澳门新萄京官方网站日本启动提取用作燃料的海藻油研究项目

在日本仙台市宫城野区的污水处理厂,启动了一个在污水处理设施,该设施采用污水中生长藻类提取生物燃料成分的技术。这个在日本尚属首次的项目由日本东北大学,筑波大学和仙台市政府联合参与。

亚太日报驻东京记者乐绍延日本能源澳门新萄京官方网站 ,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。

在该项目中,筑波大学负责藻类的养殖,而东北大学将尝试开发从用污水生长的藻类中提取碳氢化合物燃料成分的技术。该项目被日本文部科学省收入总预算达9亿日元的可再生能源研究与开发五年创新促进计划之中。

作为一种可替代能源,藻类生物质最近在日本受到了关注。有益于产出在生成碳氢化合物的试验中所采用的生物燃料成分的一种藻类就是Aurantiochytrium,该藻类高产,且生长迅速,研究人员对它寄予了极大的期望。

该项目将通过对来自实验研究中的数据进行的分析,创建实用的生产技术。研究人员面临的主要挑战是成本问题。使用目前的现有技术生产藻类油料的成本大约是每升1500-1600日元,这比日本目前的汽油价格高出了约10倍。