极具样本研究价值的日本能源形势
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2024-05-31 16:44
北京
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世界第四大经济体和第五大能源消费国，能源消费和二氧化碳排放早已达峰，高度依赖化石能源且完全进口，惹下大祸的核能仍将担重任。
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对于我们的近邻，国人对日本有着复杂的感受。作为世界第四经济大国，日本也是世界性的能源消费大国，能源形势呈现出多方面的鲜明特征，细分的能源品种在全球能源市场都具有较大的影响力。深入了解日本的能源形势，对于作为世界第一大能源消费和进口国的我国，极具现实和参考意义，更有助于我们客观、冷静地认识这个近邻。
作为世界最大的经济体之一，日本也是世界性的能源消费大国，能源消费和二氧化碳排放早已达峰，能源消费主要依赖化石能源且基本上完全依靠进口，是日本能源形势最显著的三大特征。根据国际货币基金组织2024年4月发布的报告，2023年，日本国内生产总值（GDP）为4.21万亿美元，排名美国、中国、德国之后，位居世界第四位。日本是世界性的能源消费大国。根据英国能源研究所2023年6月发布的2023年《世界能源统计评论》，2022年，日本一次能源消费总量为17.84艾焦尔，占比世界的3%，排名中国、美国、印度和俄罗斯之后，是世界第五大能源消费国。从能源品种细分来看，日本在全球能源市场的地位和影响力更为显著。很长的时间里，日本保持着仅次于美国的世界第二大石油消费国的地位。1989年至2007年，日本的石油消费每天都保持在500万桶以上的水平。1996年，日本的石油消费总量达到每天594.1万桶，为历史最高水平。2003年，日本的石油消费被我国超越，退居世界第二。2015年，日本的石油消费又被印度超越，退居世界第三。2022年，日本的石油消费为每天333.7万桶，排名美国、中国、印度、沙特阿拉伯、俄罗斯之后，位居世界第六位。与石油类似的是，日本也是天然气消费大国。很长的时间里，日本是排名美国、俄罗斯之后的天然气消费大国，不时与加拿大争夺世界第三的位置。2014年，日本的天然气消费总量达到1248亿立方米，为历史最高水平。2022年，日本天然气消费总量为1005亿立方米，排名美国、俄罗斯、中国、伊朗、加拿大、沙特阿拉伯之后，位居世界第七位。日本更是世界性的煤炭消费大国。2022年，日本的煤炭消费总量为4.92艾焦尔，排名中国、印度和美国之后，为世界第四大煤炭消费国。2017年，日本的煤炭消费总量达到5.1艾焦尔，为历史最高的水平。深入研究具体的数据，我们认为，以下三点是日本能源形势的最显著特征：一次能源消费和二氧化碳排放早已达峰。从英国能源研究所的报告数据看，早在2005年，日本的一次能源消费就达到峰值，一次能源消费总量为22.55艾焦尔，此后日本的一次能源消费总量就持续下降，2022年比2005年下降了4.71艾焦尔，减少的幅度为20.88%。三年之后的2008年，继一次能源消费达峰之后，日本能源消费产生的二氧化碳也达到峰值，为12.93亿吨。2022年，日本能源消费产生的二氧化碳，下降到10.657亿吨，减少了2.273亿吨，减少的幅度为17.57%。
日本仍高度依靠化石能源。虽然能源消费和二氧化碳排放早已达峰，但日本的能源消费仍高度依赖化石能源。2022年，日本消费的石油总量为6.61艾焦尔，是日本第一大能源消费来源，占一次能源消费总量的37.05%；煤炭的消费总量为4.92艾焦尔，是日本第二大能源消费来源，占一次能源消费总量的27.57%；天然气的消费总量为3.62艾焦尔，是日本第三大能源消费来源，占一次能源消费总量的20.29%。三大化石能源合计，占2022年日本一次能源消费总量的84.91%，是日本能源消费的绝对主体来源。除三大化石能源外，另外两大传统的能源来源，即水电和核能，也在日本能源消费中占有相当的比例。