日本能源利用特点
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日本地理位置对自然资源利用的影响研究日本位于东亚的东北部,由四个大岛和一些小岛组成,地理位置独特。
这个国家的地理位置对其自然资源的利用产生了深远的影响。
本文将探讨日本地理位置对自然资源利用的影响,并分析其所带来的挑战和机遇。
一、海洋资源的利用作为一个由岛屿组成的国家,日本拥有丰富的海洋资源。
其狭长的地理特征使得海岸线非常庞长,拥有广阔的海域可供开发。
日本人民对海洋的利用历史悠久,包括渔业、海洋运输、海洋能源等多个方面。
1. 渔业日本是世界上最大的渔业大国之一,渔业对该国经济和食品安全至关重要。
由于地理位置靠近北太平洋和日本海,这两个水域是丰富的渔场。
日本人民通过捕鱼和养殖,有效地利用这些资源。
海洋渔业给予了日本许多沿海地区以适当的收入来源,并且提供了大量新鲜的海鲜食品。
2. 海洋运输日本地理位置使其成为重要的海洋运输中心,陆地交通有限的情况下,海洋运输成为了国内外贸易的主要方式。
日本的港口及海上运输基础设施十分发达,能够为国内外的货物提供高效的运输服务。
此位置优势也使日本能够充分利用海洋运输发展国际贸易,为经济增长提供了强有力的支持。
3. 海洋能源由于日本缺乏进口石油等传统能源资源,该国发展了对海洋能源的依赖。
日本海域潜力巨大,包括海浪能、潮汐能、海水能等多种形态。
利用这些海洋能源有助于减少对传统能源的依赖,促进可持续发展。
由于地理位置的优势,日本正积极开发这一领域,提高能源的供应稳定性。
二、土地资源的利用由于地理位置狭长,加之岛屿地质多样性,日本的土地资源的利用和管理具有独特的挑战和机遇。
1. 农业地理条件限制了日本的耕地面积,但农业仍然是国家的重要产业。
由于地区气候差异大,日本通过优化土壤利用、引进先进农业技术以及设置温室等方式,有效地提高了农产品的产量。
虽然受限于土地资源的稀缺,但日本通过精密耕作和高效农业管理,成功保证了粮食的自给自足、增加了农产品出口。
2. 建筑和城市化由于日本岛国的特殊地理条件,土地资源非常有限。
日本地理位置对海洋能源开发的潜力日本,作为一个位于环太平洋地区的岛国,拥有广阔的海洋面积,其地理位置使其有着巨大的海洋能源开发潜力。
海洋能源开发是指通过利用海洋资源来产生能源的一种方式,包括海洋风能、潮汐能、海洋温差能等。
本文将从日本的地理位置、海洋资源和政策支持等方面来探讨日本海洋能源开发的潜力。
一、地理位置日本是一个由岛屿组成的国家,其海岸线长达377,600公里,拥有广阔的海洋面积。
日本位于环太平洋地区,处于许多海洋流的交汇处,这使得日本拥有丰富的海洋资源。
另外,由于地处环太平洋地震带,日本也是一个地震频发的地区,这为海洋能源开发提供了条件。
二、海洋资源1. 海洋风能由于位于环太平洋地区,日本拥有千岛群岛和琉球群岛,这些岛屿周围的海域常年受到强劲的季风影响,是发展海洋风能的理想场所之一。
根据日本国土交通省的数据,日本的海洋风能潜力超过700GW,占全球海洋风能潜力的约10%。
同时,日本政府也在积极推动海洋风能的开发和利用,已经修建了多个海上风力发电场。
2. 潮汐能日本是世界上潮汐差异最大的地区之一,拥有许多潮汐能资源。
尤其是位于本州东方的鸟取县和鹿儿岛县,潮汐差异较大,适合开发潮汐能。
根据研究,鸟取县的潮汐能潜力可达到20GW左右,鹿儿岛县的潮汐能潜力超过30GW。
因此,潮汐能在日本的海洋能源开发中具有巨大的潜力。
3. 海洋温差能日本周围的海洋温差较大,在冬季海洋表层温度较低,而深海温度相对较高,这为海洋温差能的开发提供了条件。
目前,日本政府正在推动海洋温差能的研发和利用,尝试利用海洋中的温差产生能源。
三、政策支持为了进一步推动海洋能源开发,日本政府出台了一系列支持政策。
首先,政府制定了《海洋能源基本计划》,设定了明确的发展目标和重点领域。
其次,政府给予海洋能源开发项目财务和税收上的支持,包括减免项目建设税和优惠贷款等。
此外,政府还通过研发资金的拨款、引导技术创新等方式来支持海洋能源的开发和利用。
