電商必須有權向電網輸送其生產的電能。

革命性愿景。軟銀集團總裁兼*執行官孫正義為日本電力市場提出了或許革命性的愿景。孫正義是一位白手起家的億萬富翁,他帶領軟銀集團著力把移動通信業務作為發展支柱。但是,自從2012年7月日本政府出臺太陽能發電和風電上網電價補貼政策之后,軟銀集團便投身能源行業。軟銀發言人Naoki Nakayama說:“我們想要成為日本的環保電能供應商。”

Nakayama坦承,軟銀邁出這一步殊非易事。他說:“最初,所有董事會成員都對進軍能源行業持反對意見。孫正義不得不逐一說服每個人,請他們支持他提出的愿景。”

軟銀計劃在2015年之前,在日本建成超過26萬千瓦太陽能發電和風電裝機容量。然后,他打算向海外擴張,在蒙古修建風電場,并最終打造一個亞洲超級電網,將包括日本在內的亞洲各國的電力網絡連接起來。

盡管這樣的想法看似天方夜譚,但像孫正義這樣的企業家正在鼓勵他們的同胞追求宏大的夢想。經歷了20年的通貨緊縮和經濟停滯,日本經濟正在復蘇,原有的經濟結構搖搖欲墜。商業咨詢企業KPMG的Yotaro Akamine說:“這種新的樂觀情緒已經感染到能源行業。目前,可再生能源發電在日本電能構成中的比例僅為1%,但到2030年這個數字可以增至30%。關鍵推動因素是市場放開和電力網絡松綁。”

KPMG在東京的合伙人Shuji Miyasaka表示:“不論日本決定走哪條道路,能源改革的關鍵步伐已經邁出。”包括目前正在規劃和建造的燃煤電廠和燃氣電廠,以及從西門子購買的燃氣輪機。其中部分燃氣輪機將安裝在沖繩,在這里西門子也將負責維護工作。

自福島核電站核泄漏事故以來,日本也開始致力于發展清潔能源,包括大舉投資建造高能效礦物燃料發電廠,加大力度發展可再生能源,以及推出系統化的節能措施。然而,這些道路究竟會走向何方,尚不明朗。沒有人知道,今后幾年日本的核電站將何去何從。就連Yoshiki Konno也不排除核能將暫時回歸的可能性。

福島核電站周圍的輻射水平仍在不斷升高,關于泄漏的報道時常見諸報端。提高諸如風電等可再生能源發電比例,有助于日本以更可持續的方式滿足其未來的用電需求。此外,日本也大力倡導節約用電——有時甚至借助充滿力量感的宣傳畫(上圖)。

有時,他驅車回到Odaka,沿著荒廢的街道緩步而行,而他原來的家就在被毀反應堆附近。這次核泄漏事故致使約15萬人不得不背井離鄉。向城外行駛一小會之后,他的蓋革計數器顯示,輻射水平高達每小時10微西弗,這個值是東京天然本底輻射值的100倍。現在,曾擁有約1.3萬居民的Odaka只有白天才對訪客開放。Konno說:“殘磚碎瓦尚未被*清理干凈,因為這座小鎮是在之內。這里相當陰森——許多地方還是原封未動的海嘯襲擊剛剛結束時的樣子。”

被地震摧毀的家園遺址隨處可見;火車站旁,已經被丟棄兩年多的自行車銹跡斑斑。用釘子釘死的窗戶依然緊閉,波紋鐵皮墻從框架上脫開,隨風拍打。遇難車輛散落鎮外的田里,一如當初海嘯把它們沖到那里時的樣子。從揚聲器里傳來輕柔的日本流行歌曲。Konno想讓音樂在這座荒無人煙的空城里回蕩,這樣像他一樣的人在造訪Odaka時就不會感到孤獨。他們每次只能在這里停留幾個小時。

揚聲器里傳來一個女性心碎的歌聲。在這里,蓋革計數器也在嘀嘀作響,不過,在Odaka的這個地區,輻射量相對較低,為每小時0.23微西弗。

Konno說:“老年人特別想回來。”Konno的兒子曾在核電部門工作。過去,他常常聽媒體報道稱,日本需要發展核電,以保持其經濟競爭力。然而現在,核電卻奪走了他的家園和故鄉。

他說:“從長遠來看,我們將不得不放棄核電。但我們或許將不得不讓部分反應堆繼續運轉幾年。”海風吹拂著Konno的灰發,揚聲器里傳來女的婉轉吟唱,歌詞大意是:愛人即將登上列車離她遠去。而最后一班火車停靠Odaka車站是在2011年3月11日。

 

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