2022年，日本的水电消费量为0.7艾焦尔,核能发电量为0.47艾焦尔，合计为1.17艾焦尔，占一次能源消费的6.55%。近年来，日本的可再生能源发展较为迅速，但2022年的可再生能源消费量也只有1.53艾焦尔，仅占一次能源消费总量的8.57%。日本化石能源消费基本上完全依赖进口。作为世界性的能源消费大国，日本国内的能源资源极其匮乏。除水电、极少量的煤炭和核原料外，日本本土的能源产量都非常小，其所消费的石油、天然气和煤炭三大化石能源，基本上完全依赖进口。根据日本经济产业省资源能源厅2024年2月发布的《日本能源—理解当前能源形势的10个问题》报告，2021财年，日本能源自给率只有13.3%，大大低于经合组织主要国家。2022年，日本原油消费的99.7%、天然气消费的97.8%和煤炭消费的99.7%，均来源于进口。
趋势不同的三大化石能源消费和集中而又分散的能源进口
作为能源消费主体的三大化石能源，由于福岛核事故的影响，近年来日本的石油、天然气和煤炭消费，出现了不同的消费趋势。虽然同样基本上都完全依赖进口，但日本进口的石油、天然气和煤炭，其进口来源格局却差异巨大。1996年消费达峰后，日本的石油消费总量就不断下降，主要原因包括经济低迷、人口下降以及日益严重的老龄化。2009年，日本的人口总数达到峰值，此后就不断减少。根据日本内阁府2024年2月15日发布的数据，2023年，日本年中（7月1日）人口数量为12451.67万人，同比减少4.86‰，减少了60.83万人，比2019年减少了174.83万人。此外，根据世界银行的数据，截至2022年，日本65岁及以上人口的比例为30%，欧盟为21%，美国为17%，中国为14%。从1996年峰值的570万桶/天到2022年，日本的石油消费量平均每年下降2%。美国能源信息署预计，2023年至2024年间，日本的石油消费量将下降3%，降至330万桶/天，其中2024年日本的年度石油消费量将降至至少是自1980年以来的最低水平。不断下降的石油消费，冲击最大的是日本的炼油行业。作为曾经的世界第二大石油消费国，日本也曾拥有庞大的炼油能力。20世纪70年代末至80年代初，日本的炼油能力达到最高水平，为每天560万桶以上，此后就持续下降。2023年春季，日本运营的炼油厂，有22家，炼油能力合计为332.6万桶/天，比高峰时期的1980年每天减少了230万桶以上，折合年炼油能力为减少了1亿吨以上。日本的炼油企业，主要服务于国内的石油市场。与主要是21世纪以来大规模建设的周边国家新建炼油能力相比，例如，中国、韩国和印度，日本炼油厂的国际竞争力非常有限。一方面，日本炼油厂的规模较小，先进程度不高，低价值产品数量较多；另一方面，主要加工较轻、硫含量较低的原油，从而使得日本炼油厂的利率非常有限，周边国家先进炼油厂的利润率，比日本的炼油厂高出30%-50%。不断下降的石油消费，加上国际市场的竞争力不强，使得当下日本炼油业生存艰难，炼油厂的关闭仍在持续。2023年10月中旬，新日本石油株式会社永久关闭了位于日本西部的一家日产12万桶的炼油厂，另一家公司出光兴产株式会社，也计划在2024年3月关闭一家日产12万桶的炼油厂。这两家关闭的炼油厂，占日本炼油能力的7%。可以预见的是，随着石油消费量的持续下降，日本的炼油能力将不断萎缩。因为本土基本上不生产石油，加之化工行业的需要，日本大量进口石油，即使消费量不断萎缩之后，今天的日本石油进口数量仍是排名中国、印度之后的世界第三大石油进口国。根据美国能源信息署的数据，2022年，日本每天进口250万桶原油和100万桶石油产品（主要是石脑油和液化石油气）。而根据英国能源研究所的数据，2022年，日本的石油进口数量为346.5万桶/天。