日本氢能白皮书(第四部分:氢能源技术)氢能源技术大体可以分为制氢技术、储氢、输氢和氢供给利用技术。
制氢技术氢可以从多种能源和资源中进行制造(表1)。
不同的制造技术从稳定性、环保性、经济性及实用化阶段等方面来看各有优势和劣势。
由于篇幅限制,下文主要对化石燃料改制、水电解及光催化等制氢技术进行介绍。
化石燃料改质目前大部分的氢是由天然气和挥发油等的化石燃料改质制造。
现在最为主流的是水蒸气改质法,特别是使用天然气(甲烷)为原料的水蒸气甲烷改质法(SMR:Steam Methane Reforming)。
水蒸气改质在工业中已经得到确立,技术上的问题很少。
SMR的改质反应如下:CH4 + H2O → CO + 3H2产生的一氧化碳与水反应,得到氢和二氧化碳。
CO + H2O → CO2 + H2水蒸气改质除了用在大型成套设备中的集中制氢外,以城市燃气(甲烷为主要成分)为原料的就地加氢站也可以运用(图1)。
水电解水电解技术有碱水电解法和固体高分子型(离子交换膜型)水电解法(图2)。
碱水电解法是用氢氧化钾的强碱溶液进行水电解,作为大规模制氢,在工业领域有很多应用。
固体高分子型水电解法是应用燃料电池技术进行水电解。
期待未来能用可再生能源(特别是风力发电)中产生的剩余电力用于水电解技术,降低制氢成本。
光催化剂的水分解(人工合成光)光催化剂的水分解就是一种使用氧化物和氮化物等半导体颗粒作催化剂,通过光直接分解水的方法。
这是因为在光催化剂的表面照射太阳光,电子被从价带激发到导带,被激发的电子还原水,产生氢,价带上产生的空穴将水氧化产生氧气。
但是目前转化效率很低,在0.3%左右,日本的人工光合成技术目标在2021年,将转化效率提高至10%。
氢的运输与储存技术氢的单位体积能量密度低(约为天然气的1/3左右),用怎样的手段维持其高密度的同时进行运输和储存,成为需要解决的课题。
在运输方面,已经实际运用的有高压气体运输、液化氢运输,在此之外,作为新技术的有机化合物运输正在被证实。
第1篇一、引言随着全球能源危机和环境污染问题的日益严峻,新能源汽车逐渐成为各国政府和企业关注的焦点。
日本作为汽车工业强国,在新能源汽车领域具有丰富的技术积累和产业基础。
本文将分析日本新能源汽车技术的现状,以期为我国新能源汽车产业发展提供借鉴。
二、日本新能源汽车技术发展历程1. 早期研发(1965-1970年):日本政府将新能源汽车研发列为国家战略,开始关注新能源汽车技术。
2. 混合动力汽车(HEV)研发(1997年):丰田公司推出全球首款量产混合动力汽车——普锐斯,标志着日本新能源汽车技术进入新阶段。
3. 电动汽车(EV)研发(2009年):日本政府提出“新全球战略”,大力支持电动汽车研发,推动产业升级。
4. 氢燃料电池汽车(FCEV)研发(2014年):丰田公司推出全球首款量产氢燃料电池汽车——Mira,标志着日本在氢燃料电池汽车领域取得突破。
三、日本新能源汽车技术现状1. 混合动力汽车(HEV)(1)技术优势:日本混合动力汽车技术在全球范围内处于领先地位,以丰田普锐斯为代表的产品在市场占有率、性能和可靠性方面具有明显优势。
(2)市场表现:日本混合动力汽车市场占有率逐年上升,已成为日本汽车市场的重要组成部分。
2. 电动汽车(EV)(1)技术优势:日本在电动汽车领域具有丰富的技术积累,电池、电机、电控等核心技术处于世界领先水平。
(2)市场表现:日本电动汽车市场发展相对滞后,主要原因是消费者对电动汽车的接受程度较低,以及充电基础设施建设不足。
3. 氢燃料电池汽车(FCEV)(1)技术优势:日本在氢燃料电池汽车领域具有较强竞争力,丰田、本田等企业推出的氢燃料电池汽车在性能和续航里程方面表现出色。
(2)市场表现:日本氢燃料电池汽车市场处于起步阶段,但政府和企业高度重视,有望在未来几年实现快速发展。
四、日本新能源汽车技术发展趋势1. 技术创新:日本将继续加大新能源汽车技术研发投入,提高电池、电机、电控等核心技术的性能和可靠性。
日本能源战略启示录资源小国的能源战略2018年日本GDP为4.802万亿美元,名列世界第二大经济体。
同时它也是世界上要紧能源消耗大国之一,由于资源短缺,其能源严峻依靠进口。
