Solarbe報道上周筆者出差去了美國。當時的日本正好由于稅收問題導致汽油價格恢復上漲而處于喧囂的時候,美國也是一樣。在洛杉磯等地,隨著石油價格上漲,汽油的零售價突破了1加侖(約3.8L)4美元的大關,成了電視新聞的熱門話題。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,漲價幅度不得不令人吃驚。
筆者有這樣的擔心,在不久的將來能源缺乏問題嚴重化,生活不得不由此產生劇變?;叵肫?973年底石油危機時的情景。當時筆者還沒有上小學,但仍然感到了大人們的恐慌。在之后的幾年,小學生刊物上也多次刊登了以“如果石油沒有了”為主題的特輯,讓小學生的筆者感到有種說不出來的彷徨與不安。眼下,相似的情形又開始出現。但若說現在是“石油危機的前夜”則又言過其實。
目前,石油價格居高不下,導致了生物燃料的利用擴大,而這成了發展中國家出現糧食危機的原因之一。如果這一現象嚴重化,那么以谷物為食的牛和豬等家畜將受到影響,肉價也許會暴漲。
為什么電費沒有暴漲?
有一點令人感到不可思議。原油價格從2002年的1桶20美元,經2005年的50美元,現在已經達到了120美元,6年內漲了6倍左右,但在日本,一般家庭的電費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電的燃料從價格暴漲的石油改換為了煤炭,遏制了電費上漲。
現在,日本國內的發電量中,石油發電所占的比例約為9%(經濟產業省2006年度調查結果),少得令人吃驚。東京電力的數據顯示,日本發電量的約6成來自火力發電,在火力發電采用的燃料中,煤炭占4成以上,天然氣接近4成,石油發電還不到火力發電的2成。日本的一次能源中仍有約5成是石油,但電力對石油的依賴度已經大幅下降。另一方面,煤炭發電則與石油相反,比例正在快速增加。
那么,是不是說電費今后依然穩定呢?情況并非如此。雖然漲幅不及原油,但煤炭價格在最近3~4年也在逐漸上漲。并且,單位發電量的CO2排放量較大的煤炭,今后估計會逐漸成為人們抨擊的對象。2006年2月,東芝等公司放棄了在山口縣開展煤炭火力發電業務的計劃。作為其理由,東芝列舉了“電力需求增長放慢、電力價格下降、煤炭燃料價格暴漲、地球環境問題趨于嚴重”等,使得該業務的收益前景不明朗。
與1973年一時性的石油危機不同,人們尚未找到化解這次化石燃料價格高漲的途徑。甚至出現了“石油峰值(peak oil)說”,即“石油產量見頂時期”就在2007年的說法。要解決這一問題,大概只能靠增加核電、太陽能發電、風力發電等替代能源。
再過4年,每年將能生產相當于3座核電站的太陽能電池
近來,太陽能發電在發電量、成本以及效率三方面的發展有可能遠遠超出一般人的想象。首先,發電量方面,2007年的太陽能電池模塊產量按照模塊的最大可能發電量換算,約為3.7GW(參閱本站報道)。4年后的2012年,預計將達到15GW/年(夏普調查的結果,參閱本站報道)。按照平均計算,1座核電站的最大發電量為1GW,其規模之大可見一斑。
當然,這是最大發電量,為了比較平均發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,按照新能源及產業技術綜合開發機構(NEDO)的計算,太陽能電池的工作效率約為0.12。也就是說,太陽能電池能夠充分發揮作用的時間是24小時/日×0.12=2.88小時/日。另一方面,在故障和地震多發的日本,核電的工作效率為0.6~0.7。按照上述工作效率計算,到4年后,太陽能電池的年產量將相當于2.5~3座核電站的能力??紤]到2012年以后太陽能電池的產量繼續增加,則實際發電量之大將超乎意料。其實,太陽能電池的實際發電量還能提高。如果把太陽能電池放置在沙漠中,工作效率當遠遠高于0.12。另外,考慮到電力需求最大之時正是夏日的白天,所以最大發電量反而更加重要。
3年后太陽能發電的成本與家庭電費持平
太陽能電池的傳統課題――成本問題也可能在不久的將來得到解決。太陽能電池近30年來有條經驗法則,就是“累積產量翻番,則發電成本降低2成”。2006年太陽能電池的全球累計產量約為5.7GW,發電成本約為46日元/kWh(太陽光發電協會調查結果),考慮到目前太陽能電池的增產趨勢,如果這條經驗正確,那么到2011年,發電成本將與現在家庭電費的水平相當。這與NEDO在“面向2030年的太陽能發電發展藍圖(PV 2030)”中制定的2010年度太陽能電池發電成本目標――23日元/kWh基本一致。
綜上所述,電力公司的電費今后只會上漲,降低的可能性很小。因此,行政組織就算不實施高價購買太陽能電力的“Feed-in Tariffs”制度,再過幾年,太陽能發電業務也可能出現自發性動態。
最后是效率。這里將涉及“能源回收期(EPT)”的概念,該指標以轉換效率表示利用太陽能發電回收太陽能電池制造及維護管理消耗能源的“回收期”。EPT對于太陽能發電非常重要。如果EPT長于太陽能電池系統的產品壽命,那么制造太陽能電池