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2022年，日本原油进口主要来源于中东地区，占比93%，高度集中。其中，沙特阿拉伯为日本最大的原油进口来源国，占当年日本原油进口总量的42%；阿拉伯联合酋长国排名第二，占比34%；科威特、卡塔尔排名第三，占比均为8%。俄罗斯曾是日本重要的原油进口来源国，2021年俄罗斯原油占日本原油进口的4%，2022年2月俄罗斯与乌克兰战争爆发后，2022年日本进口俄罗斯的原油数量下降，当年来自俄罗斯的进口原油只占日本原油进口总量的1%。不同于原油，2022年的日本成品油进口来源非常分散。从地区看，西半球、中东和亚太地区，基本上三分了日本成品油进口的天下。从国别看，美国是日本最大的成品油进口来源国，来自美国的成品油，占了日本当年成品油进口总量的28%，大大高于其他国家；韩国排名第二，占比14%，只有美国的一半；阿拉伯联合酋长国排名第三，占比11%。作为亚太地区的主要炼油中心，新加坡对日本的成品油出口并不多，只占当年日本成品油进口总量的3%，不仅低于中东地区的卡塔尔、沙特阿拉伯、科威特，也低于北美地区的加拿大。2011年3月，福岛第一核电站事故发生后，到2012年5月5日所有的48座核反应堆全部停运，迫使日本大量依靠进口的天然气发电来弥补损失的发电量，从而使得这一段时间里日本的天然气消费量不断增加。2011年，日本的天然气消费量为1120亿立方米，2014年增加至1248亿立方米，为历史最高水平。此后，随着2015年开始陆续重启核反应堆，核电站不断投入运营，日本的天然气消费量出现下降。2019年，日本的天然气消费量下降到1081亿立方米，比最高水平的2014年减少了167亿立方米，2022年又减少到1005亿立方米。日本进口的天然气，全部是液化天然气，日本是世界上最早使用液化天然气的国家之一。早在1969年，日本的第一座液化天然气接收站，根岸（Negishi）接收站就投入使用，接收美国阿拉斯加生产的液化天然气，为东京电力公司供应天然气。根据国际天然气联盟出版的2023年版《世界液化天然气报告》，截止2023年4月，日本拥有的液化天然气接收和再气化能力，高达2.175亿吨，排名世界第一，占全球的比重超过22%。除2021年、2023年两年被我国超越之外，很长的时间里，日本都保持着世界最大的液化天然气进口国的地位。2014年，即日本天然气消费量最高的一年，也是日本液化天然气进口量最多的一年，当年进口了1218亿立方米的液化天然气。随着更多的核反应堆重新启动，日本的液化天然气进口量不断下降。2018年，日本重启了五座核反应堆后，2019年日本液化天然气进口量数下降了7%（7亿立方英尺/天），2019年至2022年间又下降了7%。2022年，日本的液化天然气进口量下降到983亿立方米，跌破了1000亿立方米的水平。为确保进口的稳定和进口来源的安全，日本签订的液化天然气进口合同绝大部分为长期合同，每年供应日本液化天然气进口量的90%。其余的进口份额，是根据20多个国家（包括再出口国）的短期和现货合同供应的。10多年来，澳大利亚一直是日本最大的液化天然气供应国，其在日本液化天然气进口总额中的份额翻了一番多，从2012年的18%增至2023年的42%。卡塔尔在2012年排名第二，2023年下降到日本第七大液化天然气供应国。2023年，卡塔尔只提供了日本4%的液化天然气进口，低于2012年的18%，部分原因是日本与卡塔尔的一些长期合同到期。2023年，马来西亚是日本第二大液化天然气供应国，占液化天然气进口的16%（14亿立方英尺/天）。不过，2012年，马来西亚却是澳大利亚长期占据榜首的液化天然气供应国，供应了日本19%的液化天然气进口。
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此外，2023年，日本其他重要液化天然气供应商包括，俄罗斯占9%（8亿立方英尺/天），美国占8%（7亿立方英尺/天），巴布亚新几内亚占6%（5亿立方英尺/天）。（三）起伏但较为稳定的煤炭消费且进口也主要依赖澳大利亚煤炭，是日本消费的第二大化石能源来源，较高的消费量也使日本成为世界第四大煤炭消费国。受福岛核事故的影响，日本的煤炭消费也出现新高，后虽然有所下降，但保持在较高的水平。