Концепция "низко-углеродного" общества в Японии: опыт и проблемы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Казахский Национальный Университет им. Аль-Фараби

Факультет Востоковедения

Кафедра Дальнего Востока

КУРСОВАЯ РАБОТА

на тему:

КОНЦЕПЦИЯ «НИЗКО-УГЛЕРОДНОГО» ОБЩЕСТВА В ЯПОНИИ: ОПЫТ И ПРОБЛЕМЫ

Выполнила: Уалиева А.

Научный руководитель: Балакаева Л.Т.

Алматы

2016 г.

Содержание

Введение

Глава 1. Концепция «низко-углеродного» общества

1.1 Понятие «низко-углеродного» общества. Ключевые показатели

1.2 Пути воплощения концепции: сценарии, особенности, характеристика

Глава 2. Новая энергетическая стратегия Японии

2.1 Предпосылки к энергетическим изменениям в Японии

2.2 Анализ особенностей развития солнечной энергетики

в Японии

2.3 Факторы размещения объектов солнечной энергетики

Глава 3. Реализация концепции

3.1 Опыт и проблемы концепции

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Актуальность темы заключается в анализе нынешнего состояния экологии Японии, и позволяет обширно рассмотреть проблемы и решения, которые нам предлагает группа специалистов Японии.

Быстрое экономическое развитие Японии в послевоенный период сопровождалось таким же быстрым загрязнением окружающей среды. Этому способствовал ряд обстоятельств.

Во-первых, сравнительно небольшие размеры территории страны, особенности ее рельефа, геологического строения, циркуляции атмосферы и некоторые другие природные факторы (землетрясения, тайфуны и иные стихийные бедствия).

Во-вторых, особенности отраслевой структуры ее хозяйства, в которой на первых этапах «экономического чуда» резко преобладали такие типичные «грязные» производства, как тепловая энергетика, черная и цветная металлургия, химическая и нефтехимическая, цементная, целлюлозно-бумажная промышленность.

В-третьих, особенности территориальной структуры расселения и хозяйства с чрезвычайно высокой их концентрацией в пределах Тихоокеанского пояса.

Все это привело к резкому нарушению экологического равновесия, что в конце 1960-х - начале 1970-х гг. поставило страну буквально на грань экологической катастрофы. По состоянию окружающей среды она оказалась едва ли не на последнем месте среди всех экономически развитых стран.

Задачами данной работы являются:

Ш Проанализировать историческое развитие становления Японии как «зелёной» сверхдержавы;

Ш Изучить и проанализировать материалы касательно данной темы;

Ш Выявить основные цели и задачи концепции;

Ш Рассмотреть энергетическую стратегию Японии;

Ш Рассмотреть новые проекты Японии по восстановлению экологии страны.

Ш Рассмотреть проблематику концепции.

Для анализа данной темы использовались научные статьи, отчеты специалистов, рекламные буклеты, газеты. Список литературы данной темы весьма обширен, и это факт даёт возможность рассмотреть проблемы экологии с разных сторон.

Глава 1. Концепция «низко-углеродного» общества

1.1 Понятие «низко-углеродного» общества. Ключевые показатели

С 2000-х годов экологическая политика Японии направлена на построение «низко-углеродного» общества. Предпосылками для данного направления японского правительства принято считать:

· уязвимость к стихийным бедствиям;

· бедность природными ресурсами при высокой концентрации населения;

· особенности менталитета японского населения, как уважительное, бережное отношение к природе, стремление к экономии ресурсов;

· повышенный уровень выбросов парниковых газов;

· глобальное потепление.

Под «низко-углеродным» обществом понимают такой вид социума, которому присущи:

· экологическое сознание, направленное на защиту окружающей среды;

· использование альтернативных нефти источников энергии;

· воспитание в обществе «людей - энергосберегателей».

В Японии строительство «низко-углеродного» общества обрела особую актуальность в связи с реализацией обязательств, предусмотренные по Киотскому протоколу, который подписал Токио. Концепция «низко-углеродного» общества стала разрабатываться в качестве основной базы, обусловленной возможностью и необходимостью стратегического курса на борьбу с глобальным потеплением климата. Ее выдвижение призвано было за счет создания привлекательного образа будущей социальной и экономической системы вооружить общество новыми ориентирами развития и обосновать необходимость в существенных материальных и организационных издержках, на которые следует пойти для достижения обозначенной цели. [1, с. 55]

Главной задачей данной концепции является сокращение выбросов CO2

на 70% ниже уровня 1990 г. Может быть достигнуто за счёт сокращения 40% спроса на энергию и путем введения энергоснабжения с низким содержанием углерода.

Ежегодные прямые расходы, связанные с сокращением выбросов CO2 будет колебаться между 7,0 и 9,9 трлн. йен, что будет составлять около 1 % от предполагаемого ВВП в 2050 г.

Японское правительство на данном этапе ставит перед собой две важнейшие задачи:

1) снижение доли углеводородов в энергетическом балансе страны;

2) эффективное энергосбережение и приоритетное развитие «зелёных» технологий.

ь Промышленный сектор: снижение на 30-40% из-за структурных изменений и внедрения энергосберегающих технологий.

ь Пассажирские перевозки сектор: снижение на 80% за счет правильного использования земель, а также повышение энергоэффективности и интенсивности выбросов углерода.

ь Перевозка грузов (Транспортный сектор): сокращение на 50% за счет более эффективного управления материально-технического обеспечения и улучшения энергетической эффективности транспортных средств.

ь Сектор домохозяйств: снижение на 40-50% за счет восстановления и распространения высоких изоляцией домов и внедрение энергосберегающих домашних приборов.

ь Коммерческий сектор: снижение на 40% за счет реконструкции и восстановления с высокой изоляцией здания и внедрение офисных энергосберегающих устройств.