近年来,日本通过对内不遗余力地研究替代,对外千方百计寻求多样化能源,为了适应日本工业领域高科技的飞速进展,日本在能源储备、自主开发、与能源出口国合作等方面采取了既有成效又有效率的政策。
日本能源政策的重要目标是实现能源安全(EnergySecurity)、经济增长(EconomicGrowth)和环境爱护(EnvironmentalProtection)(简称3ES)的共同进展。
3Es中的三个因素同样重要,不可偏废。
归纳起来日本的能源政策包括石油安全、石油储备、石油替代、节约能源、环境爱护等几个方面。
石油安全。
日本进口石油大部分来自安全形势极不稳固的中东地区,伊朗是日本最大的石油输入国,仅2006年日本从伊朗购买的原油数量为581000桶/天,相当于日本石油总进口量的14%。
近年来日本提出旨在分散风险的综合资源战略,一方面强化石油与天然气的自主开发,降低石油依存度。
同时大力推行能源外交,积极推进石油供应来源多样化。
除了中东地区是日本能源外交的重点地区外,同时也重视进展与亚洲、非洲和拉丁美洲资源国的合作,促进石油供应来源的多元化。
近年来,日本将油气进口多元化的战略重点转向能源资源丰富的俄罗斯,并加大与亚洲国家的能源合作。
石油储备政策。
石油的战略储备是日本的一项差不多国策,20世纪70年代初,日本先后制定了《石油储备法》和《天然气储备法》,建立了战略石油和天然气储备制度,并通过立法强制国家和企业进行储备。
日本的石油储备有民间和政府两个主体。
国家石油储备由政府直截了当操纵,储备方式为国家储备基地以及从民间租用储库。
民间储备并没有将生产性库存和义务储备截然分开,只要求量,并不要求储备种类及储备方式。
国家储备量的规定是90天,实际储备91天,100%为原油储备。
日本氢能源技术公开近年来,氢能源作为一种清洁、可再生的能源形式,备受全球关注。
日本作为氢能源技术的领先者之一,不断在该领域进行创新和研究。
本文将介绍一些日本在氢能源技术方面取得的突破和公开的成果。
首先,日本在氢的制备和储存方面取得了很大的进展。
传统制氢方法主要是通过矿石或化石燃料的加热转化来获得。
然而,这种方法会产生大量的二氧化碳排放,对环境造成严重的污染。
为了解决这一问题,日本开展了氢气的可持续生产研究,如水电解和光解水等新技术的开发。
这些方法利用水作为原料,通过电解或光催化的方式将水分解成氢气和氧气。
这种方法不仅可以实现零排放,还可以利用可再生能源来驱动制氢过程,实现真正意义上的绿色生产。
其次,日本在氢能源的储存和运输方面也做出了一些突破性的成果。
由于氢气具有极高的能量密度,传统的储存方式存在一定的安全隐患。
为了解决这个问题,日本开展了氢气液化、压缩和吸附等技术的研究,寻找更安全、高效的储存方式。
此外,日本还对氢气运输进行了深入研究,发展了包括高压氢气管道、液氢罐车和氢气船等多种运输方式。
这些技术的发展为氢能源的大规模应用提供了可行的方案。
除了制备和储存,日本还在氢能源的利用方面有所突破。
氢燃料电池作为一种重要的氢能源利用技术,已经在交通运输、家庭供电等领域得到广泛应用。
日本在氢燃料电池汽车和燃料电池供暖系统等方面取得了显著成果。
与传统燃烧发电相比,氢燃料电池发电具有高效、无污染、低噪音等优点,对环境友好。
此外,氢气还可以作为工业原料,应用于氢化反应、氨合成等方面,为工业生产提供绿色能源选择。
在推动氢能源技术的发展方面,日本政府也做出了大量的努力。
日本制定了相关的政策和法规,推动氢能源技术的研究和产业化。
政府还出台了一系列的财政支持措施,鼓励企业和研究机构在氢能源领域进行创新和投资。
此外,日本还与其他国家进行了紧密的合作,共享氢能源技术的成果和经验。
通过这些举措,日本为全球氢能源技术的推广和应用作出了重要贡献。
日本的地理位置与资源利用日本位于东亚的岛屿国家,由4个主要岛屿和近7000个小型岛屿组成,其中包括本州、九州、北海道和四国。
它东临太平洋,西临日本海,处于中国、朝鲜半岛和俄罗斯远东之间的地理位置,形成了独特的地理环境。
1. 地理位置的影响日本地理位置的特殊性影响了该国的自然资源利用和经济发展。