2000年，日本的煤炭消费首次超过4艾焦尔，并在进入21世纪后持续走高。2008年，日本的煤炭消费超过5艾焦尔，达到5.09艾焦尔，创下了阶段性的新高。福岛核事故发生前的2010年，日本的煤炭消费为4.87艾焦尔。福岛核事故发生后，为了弥补减少的核发电量，日本重启了燃煤电站，煤炭的消费量也随之增加。2013年，日本的煤炭消费量再次超过5艾焦尔，2015-2017年三年都保持在5艾焦尔以上，2017年日本煤炭消费超过2008年并再创新高，达到5.1艾焦尔，为截止目前最高消费水平。随着核电站的陆续重启，如同天然气消费一样，日本的煤炭消费也出现下降，但下降的幅度有限。2021年和2022年，日本的煤炭消费量都保持在4.9艾焦尔以上。不同的石油和天然气，日本国内一直保持着煤炭的生产，但生产的数量迅速下降，目前已到了微不足道的水平。1981年，日本国内的煤炭产量为1770万吨，1990年下降到830万吨，跌破1000万吨的水平。2000年，日本国内的煤炭产量下降到310万吨，2019年下降到只有80万吨，跌破了100万吨的规模。2022年，日本国内的煤炭产量只有70万吨。间隙性增长的消费和迅速下降的产量，使得日本的煤炭进口保持在高位的水平。福岛核事故发生前的2010年，日本的煤炭进口量为4.61艾焦尔。福岛核事故发生后，日本的煤炭进口迅速增加。2012年，日本的煤炭进口量就超过了5艾焦尔，达到5.06艾焦尔。之后，虽有所起伏，但2013、2014、2015、2016和2018年五年，日本的煤炭进口数量都保持在超过5艾焦尔的水平。2022年，日本的煤炭进口数量有所下降，为4.82艾焦尔。
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有别于石油和天然气的进口，日本的煤炭进口来源非常集中。2022年，来自澳大利亚的煤炭，占到当年日本煤炭进口总量的67%，超过三分之二，是日本煤炭进口的最大来源国。印度尼西亚，占2022年日本煤炭进口的14%，位居第二；俄罗斯和加拿大，分别占2022年日本煤炭进口的6%，并列第三位；美国，占2022年日本煤炭进口的5%，位居第四。需要特别指出的是，近年来，日本的三大化石能源消费之所以出现我们前述的变化，并不是日本能源行业自身内在发展的结果，而完全是因为2011年3月大地震所导致的。一次重大自然灾害的偶发事件，使得此后10多年时间里的日本能源形势，完全改变了本来的发展趋势，这一现象本身，就值得能源研究界牢记并进行深入、细致和系统的分析及研究！
讨论日本的能源形势，不得不谈2011年3月的福岛核事故。这次核事故，不仅极大地改变了2011年以后的日本能源消费走势，而且也将对未来日本的能源形势产生重大的影响。2011年3月11日，日本东北太平洋地区发生了一次里氏9.0级的大地震。这次大地震，使日本福岛第一核电厂的放射性物质泄漏到外部，国际原子能机构将事故评定为特大事故（7级），与切尔诺贝利核事故同级，事故虽未产生重大的人员伤亡，但却造成了巨大的经济损失，严重冲击了日本的经济社会。从能源行业来说，福岛核事故发生后，日本陆续关闭或暂停了所有的核电站，以进行安全检查，2012年5月5日泊核能发电厂-3号反应堆关闭，从而使得自1966年7月以来日本首次完全没有核电生产。由于国内能源资源的匮乏和对进口能源的高度依赖，日本大力发展核电，以满足经济发展对能源的需求并保障能源供应的安全。1963年10月26日，日本第一台核电机组就投入运行。2006年5月30日，日本经济产业省资源能源厅制定了中长期的“核能立国计划”大纲，明确要推广核能利用，确保日本的能源供给。2011年1月，根据国际原子能机构公布的数据，日本拥有54座核反应堆（世界核工业联合会公布的数字为55座），仅次美国、法国，位居世界第二。2010年，核电占日本发电来源的30.8%，是日本电力最大的来源，占当年日本一次能源消费的13.22%，是排名石油、煤炭和天然气之后的第四大能源来源，在日本发电来源和一次能源消费中发挥了重要的作用。随着核电站的完全关停以及2015年以来的陆续启用，日本的石油、天然气和煤炭三大化石能源的消费形势，出现了戏剧性的变化，带来了我们前述的三大化石能源消费数量的起伏。