В 2008 г. премьер-министр господин Абэ предложил курс на «Cool Earth 50», который имеет 50% целевой показатель сокращения выбросов парниковых газов к 2050 году.

Должны быть осуществлены следующие действия:

· Развитие инновационных технологий и распространение существующих технологий;

· Создание экономических институтов (институт торговли квотами на выбросы, институт налог - реформы по изменению социально-экономической структуры в «низко-углеродном обществе»);

· Изменение поведения местных органов власти.

Как и любая другая программа/проект японская концепция имеет свои ключевые показатели (индикаторы). К ним относятся:

· Показатель энергетической затраты на производство единицы ВВП, измененные в единицах условного топлива;

· Низкий уровень карбона;

· Уровень и качество бытовых услуг будут как минимум не ниже, а как правило, выше, чем в настоящее время;

· Активное распространение электромобилей или транспорта на топливных/солнечных/ветряных батареях.

· Полное исключение развития термоядерного синтеза, а также схожих видов отраслей;

· Развитие тех отраслей, которые напрямую связаны с проблемой эмиссии парниковых газов, например программы развития ядерной энергетики. [2, с. 93-94]

Концепция “низко-углеродного общества” исходит из того, что ископаемые источники энергии исчерпаемы, а их использование влечет за собой глобальное потепление климата - одну из наиболее серьезных угроз, стоящих перед человечеством. Тому подтверждением являются слова президента СОР21, главы МИД Франции Лорана Фабиуса на Третьей Всемирной Конференции ООН (март 2015 г.) по уменьшению риска стихийных бедствий: «В настоящее время 70% стихийных бедствий связаны с изменением климата. Это вдвое больше, чем двадцать лет тому назад». Глава МИД Франции уточнил, что цель предлагаемой системы предупреждения опасности климатических бедствий - предоставить наиболее уязвимым странам, в том числе малым островным развивающиеся государствам, доступ в режиме реального времени к постоянно обновляемой информации о погоде и климате с использованием современных коммуникационных технологий, в частности - систем оповещения посредством СМС. [3]

Кроме того, построение «низко-углеродного общества» может:

· ослабить конкуренцию за доступ к энергоресурсам в Восточной Азии и тем самым повысить эффективность региональной экономической интеграции.

· помочь Японии сохранить лидирующие позиции в различных форматах экономической интеграции. Внедрение технологий энергосбережения, имеющих инновационный характер, порождает мультипликативный эффект, который дает импульс развитию целого комплекса смежных отраслей экономики.

· усилить необходимость переориентации на внутренние источники экономического роста, включая вопросы создания новых рабочих мест, регионального развития, а также энергетической безопасности. Важный шаг в этом направлении - выработка интегрированных в общую стратегию экономического роста мер по сокращению эмиссии двуокиси углерода.

О серьезности намерений правительства Японии претворять в жизнь концепцию «низкоуглеродного общества» свидетельствовало создание в феврале 2008 г. при Канцелярии премьер-министра Консультативного совета по «низкоуглеродному обществу». В него вошли 20 человек, включая трех представителей крупного бизнеса -- президентов “Toyota Motor Corporation”, ”Tokyo Electric Power Company” и “Nippon Steel Cor-poration”.

Таким образом, выдвижение концепции «низко-углеродного общества» стало для Японии формой самоутверждения, поиска своей новой ниши в современном мире. Воплощение такой концепции предполагает объединений усилий нации в самых различных сферах (научно-технической, экономической, международной, социальной, социально-культурной) и служит средством поиска ее новой идентичности, созвучной реальностям ХХI в. [1, с. 56-57]

1.2 Пути воплощения концепции: сценарии, особенности, характеристика

солнечный энергетика япония

В 2004 г. была создана Исследовательская группа по разработке методики оценки средне - и долгосрочной экологической политики построения «низко-углеродного общества» в Японии. Основную координирующую роль в проекте взяли на себя две организации: Национальный институт экологических исследований -- НИЭИ (National Institute of Environmental Studies -- NIES) и Киотский университет. Проект получил финансирование из Исследовательского фонда по глобальным вопросам окружающей среды (Global Environmental Research Fund), управляемого Министерством по защите окружающей среды. В исследовательскую группу вошли более 60 специалистов, представляющих различные академические учреждения и бизнес - структуры, действующие в сфере энергетики, промышленности, транспорта, городского планирования, а также международных отношений.

За пятилетний срок (2004-2008) группа разработала 2 сценария построения «низко-углеродного общества» в Японии к 2050 г. Для публикации полученных результатов исследований и иных материалов, связанных с данным проектом, был создан специальный интернет-сайт (http://2050.nies.go.jp).

· Сценарий «А» получил название «Сценарий Тораэмона». Тораэмон -- герой мультсериала, симпатичный робот, олицетворяющий достижения технического прогресса и инновационную составляющую нашего бытия. Преобладающей тенденцией развития Японии, согласно данному сценарию, станут опережающий экономический рост, ориентированный на глобализацию мировой экономики, наращивание промышленно-технического потенциала, развитие третичного сектора, активизация процессов урбанизации и дальнейшая концентрация населения на территориях с традиционно высокой плотностью.

· Сценарий «В» получил имя сестер Мэй и Сацуки -- героинь мультфильма «Наш сосед Тоторо». Эти персонажи олицетворяют собой сельскую Японию с размеренным укладом жизни и господством патриархальных традиций. Соответственно, данный сценарий предполагает менее технологически мотивированную модель роста, основанную на большей степени государственного регулирования, большей локализации производства, а также большей ориентации на социальное, нежели экономическое развитие.

При проведении исследования использовалось сочетание научного прогнозирования (элементы методологии форсайта) и индуктивно-ретроспективного исследования, предполагающего выдвижение системы рекомендаций, вытекающих из заданного результата (“back-casting” approach).

