标题: 日本绝不放弃的燃煤？“超超临界发电”的减碳净煤术
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2021/12/13 陈威臣
“发展绿能的世界趋势下，为何日本无法放弃燃煤发电？”众所瞩目的COP26大会在11月
13日结束后，会中出席各国缔约的《格拉斯哥气候公约》，是史上第一次的减煤减碳公约
，具有划时代的意义。COP大会期间，有40个国家签署一份“脱石炭”声明，主要工业国
在2030年、一般国家在2040年，将达到终止煤炭发电的目标时——日本政府却没有签署。
而这也是为何环保团体，对于日本首相岸田文雄表明“日本将达成实质零排碳标准”，感
到嗤之以鼻的原因。
《格拉斯哥气候公约》让世界各国认知并重视到经济过度发展，导致地球环境严重破坏，
最终将摧毁人类文明的结果，然而原本喊得震天响的口号，最后却没能以更严苛的标准，
更强硬的措辞，来遏止煤炭火力发电的增长，让不少环保团体以及政治家失望，本届大会
主席夏尔玛（Alok Sharma）便忍不住哽咽的表示，他能理解大家对此事的失望，但还是
必须要让所有会员国都能接受这项决议。
夏尔玛之所以会这么说，主要还是部分的发展中国家，对于煤炭燃料有相当大的依赖，毕
竟煤炭的储量仍相当庞大且价格便宜，即便同为火力发电，成本比起天然气或是燃油低廉
，也没有像核能发电般的高门槛，自然受到发展中国家的青睐。
然而燃煤发电产生的废气，除了排放大量二氧化碳，并排出含有氮氧化物、氧化硫等有害
物质之外，也会产生粉煤灰、汞、以及煤渣等，必须从锅炉中排除，不但会造成地球温暖
化，也产生PM2.5，危害人体甚巨，因此如能限制燃煤发电便于以汰除，的确可以相当程
度的减缓地球暖化的效应。
不过，理想很完美但现实却是残酷的。要能够达成控制地球增温幅度限制在工业化之前的
1.5℃，其实是相当严峻的挑战。更何况，不仅仅是发展中国家，就算是先进国家的日本
，对于“放弃燃煤发电”一事，现状也是极为困难。
长期关注气候环境变迁的国际环保团体“气候行动网络”（Climate Action Network，简
称CAN），便在COP26会议期间，每天都检视各国的发言及作为，颁发积极应对的“宝石奖
”，以及消极以对的“化石奖”，其中澳洲在会议期间总共被颁发了五次化石奖，因而“
夺得了”金奖，至于英国、美国及巴西等国也各获得两次化石奖，至于日本则拿到一次化
石奖。
CAN认为阶段性的废除煤炭发电是这次COP的优先课题，但日本却在2030年以后仍将持续使
用，且原本日本政府在2020年10月，曾宣布将在2050年达成温室效应实质排碳量归零的目
标，但在今年4月却改为2030年将达到2013年排放标准的46%。
不过对日本这个缺乏天然资源的岛国而言，所要面对的是高达1亿2千6百万人口、以及世
界第三大经济体所需的庞大用电需求。尤其在经济高度成长期，原本占有绝大部分的水力
发电，在无法满足日本国内的用电下，燃油发电开始成为日本发电主流。
然而1973年第一次石油危机，让日本惊觉到依靠石油发电根本是被他国掐著脖子，如果不
将发电方式多元化，对于日本经济发展与供电，将会出现严重的破口。也因此除了开始发
展天然气发电外，当时相当热门的核能发电，在日本逐渐成为主流，毕竟只需少数的核燃
料棒，就可产生极高温的热能产生蒸气推动涡轮运转发电，怎么说都比石油好太多。
另一个日本开始发展的发电方式，就是燃煤发电了。对日本来说，煤炭价格低廉，且地球
上的储量庞大，即便自18世纪工业革命后已大量开采数百年，但煤炭仍可不断的供应人类
的需求，甚至日本自身即有矿脉可供开采，这也是为何时至今日，燃煤发电在日本仍占有
相当的比重。
2011年发生东日本大地震，巨大的海啸除了造成东北太平洋沿岸重大的伤亡及城镇的毁灭
外，位于福岛的福岛第一核能发电厂，也因海啸袭击造成备用发电机组损毁，造成正在发
电的三座机组无法供给冷却水降温，最后导致这三座机组炉心熔毁的严重核灾事故。
福岛核灾发生后，让日本的舆论认为即便管控严格，但在天灾发生的当下，人力自诩的科
技根本是不堪一击，也让日本人开始反思核能的利弊，日本原有54座核能发电机组，但如
今只有8座恢复运转发电，22座机组确定废炉。虽然日本政府在供电与空污环保的压力下
，期盼到2025年能够恢复12座核电机组的运转，占日本供电的20-22%左右，不过民意的压
力下能否达成还在未竟之天。
2021年10月4日自民党的岸田文雄当选日本第100任内阁总理大臣，尽管出身广岛的岸田相
当反对核武，但对于核能发电则不置可否，态度上较为消极，主要还是在于核废料的处理
相当复杂，且核废料存放时间高达10万年，民众根本无法接受，加上岸田的故乡曾遭受核
武摧毁，因此即便应用在和平用途，岸田的政策上其实对于核电并没有太多的着墨。
