位于太平洋西岸的島嶼國家——日本,國內化石資源匱乏,所需油氣等能源資源幾乎全部依賴進口。超低能源自給率與石油危機爆發的雙重壓力,致使日本成為世界上最早重視能源轉型的國家之一。
為確保能源可持續穩定供應,日本政府出臺一系列政策法規,大力提倡節約能源,并提高能源效率,由此,區域能源在日本乘勢而起,對于推動日本能源利用方式轉型升級發揮了重要作用。
通過區域能源相關先進技術與能源系統的深度融合,日本合成化學工廠——大桓工廠,每年可減少25%的運行成本和5%的二氧化碳排放;日本國會議事堂年可削減電力消費量27%,減少二氧化碳排放量27%;日本夏普龜山工廠每月則可減少二氧化碳排放35.5噸,削減電力消費約8.7萬千瓦時,諸如這樣的例子還有很多。
那么,日本是如何通過發展區域能源,保障經濟提速的同時,克服能源短缺問題?又如何在提高能源利用效率的同時,將環境污染程度控制到最低?
近日,在由北京創客能源服務有限公司發起的綜合能源服務公益大講堂上,網能菱重(北京)綜合能源工程技術服務有限公司副總經理辻清一分享了區域能源在日本的發展經驗。
節能環保問題倒逼
日本區域能源發展
日本的區域能源發展史要追溯到20世紀60年代。二戰之后,日本經濟高速發展,到20世紀60年代末,其已在世界經濟形勢中占有舉足輕重地位。但日本為此也付出了嚴重環境污染和能源危機的慘痛代價,從而倒逼日本城市區域能源“挑起”節能減排的重擔。
據介紹,從20世紀60年代起,日本就在政策層面開始引導發展區域性集約化冷熱聯供,并將其作為改善城市環境的有效手段。
1967年,日本政府制定頒布了《公害對策基本法》,將區域性供熱供冷系統作為重要提案,環保部門后續也直接參與了區域性供熱系統的建設與推廣工作,從而成為日本區域能源發展的重要推手。
值得注意的是,第一次石油危機的到來打破了日本經濟高速增長的格局,降低石油進口貿易依存度成為日本首要解決的難題。為此,日本政府采取了系列舉措,其中就特別提到實施區域性供熱系統提升能源效率,致力于通過推廣區域性能源系統有效解決本國能源需求量急劇增加、供應嚴重缺乏的困境。
之后,區域性供熱的行業研究與項目不斷涌現,空調安裝量隨之上升,區域供熱負荷也在不斷增加,城市群普及區域性供熱系統的作用得以顯現。事實證明,區域能源的普及也恰恰順應了日本經濟發展和人民生活水平提高的必然趨勢。
從追求設備效率
向系統節能轉變
據辻清一介紹,區域能源在日本的發展可謂跌宕起伏。其變遷史可分為創世期、成長期、普及期、低迷期和恢復期五個階段。
1970年,日本在大阪萬國博覽會首次采用空調模式進行區域供熱(冷),此次嘗試正是日本區域能源發展的起點。次年東京新宿都心等地住宅區也開始實行區域空調供熱(冷)。隨后在1972年,“供熱事業法”的制定實施,正式開啟了日本區域空調發展的新紀元。
如果說1970—1979年為日本區域能源的創世時期,那么1973年,震撼全球的石油危機爆發隨即讓日本區域能源發展跌進低谷。
直到1980—1989年,日本全國城市優化進程加快,區域能源發展才逐漸邁入成長期。冰蓄冷、三聯供、熱泵等新技術開始入駐日本。
1990—1999年日本區域能源穩定發展,正式步入普及期,這段時間也正是日本冰蓄冷技術發展的全盛期。大批區域能源項目,如關西國際機場、大阪OPA項目、關西國際機場大門地標項目、三宮站南地區等相繼建設投運,區域能源得到空前發展。
“但自從1999年后,日本經歷了泡沫經濟崩潰后的長期低迷和徘徊,從而導致2000—2009年間,區域能源發展再次陷入低迷,至此,三菱集團停止了吸收式冷凍機的生產,開始進入了以大型冷水機組生產為主的階段。”辻清一說。
2010年至今,日本區域能源始終處于恢復期,但隨著大型冷水機組的投產和運行,設備費用和維護費用昂貴的冰蓄冷技術發展開始走下坡路。
“冰蓄冷技術投資較大,尤其是在維修設備方面費用高昂。而中國目前這項技術的發展正相當于日本區域能源普及期的階段,日本經驗可為中國當下發展冰蓄冷技術提供重要參考。”辻清一說。
據介紹,當前,隨著日本區域能源需求的減少,區域能源發展已不再停留單純地追求設備效率的階段,而是升級邁入設備更新升級階段,逐步進入系統整體的節能化和適應環境多元化需求的階段。