Исследовательская группа определяла ориентировочные характеристики социального и экономического развития. Например, в рамках каждого из сценариев высчитывалось, каковы должны быть типичные услуги, потребляемые личными хозяйствами, как будут выглядеть здания и сооружения, каким будет городское планирование, как изменится промышленная структура, каким станет уровень энергопотребления и т.д. [2, с. 94-97]

При этом от исследователей требовалось также дать конкретные рекомендации, каким образом можно достичь намеченного. Предложения касались всех отраслей социально-экономической сферы -- макроэкономической структуры, промышленности, транспорта, коммерческого и бытового секторов и т.д.

Таблица сравнения сценариев

Сфера	Сценарий А	Сценарий Б
Общество	Высокие темпы экономического роста Сокращение числа населения Сокращение числа домашних хозяйств	Сокращение конечного спроса на энергоресурсы посредством замены альтернативными источниками энергии Сокращение числа населения Сокращение числа домашних хозяйств
Промышленность	Эффективные меры по внедрению экономичных двигательных установок и печей Переход на природный газ	Внедрение экономичных двигательных установок и печей Переход на природный газ и энергетику биомассы
Жилищно - коммунальный сектор	Внедрение высокоэффективных изоляционных материалов в сферу строительства и эксплуатации зданий и помещений Внедрение систем управления энергопотреблением в зданиях помещениях Использование экономных кондиционеров, водонагревателей и осветительных приборов Энергоснабжение на основе топливных батарей Распространение автономных систем энергоснабжения на солнечных и ветряных батареях	Внедрение высокоэффективных изоляционных материалов в сферу строительства и эксплуатации зданий и помещений Воспитание и внедрение в соц. практику экологического стиля жизни Активное использование энергии биомассы Распространение автономных систем энергоснабжения на солнечных и ветряных батареях
Транспорт	Интенсивное использование территорий Рациональное городское планирование Развитие общественного транспорта Распространение электромобилей и автомобилей на топливных батареях	Сокращение дистанции для поездлок на работу за счет более рационального использования территорий Развитие инфраструктуры для пешеходы и велосипедного транспорта Развитие гибридного транспорта
Источники энергии	Дальнейшее развитие атомной энергетики Активное использование системы аккумулирования электроэнергии в ночное время Разработка дешевых низко-углеродных источников водорода с помощью инноваций Разработка технологий улавливания и хранения углерода в промышленности	Активное использование газа и биомассы в энергетических циклах
Электроэнергетика	Ставка на высокоцентрализованные и масштабные системы электроснабжения, переориентации на атомную и гидроэнергетику	Ставка на децентрализованную сеть маломощных электростанций, основанную на комбинировании традиционных и возобновляемых источников энергии

Как можно увидеть по таблице, сценарии «А» и «В» имеют схожие критерии в инновациях, по моему мнению, это говорит о том, что японское правительство старается держать баланс между научно-техническим прогрессом и развитием сельского хозяйства.

Глава 2. Новая энергетическая стратегия Японии

2.1 Предпосылки к энергетическим изменениям в Японии

Как известно, 11 марта 2011 г. в регионе Тохоку произошло одно из сильнейших из зарегистрированных в мире и крупнейшее в истории Японии землетрясение силой около 9 баллов по шкале Рихтера. Оно сопровождалось цунами высотой до нескольких десятков метров, которое уничтожило целые поселения и повлекло за собой аварию на АЭС «Фукусима дай-ичи». Последняя стала самой масштабной после взрыва на Чернобыльской АЭС 26 апреля 1986 г. До этой катастрофы «Фукусима дай-ичи», состоящая из шести энергоблоков мощностью 4,7 ГВт, была одной из крупнейших в Японии и входила в число 10-15 самых мощных АЭС мира. [4, с. 71]

В результате землетрясения в стране автоматически были остановлены 11 энергоблоков из 53 существующих, в том числе три на «Фукусима дай-ичи». Остальные три ее блока оказались в аварийном состоянии из-за отказа системы охлаждения, что привело к утечке радиации. На самой станции произошло сильное радиоактивное загрязнение, пострадали несколько работников, получивших повышенные дозы облучения. Эта станция подлежит восстановлению, а на ее разборку потребуется не менее 30 лет (оценка корпорации «Хитати» и компании «Тюбу дэнки», а также вывод Японской комиссии по атомной энергетике). Полностью были остановлены АЭС «Фукусима дай-ни» (4 блока), находящаяся в 11,5 км к югу от «Фукусима дай-ичи», и «Онагава» (3 блока) в префектуре Мияги, в 70 км к северу от города Сэндай. [5]

В Японии, которая более чем на 80% зависит от импорта энергоносителей и шла по пути широкого использования ядерных технологий в мирных целях, остановка реакторов вызвала необходимость восполнения дефицита электроэнергии. Эта проблема усугубляется тем обстоятельством, что частота тока в северо-восточной части Хонсю, обслуживаемой электроэнергетическими компаниями Токио (TEPCO) и Тохоку, составляет 50 Гц, а в обслуживаемой компаниями Тюбу, Кансай и Хокурику юго-западной части, куда входят Нагоя, Осака и Киото, - 60 Гц. Это затрудняет кооперацию компаний, поскольку существует только один преобразователь частоты мощностью 1 ГВт. [6]

До аварии в Фукусима в соответствии с Планом инновационных энергетических технологий «Cool Earth 50», принятом министерством экономики, торговли и промышленности (МЭТП) в 2008 г.,

· долю атомной энергии в первичном энергобалансе предполагалось увеличить с 10% до 60% к 2100 г.;

· возобновляемых источников - с 5% до 10%;

· сократить долю ископаемого топлива с 85% до 30%. [7]