事实上根据相关统计资料，目前核电仅占日本供电的6.2%（2019年），与福岛核灾前的
25%相比，比例上降低非常多，虽然日本政府希望能够提升核电的发电比例，不过由于各
地民众反对，导致重启核电牛步化。反而是液化天然气（LNG）发电自2011年之后，年年
占发电比都超过40%，近年因日本发展绿电而让原本大量依赖的火力发电，稍微降低，
2019年天然气发电为37.1%，为目前日本的供电主流，至于燃煤发电也高达31.8%，可见日
本依赖煤炭的比重相当高。
这也是为何日本无法加入脱石炭的行列，对日本而言，高达三分之一的发电比重，虽说绿
能近年在日本取得长足的发展，发电比重自2010年的2%，成长至目前的10.3%（2019年）
，但要在短短的十年内找到替代能源，取代超过30%的燃煤发电，根本是天方夜谭。
超超临界发电
再者，日本还拥有新式发电技术，不但提升热转换效率，增加发电效率，也可大幅降低空
污与废气排放，那就是日本引以为傲的“超超临界燃煤发电机组”。目前大多数的燃煤发
电厂，都属于“亚临界发电机组”，差别在于锅炉内的主蒸汽压力和温度的不同，由低到
高分为“亚临界”、“超临界”和“超超临界”三种。
可以说热转换效率越高，使用的燃煤量以及排放出的废气就会越少，不过使用的涡轮发电
机组的材质与技术门槛也就越高。日本很早以前就开始开发超超临界发电技术，毕竟煤炭
燃料对缺乏资源的日本来说，算是相当重要的物资，但如何在环保与能源获取之中取得平
衡，最好的方式还是发展更优良的发电技术。
也因此日本十分重视超超临界机组的发展，最为人称道的就是横滨的矶子火力发电所（
Isogo Thermal Power Plant）。矶子火力发电所建于1967年，不过在2002年开始，便将
所属的两座亚临界发电机组，陆续置换为超超临界机组，并采用最新的脱硫、降低二氧化
碳及微粒污染物的技术，使其废气排放接近燃气发电基准的标准，且总发电量可高达120
万瓩。
由于日本地狭人稠，且多山多森林的环境，让日本无法像欧美各国找到可以大量放置太阳
能发电板的处所，这也是日本在太阳能发电上的瓶颈，因此日本转而发展潮汐、地热或是
沼气发电技术，只不过这些发电方式仍在试验阶段，短期内要能够实用化，进而取代燃煤
发电，仍有很长的一段路要走。
这也是目前日本电力的发展困境，依此看来近20年内仍须相当程度的依赖部分现有的核电
机组，并且增建天然气发电厂，以及将现有的燃煤发电机组，陆续更新为超超临界机组，
以维持日本的发电能量。
日本算是国际上核能发电的先进国，所以不少企业都是核能相关的产业，目前日本也有“
日本原子力产业协会”、“原子力安全推进协会”等民间社团，以及“地下式原子力发电
所政策推进议员连盟”与“最新型原子力替代推进议员连盟”等政治团体。而这两个政治
团体主要是以自民党议员为核心，包括前首相安倍晋三、前防卫大臣稻田朋美等人，都担
任其要职。
这两个团体主要是因为福岛核灾后，日本国内民众普遍厌恶核能发电，加上日本的右派也
有不少政治家开始支持脱原发，因此希望利用最新技术更替现有的核电机组，来延续核电
的使用，只不过因脱原发现已成为日本的主流意见，已非过往左右斗争的态势，相关的团
体力量也不若以往了。
然而目前有越来越多国家，要求许多制品都必须使用绿电，否则将禁止贩售，也因此大多
数的跨国企业，包括Google、Apple、Facebook等企业都开始全面使用绿电，并要求相关
供应链产业必须配合，这让不少日本企业压力相当大，因为如无法满足将会被踢出全球供
应链之外。
然而日本的绿电发展却因上述原因，导致进度牛步化，以目前日本政府的规划，2030年只
能达成24%的比例，这样的窘境会让日本企业无法在日本国内购买到绿电，最后被迫迁厂
至海外生产，此举将会严重打击已经摇摇欲坠的日本经济。
也因此包括索尼集团（SONY Group）、花王（Kao）、理光（Ricoh）等企业，在2020年底
开始，即不断地与日本政府对话，期盼能够尽量扩充绿电，并在2040年能达成40%的水准
，以利日本企业的竞争力，当时的首相也为此公布日本未来30年的能源政策，发出将在
2050年达成碳中和的豪语。
只不过一年后的今天，不但日本政府早已放宽相关标准，在COP26当中也没有签署“脱石
炭”的宣言，有趣的是，这次的COP26的宣言，减少煤炭使用成为大会的争议焦点，在大
部分的发展中国家，无法放弃煤炭发电的状况下，最后的宣言只得减缓宣示力道，反而让
日本的超超临界发电技术，突然成了减碳的救世主。
然而地球温暖化的程度，已到了人类不得不改变的地步，在绿电主流的影响下，日本未来
的能源政策如何，都将牵动着日本经济的发展，身为世界经济大国的日本，在“脱核能”
与“脱石炭”的民意压力下，必须苦思相关的对策以达成目标了。