首先,作为岛国,日本的陆地资源相对有限,农田和居住用地稀缺,迫使日本人民寻找其他替代资源。
其次,地处太平洋地震带和火山带,经常受到地震、海啸、台风和火山喷发等自然灾害的困扰,不利于农业和工业发展。
然而,日本也受益于地理位置,海洋资源丰富,海岸线较长,为渔业和海洋资源的开发提供了优势。
2. 资源利用与经济发展尽管日本的陆地资源有限,但该国以其独特的环境与技术创新能力,成功地实现了资源的有效利用,并发展出了世界领先的制造业和高科技产业。
日本的资源利用策略主要包括以下几个方面:2.1 农业日本的农业主要以小规模、高效率和高质量为特点。
由于农田有限,日本农民运用先进技术,如温室种植和水田种植,最大限度地提高了农业产量。
此外,日本还注重有机农业和高附加值农产品的生产,通过品牌战略打造了优质农产品的市场竞争力。
2.2 渔业作为岛国,日本拥有丰富的海洋资源。
渔业在日本经济中占据重要地位,提供了大量的就业机会和海产品。
日本的渔业发展注重可持续利用和保护海洋生态环境,推动了对渔网、渔具等设备的改进,提高了捕鱼效率和品质。
2.3 矿业与能源尽管日本的矿产资源有限,但日本积极开展矿业勘探,通过引进资源,保证了工业的持续发展。
此外,日本也在能源资源的利用上投入了大量的研发力量。
由于其缺乏石油和天然气等常规能源资源,日本发展了核能、太阳能和风能等可再生能源,减轻了对进口能源的依赖程度。
3. 环保和可持续发展由于地理位置的特殊性,日本对环境保护和可持续发展的重视程度较高。
日本在资源利用方面制定了严格的法律法规,并提倡循环经济和再生能源的使用。
2002年第4期(总第76期) 应用能源技术 日本能源消费特点及政府实施的节能政策 黑龙江省能源研究所 伞成立 摘 要 日本是一个缺乏能源资源的国家,与一般发达国家相比更加重视能源的节约。平 成10年(1998年)日本政府对节能法进行了修改,本文就日本能源消费的特点及日本新节能法 的主要特点进行介绍,供我国广大能源工作者参考。 关键词 日本 能源消费 节能政策 中图分类号:TK01、8 文献标识码:B 文章编号:1009--3230(2002)04—00o1—02
日本是一个能源资源匮乏的国家,绝大多数 一次性能源需依赖进口。长期以来,日本政府为 了持续发展本国经济,制定了一系列的节能政策 并建立了相应完善的节能体系。本文对日本能源 消费特点及政府采取的相应政策做概略介绍,以 引起我国能源工作者的重视并提供相应借鉴。 1 日本能源消费特点 (1)每GDP能源单耗在发达国家中居于较低 水平 根据1997年数据统计,假定以日本每GDP能 源单耗为100,美国为294,英国为212,法国为 160,德国为155 (2)用较低的能源消耗保持了较高的GDP增 长 1973年由中东战争引发的第一次能源危机 后,日本政府采取了大量可行的节能措施。1973 年——1999年,GDP增长1.1倍,每GDP能源单 耗下降1倍,使产业能源消耗26年基本持平 (图1) (3)工业、民用、交通运输业能源消费量的比 例关系发生很大变化。 1973年工业、民用、交通运输业的能源消费 比例是4:1:1,1999年工业、民用、交通运输业能 源消费的比例是2:1:1,民用、交通运输业消耗的 能源总量不断上升。(图2) (4)民用领域人均能源消费量与其他发达国 家相比虽然较低,但差距正在缩小且呈现增长趋 势。(图3) (5)交通运输领域人均能源消费量与其他发 收稿日期:20o2一o7—O5 达国家相比较低,但差距正在缩小。由于家用汽 车的不断增加(约占总增量的80%),一直处于增 长趋势。(图4、图5) 1973年度以后 OP 产业能源消耗及每 卓耗的变亿
日本科研实力的能源与新材料研究进展日本一直以来都在能源和新材料研究领域中处于世界领先地位。
随着全球对可持续发展和高性能材料的需求不断增长,日本的科研机构和学者们正积极推动能源技术和新材料领域的创新研究。
本文将围绕日本在能源和新材料领域的相关研究进展进行探讨。
一、能源研究进展1. 可再生能源日本作为一个资源短缺的国家,一直致力于可再生能源的研究和应用。
太阳能、风能和地热能等可再生能源在日本得到广泛的关注和研究。