Однако события марта 2011 г. привели к тому, что уже в июле того же года Советом по энергетике и окружающей среде (СЭОС) Японии было принято решение о сокращении зависимости от атомной энергии. По сути, речь шла о пересмотре всей энергетической стратегии страны взамен наращивания мощностей АЭС провозглашался курс на отказ от их использования (хотя до 2011 г. на них приходилось 30% выработки электроэнергии и ожидалось увеличение этого показателя до 40% уже к 2017 г.). [6] Одновременно намечалось значительное повышение доли возобновляемых источников в энергобалансе страны, что объясняется также их большим потенциалом в плане построения низко-углеродного общества и противостояния глобальному потеплению, к чему Япония прилагает немало усилий. [2, с. 97]

В сентябре 2012 г. СЭОС обнародовал «Стратегию по инновационной энергетике и экологии» в рамках курса на «полный отказ от атомной энергии к 2030 году», в которой, однако, недоставало конкретных мер по стабильному обеспечению электроэнергией. А глава комитета по атомной энергии Кондо Сюнсукэ прямо заявил, что пока не ясно, «в какую сторону будет направлена новая политика». [8] Префектуры, в которых расположены АЭС, с одной стороны, сталкиваются с протестом местного населения против эксплуатации станций, а с другой, с негативным влиянием остановки их работы как на экономику, так и занятость.

В условиях приостановки эксплуатации практически всех ядерных реакторов в стране до того времени, когда они смогут подтвердить соответствие новым предписаниям безопасности, введенным сразу после 11 марта 2011 г., Япония увеличила импорт энергетического сырья, главным образом СПГ.

Против полного отказа от использования энергии АЭС выступила Кэйданрэн. Ее представители подчеркивали, что остановка АЭС стоит Японии ежегодно 3,6 трлн. иен, которые уходят за рубеж. Кроме того, для экономического роста необходимо наличие доступной по ценам энергии, что является весомым аргументом в пользу сохранения атомной энергетики. [8]

По состоянию на начало мая 2014 г. в Японии эксплуатировались только два реактора, а запуск в эксплуатацию еще 48 будет возможен лишь после подтверждения удовлетворения ими новых предписаний, которые после трагедии на «Фукусима-дай ичи» включают обеспечение особых мер противодействия в случае возникновения критических нештатных ситуаций, подобных произошедшему в 2011 г. расплавлению активной зоны реакторов. По свидетельству Управления по атомной энергетике Японии, наиболее вероятными кандидатами на получение разрешения на ввод в действие являются два реактора на АЭС «Сэндай» в префектуре Кагосима, но пока для этого «в документе объемом 7200 страниц не хватает некоторых данных». Например, меры противодействия лесным пожарам изложены, а в случае крушения самолета - не нашли отражения. Не хватает также информации о том, насколько оборудование устойчиво к нагреванию в случае возникновения пожаров. [9]

Под влиянием и давлением всех перечисленных обстоятельств Япония, обладающая полным ядерным топливным циклом, который включает обогащение и переработку отработанного ядерного топлива для рециклирования, возвращается в прошлое. От нового базового плана ожидали отказа от АЭС, но в опубликованной правительством в мае 2014 г. новой энергетической стратегии предусмотрен возврат не только к использованию атомной энергии, но (вразрез с Киотским протоколом), и угля. Как замечает агенство Bloomberg, «за 16 месяцев пребывания Абэ у власти не только не проведена ни одна из главных структурных реформ, но что еще хуже, политические решения, подобные этому (имеется в виду новый энергетический план - В. А., И. Т.), тянут Японию в обратном направлении». И добавляет: «Инвестиции в развитие альтернативных ядерной энергии и углю источников могли бы повысить конкурентоспособность Японии и жизненный уровень в стране, а также создать тысячи новых инновационных «стартапов». [10]

С одной стороны, ситуация выглядит именно так. Но, с другой стороны, по словам президента подразделения «Энергетические системы и ядерная энергия» корпорации IHI Наоя Домото, разработчика технологии, известной как A-USC (суть которой заключается в сжигании угля для получения высокотемпературного пара), для поддержания стабильных цен на энергию в Японии нельзя исключать эффективное использование угля. «Для страны, подобной Японии, столь зависимой от импорта энергоносителей, очень важно диверсифицировать энергетические источники», - говорит Ясуи Акира, отвечающий в МЭТП за угольную политику. «Наша основополагающая позиция - использование угля при всемерной заботе об окружающей среде. Уголь - экономичный и стабильный источник». [11]

В конце 2013 г. Кэйданрэн выступила за необходимость пересмотра введенных в июле 2012 г. льготных тарифов, призванных стимулировать развитие возобновляемых источников энергии, так как, по ее мнению, это слишком обременительно для японской экономики в нынешней ситуации. Однако определенные сдвиги в Японии успели наметиться до принятия нового энергетического плана благодаря специальным программам стимулирования развития возобновляемых источников энергии, и прежде всего, упомянутым тарифам. [12]

Япония стала вторым после Китая крупнейшим рынком солнечной энергетики, здесь активно предлагают и реализуют «солнечные» проекты. А в 2013 фин. г. в Японии отмечался настоящий «солнечный бум» - вместо первоначально планировавшегося ввода новых мощностей в солнечной энергетике страны в диапазоне от 3,2 до 4 ГВт было запущено более 9 ГВт, включающих как промышленные, так и коммунальные проекты. В результате фотовольтаические мощности Японии составили примерно 16 ГВт солнечной энергии. В 2012 г. суммарное производство фотоэлементов и солнечных батарей в Японии составило 2286 МВт (несколько меньше, чем в 2011 г.), а импорт фотоэлементов достиг 776 МВт (в 2011 г. - 263 МВт). [13]

2.2 Анализ особенностей развития солнечной энергетики в Японии

Солнечная энергетика - одна из самых перспективных и быстрорастущих отраслей мировой экономики, и по утверждению Европейской ассоциации фотовольтаики (ЕАФ), находится на пути превращения в прибыльный и даже в основной источник электроэнергии. [14]

В основе солнечной энергетики лежит использование солнечного излучения, т. е. неисчерпаемого и общедоступного (бесплатного!) источника энергии. Она является экологически чистой, хотя теоретически в очень отдаленной перспективе может привести к изменению рассеивающей способности земной поверхности, а, следовательно, и к изменению климата.