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与一次能源消费高度依赖化石能源相一致的是，核事故也造成了日本的发电再次高度依赖化石能源。根据英国能源研究所的数据，2022年，来源于天然气、煤炭和石油三大化石能源的发电量，占日本总发电量的64.75%，其中天然气是日本最大的发电用能源来源，占比高达30.93%；煤炭位居第二，占比为29.89%。作为高度依赖化石能源的国家，日本一直在积极开展能源转型。2021年，日本政府发布了“第六个战略能源计划”，并于2023年提出了《绿色转型脱碳电力供应法案》，目标是到2030年将非化石燃料发电来源在发电结构中的份额，从2022年的31%提高到59%，其中将太阳能、风能、水电、地热能和生物质等可再生能源在发电来源中的份额，从2022年的26%提高到36%-38%；化石能源发电（天然气、煤炭和石油）的比例，将从2022年的69%下降到2030年的41%。非化石能源的发展方面，日本政府要求，将太阳能装机容量从2022年的79吉瓦增加到2030年的108吉瓦，包括在50%的政府建筑（6吉瓦）、企业建筑和停车场（10吉瓦）、公共土地和推广区域（4吉瓦）安装太阳能。风电装机容量的目标增长重点，是将海上风电装机容量从2022年的0.14吉瓦增加到2030年的10吉瓦。2024年3月，日本政府批准了一项修正案草案，允许在日本的专属经济区安装海上风力涡轮机。此外，为了实现这些能源政策目标，日本政府将大力扩大氢和氨，在天然气和煤共烧发电、难以电气化的最终用途部门，以及先进的碳捕获和储存技术开发中的使用。对于2011年3月大地震中惹下大祸的核能，日本政府仍寄于厚望，政策目标要求将核能在发电中的份额，从2021年的5%提高到2030年的20%-22%，仍是日本发电的主要来源之一。2011年之前，核能约占日本电力结构的30%，日本政府计划到2017年将这一比例提高到40%以上。2011年福岛第一核电站事故发生后，日本政府暂停了所有核反应堆的运行，以进行强制性检查和安全升级。2015年核电站重启后，2018年至2022年，核能发电占日本总发电量的比例保持在5%左右。在日本政府批准的《绿色转型脱碳电力供应法案》中，指定核电为日本基本负荷发电的主要组成部分，并明确允许核反应堆在40年许可证之后，运行至60年。与此同时，日本政府还鼓励制造商和电力公司合作，开发下一代反应堆，这标志着核电在日本电力结构中的作用将会持续下去。截止目前，日本已经重启了12座反应堆，并预计在2024年再重启两座反应堆。日本中央电力公司宣布，将于2024年8月重启位于松江县的岛根2号机组；东北电力公司宣布，计划于2024年9月重启位于东北部宫城县的女川2号机组。2024年5月29日，日本原子力规制委员会，批准了由关西电力公司运营的高滨核电站3号和4号机组，可以延长运营20年。2030年，预计日本的核能发电量将需要24吉瓦的运行核电站，以实现占总发电量20%至22%的日本政府政策目标。到2024年底，预计将有12.6吉瓦的核能发电能力投入运行；2025年至2030年间，还需要重启11.4吉瓦的核发电能力，以实现日本政府的政策目标。就个人来说，近年来虽然撰写了大量关于世界能源问题的文章，但对于我们这个近邻的关注却非常少，约只撰写刊发了两篇文章。本文的篇幅虽然不长，但却是我准备过程和行文过程比较费时的一篇文章，随着资料的不断丰富和文章写作的不断深入，尽管最终呈现出来的文字，主要是通过数据来展现近年来日本的能源形势，但其实要说和想说的话非常多，文章的标题就是这一思虑的结果！无论是对世界能源问题研究广度的扩展、深度的深入，还是对于一个世界性能源消费大国的了解，我们都不应该忽视我们的这个近邻。仅一件具体的事例，即日本政府平稳地应对了福岛核事故后关停全部核电站，而没有给日本电力系统和国家的整个能源体系造成巨大的冲击，就值得我们进行深入的分析和研究！