例如,日本的太阳能技术在改进太阳能电池的效率和降低成本方面取得了显著进展。
此外,日本还在海洋能和生物质能等领域积极探索,并研发相应的技术。
2. 新能源储存技术能源储存是实现可再生能源大规模应用的关键。
为了解决储能技术方面的挑战,日本的科研机构和企业积极投入到新型电池和储能材料的研究中。
例如,锂离子电池是当今最常见的储能技术之一,而日本的研究人员一直致力于改进其性能,延长其寿命,并探索更广泛的应用。
3. 核能研究与发展尽管福岛核事故给日本核能产业带来了巨大冲击,但日本仍然在核能研究方面保持着领先地位。
日本的科学家们致力于开发更安全、高效的核能技术,并寻找更可靠的核废料处理方法。
此外,他们还在核聚变等领域进行深入研究,以期实现更清洁、可持续的能源供应。
二、新材料研究进展1. 纳米材料纳米材料具有独特的物理、化学和机械性质,因此在各个领域具有广阔的应用前景。
日本的科研机构一直在纳米材料研究方面取得重要进展。
他们致力于开发高性能、环保的纳米材料,并推动这些材料在电子、光学、生物医学等领域的应用。
2. 二维材料二维材料是指只有单层原子厚度的材料,如石墨烯。
石墨烯的发现引起了全球科学界的轰动,而日本的科学家们也在二维材料研究领域作出了突出贡献。
他们通过合成、操控和掺杂等手段,使二维材料具备了更多潜在的应用,例如电子器件、储能材料和催化剂等。
3. 先进合金材料在高性能材料领域,日本的研究人员一直处于领先地位。
日本、韩国能源发展政策及借鉴意义1. 引言能源发展是一个国家经济和社会发展的重要方面。
随着全球能源需求的增长和气候变化的日益严重,各国都在寻求能源可持续发展的路径。
本文将关注日本和韩国的能源发展政策,并探讨其在其他国家的借鉴意义。
2. 日本的能源发展政策日本是一个资源匮乏的国家,对能源依赖度较高。
然而,由于核灾难和国际能源市场的波动,日本在过去几年里加强了对可再生能源的依赖。
以下是日本能源发展政策的关键点:•多元化能源供应:日本采取了多元化能源供应的策略,以减少对进口能源的依赖。
除了传统的化石燃料,日本还积极发展太阳能、风能和生物质能等可再生能源。
•促进能源效率:为了减少能源消耗,日本实施了一系列的能源效率政策。
这些政策包括鼓励能源节约和采用更高效的技术,在家庭、工业和交通等领域推动能源效率的提高。
•发展核能:尽管福岛核灾难给日本带来了巨大的损失,但日本仍然坚持发展核能。
在核安全方面加强措施的同时,日本还加强了对核废料处理和核燃料后处理技术的研发。
3. 韩国的能源发展政策韩国作为一个新兴经济体,也在积极推动可持续能源发展。
以下是韩国能源发展政策的主要特点:•刺激可再生能源发展:韩国政府出台了一系列的政策,以促进可再生能源的发展。
这些政策包括引入激励性的补贴机制、建设可再生能源发电设施以及鼓励研发新的可再生能源技术。
•推动能源互联网:韩国正在推进能源互联网的建设,通过智能电网、分布式能源系统等技术,实现能源的高效利用和共享。
这一举措有助于提高能源系统的灵活性和可靠性。
•引领核能技术:韩国具有丰富的核能技术和经验,正积极推动核能技术的本土化和国际化。
韩国政府为核能研发提供资金支持,并加强与其他国家的合作,共同推动核能领域的创新和发展。
4. 借鉴意义日本和韩国在能源发展方面的经验对其他国家具有借鉴意义。
以下是一些值得注意的方面:•多元化能源供应:多元化能源供应是提高能源安全性的重要手段。
其他国家可以借鉴日本和韩国在可再生能源领域的发展经验,减少对进口能源的依赖,提高能源供应的多样性。
日本面临的能源问题(前篇)——日本能源现状
当前,能源问题已普遍成为世界工业发达国家经济发展中的一个十分尖锐的问题,对资源贫乏的经济大国日本来说,能源的供给更是一个生命攸关的问题。
作为发达的工业化国家,煤炭、石油、天然气、核能是支持日本经济增长的四大能源支柱。
尽管在优化能源结构、提高能源效率上取得了较大的成就,但日本仍然面临着诸多能源问题,包括能源对外依存度高、核电发展面临压力、生产生活领域耗能问题突出、可再生能源计划进展缓慢等。
本文将简单介绍当前日本面临的能源问题——日本能源现状。
明天我们将介绍《日本面临的能源问题(后篇)——思考日本能源的未来》,敬请期待!