Большой потенциал развития отрасли обусловлен такими факторами, как естественное стремление каждой страны к обеспечению национальной энергетической безопасности, озабоченность экологическими последствиями использования ископаемых источников энергии и их устойчивым удорожанием.

В настоящее время привлекательность солнечной энергетики повышается вследствие снижения себестоимости электроэнергии, получаемой в этой отрасли в результате инноваций и совершенствования технологий.

Солнечные установки являются модульными, что позволяет создавать генерирующие станции любой мощности, и кроме того, они могут работать как при подключении к электросети общего пользования (on-grid, или grid-connected), так и автономно (off-grid). Показатель прироста числа рабочих мест в расчете на 1 МВт здесь выше, чем в других отраслях энергетики.

Развитие данной отрасли, конечно, имеет и целый ряд проблем. Прежде всего, это зависимость от погоды и времени суток, сложность аккумуляции получаемой энергии, высокая стоимость установок и необходимость очистки отражающих поверхностей от пыли, хотя постепенно они во все большей степени становятся технически решаемыми. Например, фотовольтаические установки могут работать, используя как прямую солнечную радиацию, так и рассеянную. А для обеспечения работы солнечной электростанции круглосуточно применяются технологии хранения энергии - преимущественно расплав соли или дополнение фотовольтаических установок аккумуляторной батареей или дизельным генератором.

Япония была первой страной, в которой развитие солнечной энергетики было поддержано на правительственном уровне. Еще в 1994 г. МВТП (с 2000 г. - МЭТП) приняло программу субсидирования индивидуальных солнечных установок [15]. После введения в 2003 г. стандартов портфеля возобновляемой энергии производство электроэнергии за счет возобновляемых источников в Японии удвоилось, и солнечная энергетика получила новый импульс к наращиванию мощностей. [16,17]

В 2004 г. Япония стала первой в мире страной, преодолевшей отметку в 1ГВт солнечных мощностей, но самым крупным солнечным электрогенератором (38% мировых установленных мощностей фотовольтаики) она оставалась лишь до 2005 г. [18]

В середине 2000-х годов развитие солнечной энергетики в стране на некоторое время замедлилось, что отчасти объясняется принятием в 2002 г. новой энергетической программы, нацеленной на дальнейшее наращивание мощностей атомной энергетики.

Использование фотовольтаических установок в жилом секторе активизировалось после введения в 2009 г. системы закупки избыточной электроэнергии по фиксированным ценам в течение гарантированного правительством периода времени (и то, и другое устанавливается МЭТП на каждый финансовый год на основе рекомендаций созданного для этого Специального комитета по определению тарифов). В 2010 г. именно за счет этих нововведений произошло существенное увеличение (на 37,7%) выработки солнечной энергии. Преобладание индивидуальных фотовольтаических установок (80% солнечных мощностей в 2011 г.) разительно отличает Японию и от Европы, и от Америки. [20]

В будущем, благодаря применению зарядных батарей и «умных» счетчиков, фотовольтаические системы в Японии предполагается превратить в обычный «домашний прибор». Подобная ориентация объясняется отсутствием больших свободных площадей, необходимых для функционирования систем промышленного масштаба - на электростанции наземного базирования и другие локальные источники, не входящие в общую энергосистему, в 2011 г. приходилось лишь 20% [20]. Вместе с тем, за один только 2012 г. их доля увеличилась до 30% [21].

Число мегасолнечных электростанций, или солнечных парков, в Японии также растет, их уже 40. В основном они появились благодаря субсидированию экспериментальных исследований, и сейчас находятся на стадии перехода к коммерциализации. Их стоимость все еще высока - 400-500 тыс. иен за кВт. С выходом Китая на рынок солнечных батарей их стоимость снизилась, поэтому с точки зрения международной конкурентоспособности на первый план выходит стоимость установки держателей и вспомогательного оборудования, а также мощность накопителей.

Все большее применение находят и устанавливаемые на крыше дома системы получения солнечной энергии мощностью 10 и более кВт - так называемые накрышные фотовольтаические системы частных предпринимателей, которые должны удовлетворять следующим требованиям:

· для поставки электричества каждый дом должен быть напрямую подключен к энергосистеме общего пользования электроэнергетической компании;

· иметь документ, подтверждающий контракт на предоставление крыши конкретного дома под установку фотовольтаических батарей для выработки электроэнергии с целью подачи ее в сеть.

· эффективность генерации энергии различна в зависимости от типа фотоэлемента: монокремниевый и поликремниевый фотоэлемент - от 13,5%, тонкопленочный фотоэлемент- от 7%, каскадные фотоэлементы - от 8% [22].

Положительные стороны:

Ш оказало заметное влияние на развитие высокотехнологических отраслей промышленности и производство фотоэлементов и солнечных батарей.

Ш Компании, первыми получившие выигрыш от государственных преференций на первом этапе, и сейчас возглавляют развитие фотовольтаики в стране - это «Шарп», «Санъё» и «Кёсэра». На «Шарп» приходится 3% мирового рынка солнечных батарей, ее продукция используется в рамках самых разнообразных проектов в области альтернативной энергетики: от электрификации спутников и маяков до снабжения энергией промышленных и жилых помещений.

В июле 2013 г. «Шарп» объявил о подготовке к запуску производства полупрозрачных солнечных батарей стоимостью 2-2,5 тыс. долл., которые одновременно могут служить элементами зданий, заменяя окна или являясь внешней стороной стены. Кроме того, они могут устанавливаться в качестве тентов или навесов, защищая от попадания солнечных лучей, или в качестве перегородок между балконами. Полупрозрачность батарей достигается за счет крошечных разрезов в фотовольтаических элементах. Степень прозрачности может быть разной, от этого зависит мощность батарей (менее прозрачные более производительны) [23].

Ш Япония является одним из лидеров в производстве солнечных батарей и входит в пятерку стран-лидеров в развитии солнечной энергетики (6,6% мировых мощностей, табл. 1), чему способствует и весьма высокий уровень инсоляции в стране - 4,3-4,8 кВт/м2 в день.

Ш До недавнего времени японский фотовольтаический рынок был ориентирован сугубо на потребительский сегмент. Однако после землетрясения 2011 г. было запущено три солнечных электростанции: Ukishima Solar Power Plant (7 МВт), Ogishima Solar Power Plant (13 МВт) и Komekurayama Solar Power Plant (10 МВт), а в октябре 2012 г. была одобрена установка 1,8 ГВт фотовольтаических мощностей, из них 341 МВт- на Хоккайдо. [24]

Все это соответствует современной глобальной тенденции перехода к мегапроектам.

Негативные последствия:

Ш визуальное вторжение и изменение микроклимата. Хотя по сравнению с АЭС и ТЭС солнечные установки оказывают значительно меньшее визуальное воздействие на человека, системы промышленных масштабов видны с больших расстояний и могут быть весьма навязчивыми, особенно для местных жителей.

Ш солнечные концентраторы вызывают большие по площади затенения земель, что приводит к существенным изменениям почвенных условий, растительности и т. Д. Это влечет за собой изменение микроклимата и является еще одним значимым экологическим аспектом воздействия СЭС, которое следует учитывать при их размещении.

Ш изменение теплового баланса, влажности, направления ветров - происходит в результате нагрева воздуха при прохождении через него солнечного излучения, сконцентрированного зеркальными отражателями. В некоторых случаях возможны перегрев и возгорание систем, использующих концентраторы, со всеми вытекающими отсюда последствиями.

Ш применение низкокипящих жидкостей и неизбежные их утечки в солнечных энергетических системах во время длительной эксплуатации могут привести к значительному загрязнению питьевой воды. Особую опасность представляют жидкости, содержащие хроматы и нитриты, являющиеся высокотоксичными веществами.

2.3 Факторы размещения объектов солнечной энергетики

Можно выделить 3 группы факторов: физико-географические, экономико-географические и экологические. [4, 81-83]

Тип фактора	Особенности размещения
Физико-географический	Уровень солнечной радиации. Для эффективной работы систем, концентрирующих солнечную энергию (КСЭ), требуется более высокая инсоляция, чем для фотовольтаики (прямого преобразования энергии Солнца в электроэнергию за счет внешнего фотоэффекта). Если последняя хорошо работает и в условиях облачной и даже ненастной погоды, так как улавливает и прямое, и рассеянное солнечное излучение, то системы КСЭ работают только на прямом излучении. При высокой инсоляции система КСЭ чаще более эффективна, а при низкой - менее эффективна, чем фотоэлектрическая система. По этой причине в Японии системы КСЭ практически отсутствуют.
Экономико-географический	Это факторы размещения индивидуальных и промышленных установок. Индивидуальные солнечные установки не имеют связи с энергосистемой и устанавливаются непосредственно у потребителя - на крыше дома, на ферме, возле дачи. Для обеспечения электроэнергией в ночное время они снабжаются аккумуляторной батареей или дизельным генератором. Качественные солнечные модули легко выдерживают любые погодные условия, даже крупный град. Единственное, что требуется - время от времени очищать поверхность от снега и пыли, что может значительно увеличивать производительность. Есть также системы, способные поворачивать солнечную установку вслед за солнцем в течение дня, что позволяет увеличить выработку энергии на 50%. Вес солнечного модуля не превышает 10-20 кг, в отличие от ветрогенераторов для их установки не требуется мачта. Их устанавливать проще, так как нет необходимости использовать подъемные механизмы (кран) или привозить на грузовом транспорте строительные материалы. Это означает, что сервисные и транспортные расходы сведены к минимуму, а главным экономико-географическим фактором размещения солнечных установок малой мощности, не подключенных к энергосистеме, является наличие потребителя. Иначе обстоит дело с солнечными установками промышленного класса, которые обязательно должны быть соединены с энергосистемой. Для них важнейшим экономико-географическим фактором размещения является инфраструктурный. Прежде всего, это возможность подключения к энергосистеме, способной принять установленные мощности. Другой инфраструктурный вопрос касается необходимости создания подъездных путей для доставки солнечно-энергетического оборудования. В случае размещения солнечных электростанций в удаленном районе возникает необходимость размещения там же обслуживающего персонала. Важным экономико-географическим фактором размещения является возможность (и стоимость!) выкупа или аренды земли, необходимой для возведения солнечных электростанций. Другие факторы размещения этой группы - наличие трудовых ресурсов и квалифицированных кадров, а также центров НИОКР.
Экологический	Большую роль при возведении солнечных установок промышленного класса играет существующее законодательство в отношении подключения возобновляемых источников энергии, государственная поддержка, субсидии и льготы, а также согласие населения. Важным фактором размещения объектов солнечной энергетики является соответствие законодательно регламентированным экологическим нормам. Несмотря на то, что солнечные установки не загрязняют ни воздух, ни воду и не производят твердые отходы, солнечная энергетика способна оказывать негативное воздействие как на экосистемы, так и на человека, поэтому все солнечные проекты обязаны проходить оценку воздействия на окружающую среду.

Таким образом, при размещении объектов солнечной энергетики должна учитываться вся совокупность физико-географических, экономико-географических, экологических факторов. Только в этом случае можно получить конкурентоспособную энергию, а ошибка в размещении может привести к серьезным последствиям - простоям мощностей и денежным потерям.