翻译:肖永红
审校:李涵、贾陆叶
统稿:李淑珊
●克服“边燃烧边冷却”的难题:即将登场的氢火炬(上)
●纯手工制作的氢火炬:太阳色的氢火焰(下)
●利MIRAI用电池单元,开发船舶用燃料电池系统
●自家消费型太阳能发电住宅
●抑制铝负极的劣化成为可能,有望提高锂离子电池性能
●推进光催化太阳能电池的实用化——提高电池性能的因素得到确定
●成功实现热化学制氢过程中主要反应能耗的大幅度降低!制氢效率预计可达40%。
时左右的阴影外,几乎是常年都有阳 光。因此在太空中,单位面积上的宇 宙太阳光能量的年均可用率是地球上 的5~10倍。 由于国土狭小,日本利用地面太 阳光和风力的范围也有限。因此,日 本对于宇宙太阳光这种未来能源进行 研究所投入的精力居全球之首。而 且,由于宇宙中已经有许多不受地震 和海啸等影响的主要系统,因此如果 准备了接收设备,还可以利用这些系 统来向受灾地区和孤岛输送能源。 尽管对微波和激光两种发电系统 的研究在不断推进,但两者各有长 短。目前也不能说哪种方式更为优 势,随着研究的深入,未来可能选择 其中一种方式,也可能根据用途两种 方式同时进行。 微波发电是通过大型反射镜把太 阳光集中到太阳能电池上进行发电, 电力通过频率为2.4~5.8吉赫的微波 传给地面的接受装置。其优点是电力 不会因为受到大气和雨水的影响出现 太大衰减和变动,而且输送和接收装 置的技术成熟。实际上,地球上通过 微波进行无线发电的研发也正在推 进,因为这种方式的电力转换率也很 高。 但是,除使用频率需要专用权 外,正确评价微波与电离层的相互作 用和影响也是一个需要研究的课题。 作为微波电力传送关键部件的电子管 和半导体的研究正在不断加深。虽然 电子管的发电效率高但它很重,而半 导体虽然轻发电效率却较低。 而激光发电方式是通过反射镜将 太阳光集中到激光发电组件中,并产 生波长为1064毫米的近红外线。由于 比长波更短,因此接收设备更小,可 以灵活应用于孤岛发电。但问题是, 激光发电不像微波发电那样,容易受 并安装好,这是一项史无前例的工 程。例如,在微波发电时,先要将两 个大为2.5×3.5公里、重量为10001 ̄ 的反射镜和加起来为80001 ̄的一个直 径为1.25公里的发电部件及一个直径 为1.8公里的输电部件从地面运至太 空。就是说,要将约100001 ̄的发电设 备送上太空才行。为降低成本,研究 人员正在相办法使之更小更轻,同时 也在研究运往太空的具体方法。 除了以上所说的之外,要实现 SSPS,还需要掌握其它多项先进技 术。如在太空中安装设备的机器人技 术、控制卫星与反射镜相对位置的编 队飞行(formation flying)技术、 使用多个反射镜的集光技术和在温差 巨大的宇宙空间内无需电力的温度控 制技术等。 有人担心,微波和激光发电产生 的反射可能会对人体健康造成影响。 因为,即使通过高精控制技术将它们 设置在合适位置,但不得不考虑到通 过反射区飞行的飞机。不过,据日本 宇宙航空研究开发机构(JAXA)研究 总部负责人藤田辰人说,微波照射的 能量最大为太阳光的约5倍,为每平方 米1400瓦,如果人不受到长期照射, 在这个范围内基本是安全的。因此, 微波的接收设备被制造成直径为2~ 2.4公里的巨大装置。 至于激光发电,由于它是将分散 在宇宙中的激光集中于地面,如果不 靠近地表的话就无法产生巨大的能 量。不过,从宇宙中反射过来的激光 是否会人的眼睛造成伤害今后还需要 详细检验。研究人员正在考虑从地面 上发出光线作为指令信号,使反射过 来的激光准确地投向这个指令信号, 以防其反射到接收设备以外的地方。 日本2009年制定的宇宙基本计划 明确规定,“(SSPS)预计在3年后进 提供电力。 SSPS的预计电价为8日元每度,与 核电价格相当。虽然实现这一目标还 需要解决许多难题,但这种将宇宙中 的太阳光转换成能量并向任意场所输 送的发电方式与普通发电方式完全不 同,可以说是一种比较理想的能源供 应方式。
日本能源利用特点、战略及对我国的启示
文章作者: 资源网
2008年04月21日
日本的自然资源和能源非常匮乏,现代大工业生产所需要的主要原料、燃料绝大多数都依赖进口。
其国民经济所需的能源自给率仅为12%,几乎100%的天然气、99.7%的石油和97.9%的煤炭依赖进口,为世界第四大能源消费国和第二大能源进口国。
基于资源匮乏的国情,日本的能源利用呈现出鲜明的特点:一是能源电力化突出。
日本把各类能源转换为电力的比率在世界发达国家中是最高的,这一方面得益于日本先进的技术,另一方面也得益于日本民众和企业较高的节能意识。
二是过分依赖石油。
石油在日本能源消费总量中超过50%,而石油的来源80%是来自中东,这个问题目前已经引起了日本政府的重视,开始把石油来源投向中亚和非洲,减少对中东地区的依赖,保障本国的石油安全。
三是核电比重大。
目前日本的核电发电占发电总量近40%,这同样是得益于日本先进的科技技术。
基于这种能源现状,日本政府在内政举措方面制定了具有前瞻性的能源战略。
一、石油战略储备
储备主要指一次性能源(石油、成品油和煤)的储备,以及能源资源的储备。
石油储备一般分为石油战略储备和商业石油储备。
目前,各国都把石油储备作为稳定供求关系、平抑物价、应对突发事件、保障国民经济安全的有效手段。
日本是世界四大石油消费国之一。
“二战”后日本经济迅速崛起主要依赖于当时廉价的石油价格,实行高能耗经济。
但20世纪70年代,石油输出国组织成立,中东各石油出口大国开始利用石油作为武器争取政治权利。
不断提高的石油价格和石油禁运让日本吃到了苦头,使日本认识到石油储备战略的重要性和必要性。
从20世纪70年代开始,日本建立大量的石油战略储备,并于1975年制定了《石油储备法》,用法律的形式要求民间企业实施石油储备。
目前日本的石油总储量为9 000万吨,成为世界第二大石油储备国,仅次于美国。
二、通过外交实现能源来源多元化
为了保障能源特别是石油的稳定供应,日本政府积极开展能源外交,长期采取“亲中东”政策。
现在日本又把目光投向中亚和俄罗斯,在石油和天然气等资源上,开始了与中国的争夺。
同时日本与拉丁美洲部分国家建立了良好的友好合作关系,将其丰富的资源作为国家发展的主要保障。
三、在国内大力开展节能经济
日本从政府到民众的节能意识都很强,可以说节能的观念已经在日本深入人心。
早在1979年日本就出台了《节省能源法》,限制或停止高能耗产业的发展,鼓励其向国外转移。
该法在实施过程中也不断得到完善。
其后,日本又相继出台了《再生资源利用促进法》、《容器包装回收再利用法》、《家电回收再利用法》、《循环型社会形成推进基本法》、《建筑材料回收再利用法》和《汽车回收再利用法》等专门性法规文件,不断完善各个环节的节能制度。
此外,在制度保障上,日本政府为了加强节能效果,还建立了4级节能管理体系(以首相为
首的节能小组、以经产省及地方经产局为主干的节能领导机关、负责节能工作的28家节能中心以及各企业定期上报能源利用状况报告并接受经产局的节能检查等)。
不仅日本政府对节能问题十分重视,日本民众也采取了积极有效的措施。
目前日本已经有约16万个家庭建起了太阳能系统。
这些使用太阳能的家庭认为这不仅能节约大量能源,而且随着时间的推移,用太阳能的免费供电可弥补高额的安装投资。
另外,日本的公司也都知道,节能产品是重视环保的日本人的最佳选择。
如果无法在节能技术上不断创新,产品最终将失去市场。
民众生活中所必须的家用电器,诸如空调、冰箱、电视、暖炉、燃气炊具、热水器和电子计算机等都有节能产品供民众选择,而且也得到了民众的普遍欢迎。
四、开发新能源
从1974年开始,日本开始执行“新能源技术开发计划”,努力发展包括太阳能、地热、煤液化和气化技术、合成天然气、风能和潮汐能等在内的各种新能源。
此后又分别于1978年和1989年提出了“节能技术开发计划”和“环境保护技术开发计划”。
1993年,日本政府将上述3个计划合并成了规模庞大的“新阳光计划”,加大了对能源领域的技术开发。
目前,日本能源构成多元化的战略已取得了初步成效。