Резюмируя, можно сделать вывод, что в размещении солнечной энергетики в Японии определяющим фактором, с одной стороны, является отсутствие свободных площадей и как следствие, невозможность широкого развития промышленной солнечной энергетики, а с другой стороны, наличие потребителей, осознающих выгодность индивидуальной фотовольтаической установки как с экономической, так и с экологической точки зрения.

Глава 3. Реализация концепции.

3.1 Опыт и проблемы концепции

Предпринятые действия и достижения Японии в ходе реализации концепции «низко-углеродного общества», а именно:

· Закон о «лечении» масел, содержащихся в промышленных отходах («лечение» экстракцией гексана, активированным силикатом магния, удаление очищенных остатков (животные и растительные жиры и масла) рассматриваются в зависимости от обстоятельств. [25]

· Ситуация в отношении выбросов и утилизации твердых бытовых отходов (ТБО) и экскрементов в FY2014 было урегулировано, в частности:

1. Общий объем выбросов отходов: 44,320,000 тонн (на 1,2% по сравнению с 44,870,000 тонн в 2013 г.)

2. Количество утилизованных отходов на свалки снизился на 5,3% по сравнению с 2013 г.

Основные категории расходов:

Строительство и улучшение заводов- 312,1 млрд иен (257,5 млрд иен в 2013 г.)

Утилизация и эксплуатационные расходы 1,512.4 млрд иен (1,473.8 млрд иен в 2013 г.) [26]

· Каждый год в Японии проводится месяц «Эко-вождения». В а 2015 г. 24 августа проходил Обще-японский чемпионат по эко-вождению на трассе Сузука. [27]

· Дзёкасо - очистные септики в Японии. Данная процедура очистки воды применялась и раньше, но после плана реализации концепции «низко-углеродного общества» в процедуре очистки бытовой сточной воды все больше уменьшается доля использования биоферментов. [28, 17-19]

Таким образом, мы можем проследить динамику развития действий в отношении реализации плана Японии создать общество будущего, которое строится на защите и сохранении окружающей среды.

Более того, Япония активно сотрудничает со странами Европы, Южной Азии и США, призывая к совместному спасению Земли.

Парижская конференция 2015 г.

С 1850 года усредненная температура воздуха по планете поднялась почти на 1 градус.

Согласно некоторым моделям, если температура повысится еще 2 градуса, это может приведет к опасным последствиям.

Со времени начала промышленной революции уровень углекислого газа в атмосфере увеличился на 30%.

Площадь морского льда в Арктике сокращается в среднем на 4% каждые десять лет с 1979 года.

15 декабря 2015 года, после двухнедельных переговоров на 21-й сессии Конференции сторон (COP21) Рамочной конвенции ООН об изменении климата (UNFCCC) в Париже, руководство 196 стран мира пришло к утверждению соглашения о принятии мер по предотвращению губительного изменения климата. Соглашение Парижской конференции считают продолжением Киотского протокола, который подписали в декабре 1997 г. 192 страны мира. Задачей Киотского протокола является также уменьшение выбросов парниковых газов.

Также в связи с внедрением солнечной энергетики, в Японии существует ряд проектов, которые уже на данный момент осуществляются крупными компаниями.

Название компании/ корпорации	Название проекта	Год реализации проекта	Особенности
Японская строительная корпорация «Симидзу» Девиз «Сегодняшняя работа - завтрашнее наследие»	Концепция «Лунное кольцо»	2035 г.	Cуть заключается в выработке с помощью прогрессивных космических технологий солнечной энергии на Луне и передаче электроэнергии на Землю. В соответствии с данным планом, вокруг всей длины экватора Луны (11 тыс. км) будет создано кольцо, состоящее из солнечных батарей, вырабатывающих постоянный поток энергии. Электроэнергия, произведенная солнечными батареями, будет передаваться с помощью кабелей к передающим станциям, расположенным на лицевой стороне Луны. Там эта энергия будет преобразовываться в микроволновое излучение и лучи лазерного света, и с помощью специальных антенн диаметром в 20 км излучаться в направлении Земли, где затем будет выполняться обратное преобразование полученной энергии в электрическую. Последняя будет поставляться в сети энергоснабжения или использоваться для получения водорода для хранения или использования в качестве топлива. При возведении этой станции корпорация планирует широко использовать роботы. Роботы, управляемые дистанционно с Земли, будут работать по 24 часа в сутки и выполнять работы по выравниванию и подготовке поверхности, окончательной сборке механизмов и конструкций, части которых будут доставлены с Земли. Что касается материалов, то на Луне будет добываться вода для получения водорода для двигателей космических аппаратов, а лунные породы будут использоваться для получения цемента, бетона, кирпича, стекла и других необходимых материалов.
Инженер Нагасима Акира, специалиста по сельскохозяйственным машинам	Концепция «Solar Sharing»	~	Концепция основана на том, что повышение уровня солнечной радиации приводит к увеличению скорости фотосинтеза, однако это происходит до определенного предела, когда дальнейший рост перестает оказывать влияние на скорость фотосинтеза. Исходя из этого, Нагасима пришла мысль объединить солнечные установки и сельское хозяйство, организуя фотовольтаические системы таким образом, чтобы достаточное для фотосинтеза количество солнечного света достигало земли, а остальное использовалось для генерации электроэнергии.[29] Один такой урожай в Минамисима уже был выращен. Для этого выбрали семена рапса ввиду того, что рапсовое масло не содержит загрязняющих веществ, даже при наличии в растениях радиоактивных изотопов, таких как цезий. Проект поддерживается установленными правительством льготными тарифами. Доходы от полученных урожаев и энергии предполагают реинвестировать в проект. Инициаторы проекта надеются, что эта модель будет перенята и другими фермерами, основы существования которых были подорваны в результате ядерного загрязнения, произошедшего в 2011 г. [30]
Компания «Кёсэра»		~	Реализацией проекта займется Всеяпонская ассоциация сельскохозяйственных кооперативов в сотрудничестве с компанией «Мицубиси». Этот проект является частью программы данной ассоциации, цель ко- торой - установить местные солнечно-энергетические системы общей мощностью в 200 МВт, чтобы дать новый импульс развитию аграрного сектора и сельских поселений и повысить осведомленность граждан о значимости использования возобновляемой энергии.