太阳能、风能、核能等新能源得到应用,并利用了生物发电、垃圾发电、地热发电等方法,极大地缓解了日本对石油的依赖。
在能源消费结构中,石油所占比例从高峰时的77%降到了51%,天然气比重从2%提高到13%,煤炭占17%,核能占13%,水能占4%,地热、太阳能等新能源占2%,大大减少了对石油的依赖程度。
五日本农村生物能源利用广泛
日本农村对畜牧业采用大规模的工厂式养殖,大量的牲畜粪便极大的污染了环境,于是生产者利用沼气来减少环境污染,同时利用沼气能源自主发电。
电力又可以用来改善牲畜的居住条件,增进机械化和自动化养殖。
另外,政府正在构想并部分实施小规模的农户式的生物质能的开发,农户家庭引入配套的生物质能转化的设备,将农业生产中的生物材料或废弃物经过加工转化成能量,然后在生产或生活中加以利用。
日本对环境的保护和能源的合理利用是值得我们思考和借鉴的。
第一,大力提倡节能,提高油品使用效率。
我国同样是一个资源稀缺的国家,应将节能和提高效率放在首要地位,努力建设低投入、高产出、低消耗、少排放、能循环、可持续的经济体系和节约型社会。
首先,要调整和优化产业结构,加快经济增长方式由粗放型向集约型的转变,降低经济增长的石油需求弹性。
二是要完善产业技术政策,支持企业开展节油和综合利用方面的技术改造,逐步淘汰浪费资源的工艺、技术和产品。
三是要完善以《节约能源法》为核心的节能法律法规体系,制定和实施主要耗能设备和产品的强制性能效标准。
第二,促进能源多元化,加大开发可再生能源及核能。
中国能源战略的一个重要方面是能源多元化,不断改善能源结构。
首先充分利用资源丰富的水力、风力、地热、太阳能等可再生能源从税收、价格、融资等方面建立完善有效的激励机制,大力推动和促进可再生能源的发展,实现能源供应多元化。
二是保持各种能源的相对均衡发展,要稳步发展煤炭产
业,延缓用石油替代煤的进程。
三是大力开发替代石油产品,首先推进煤炭液化和气化的开发和应用,抓紧进行煤炭液化的可行性研究,继续做好煤炭地下气化试验,探索煤炭开发和利用的新途径;积极开发利用生物能源,变废为宝,做到能用利用和环境保护两不误。
第三,加快建立我国石油储备体系。
在石油储备主体方面我国可以借鉴日本的经验,在国家战略石油储备之外,可以通过立法规定要求企业在正常的商业储备之外,承担一定的为国家和社会服务的石油储备;至于我国石油储备的规模,储备规模过大,超过现有财力,势必增加中央和地方财政负担;规模过小,达不到储备的目的,根据日本等发达国家的情况,我国可以用15年左右的时间,建立和逐步完善我国的战略石油储备体系。
四是石油储备资金的筹措,根据石油储备的主体,应该以政府拨款为主,政府和民间多方面、多渠道筹集,可以考虑:财政筹资,即国家用于石油储备的财政拨款和利息补贴;政策性筹资,可以以石油消费特别税的形式,在每升石油消费中提出一定的比例作为国家战略石油储备资金,用于储备设施的建设或储备油的购进。
第四,在广大农村也推广能源利用设备和技术,特别是丘陵和山地区域的分散小型农户,他们的基础设施落后,但又需要耗费各种能量,政府应当进一步加强小农户的生物能源转化的能力,帮助其保护耕地等自然资源和环境,同时满足自给自足的能源需要。
最后,加大石油工业“走出去”的步伐。
根据国外的经验,政府政策的主要取向之一,是通过多种优惠政策,支持和鼓励企业到国际石油市场上进行勘探和参与开发,获得更多的国际市场的石油资源。
首先,国家应在资金、税收、企业用汇的及时性、海外市场各类风险规避的指导等方面,建立起一整套的配套措施。
对于在政治上有重大意义的项目可由国家开发银行提供低息贷款对于纯商业性的勘探开发,可由若干家银行组成的银团贷款为其提供融资。
对于融资金额在承受能力内的项目,有条件的银行可积极利用现有政策优势,牵头在海外直接组建由中资银行的境外机构参与的银团贷款对项目进行融资。
最后国家应根据市场经济原则通过行政手段推动能源企业的重组,解决目前石油企业尤其国有企业还存在的一些问题,诸如管理体系官僚化,机构过于臃肿,集团与下属公司之间的关系没有理顺等等,从根本上提高中国企业的国际竞争力。