Проблематика концепции заключается в нескольких аспектах:

· в том, что она разработана в качестве базовой теории, обосновывающей принципиальную возможность и необходимость стратегического курса на борьбу с глобальным потеплением климата.

· дискуссии относительно неравномерного распределения расходов, которые Япония должна будет нести в одностороннем порядке, в случае если прочие страны откажутся взять на себя аналогичные обязательства. Поскольку реализация концепции не может осуществляться только за счет внутренних источников Японии (страна рассчитывает прибегнуть к механизму купли эмиссионных квот у зарубежных стран).

· долгосрочные сценарии перехода к «низко-углеродному обществу» на период до 2050 г. являются не столь реалистичными, как хотелось бы. Вызывает сомнения тот факт, что выдвижение любых долгосрочных инициатив, даже предполагающих конкретные (хотя и юридически не оформленные) обязательства государства, на первый взгляд, преследует главным образом пропагандистские цели и не предполагает никакой персональной ответственности, хотя бы по той причине, что через сорок лет мало кто из тех, кто принимает решения сегодня, останется в живых. [2,104]

· создание аналогов полезных ископаемых требует огромного количества квалифицированных специалистов по всему миру;

· сложности с контролем над огромным количеством людей и обучением их правильному использованию энергии и топлива.

С учетом того, что Япония предоставляла доказательства того, что предыдущие инициативы придерживались плана, либо выполнялись раньше намеченного срока, можно с уверенностью сказать, что данная концепция оправдает ожидания как Японии, так и всего мира. Ведь реальные цифры, собственные возможности и прогнозы внушают доверие.

Заключение

Данная идея сохранения и защиты окружающей среды имеет место быть, так как нельзя забывать о том, что запасы ископаемых нашей планеты исчерпаемы. Данная концепция поможет совместно всем миром решить проблемы экосистемы Земли, снизить температуру атмосферы.

Японские эксперты смогли построить такую пирамиду действий, от которой не будет ущерба ни для экономики, ни для населения, так как японская нация имеет высокие технические возможности.

Японская модель энергосбережения является примером подражания для мирового сообщества. Рассмотренная в данной работе солнечная энергетика одна из самых значимых отраслей энергосбережения, имеет она множество преимуществ, и японское правительство, понимая эту значимость не жалеет ни финансов, ни квалифицированных специалистов. Воспитывать среди молодежи «людей - энергосберегателей», защиту окружающей среды, развивать идею общества с высоким экологическим сознание - это мудрый шаг, правильные действия, направленные на создание светлого будущего.

Несмотря на то, что в после катастрофы 2011 г.:

Ш стоит проблема нехватки солнечных фотоэлементов;

Ш кризис перепроизводства в других производственных сегментах создания конечной солнечной установки (производство поликремния,, фотоэлектрических преобразователей и т.д.);

Ш раздробленность энергосистемы страны,

привели к определенным трудностям энергетических компаний, генерирующих электроэнергию из энергии Солнца, тем не менее, японское правительство уменьшает государственные субсидии, которые могут привести к уменьшению стоимости производимой на солнечных установках электроэнергии, что, в свою очередь, будет способствовать достижению сетевого паритета. В результате отрасль станет самоокупаемой, что сделает перспективы ее развития еще более благоприятными.

Каждая страна должна принять свои национальные цели по снижению выбросов, технологическому перевооружению и адаптации к климатическим изменениям.

Япония не стоит на месте, правительство каждый раз принимает новые инновационные программы, которые удовлетворяют условия Киотского соглашения, Парижской конференции 2015 г. и конечно же, самой конвенции «низко-углеродного» общества.

Список использованной литературы

1. Д. В. Стрельцов Проблема глобального потепления: политика Японии // Мировая экономика и международные отношения, 2011 г. № 5, c. 55-62

2. Стрельцов Д.В. О концепции "низкоуглеродного общества" // Япония: экономика и общество в океане проблем. М., "Восточная литература"2012.с.93.

3. http://www.preventionweb.net/files/43291_sendaiframeworkfordrren.pdf

4. В. В. Акимова, И. С. Тихоцкая Новая энергетическая стратегия Японии и развитие солнечной энергетики

5. Mainichi Shimbun. 06.10.2011

6. World Nuclear Association. Nuclear Power in Japan. (14.05.2011) http://www.world-nuclear.org/info/inf79.html

7. Cool Earth-Innovative Energy Technology Program http://www.meti.go.jp/english/newtopics/data/031320CoolEarth.pdf

8. Японии нужна более активная ядерная политика (05.10.2012) http://inosmi.ru/world/20121005/200433015.html

9. Mainichi Shimbun. 02.05.2014.

10. William P. Japan misses chance as Abe looks backward. BLOOMBERG, (17.04.2014).

11. Watanabe C., Suga M. Renewables get raked over coals under Abe. BLOOMBERG (14.04.2014)

12. Wikipedia.org./wiki/Зеленый_тариф; дата обращения 29.01.2014

13. Hiroyuki Yamada, National Survey Report of PV Power Application in Japan 2012, International Energy Agency co-operative programme on photovoltaic power systems, май 2013 г

14. Global Market Outlook for Photovoltaics 2013-2017 http://www.epia.org/fileadmin/user_upload/Publications/GMO_2013_-_Final_PDF.pdf

15. MV of New Solar PV Capacity Added in Japan по данным http://cleantechnica.com/2014/01/21/4- gw-new-solar-pv-capacity-added-japan/ (дата обращения 28.03.2014)

16. Feed-in Tariff Scheme in Japan. http://www.meti.go.jp/english/policy/energy_environment/renewable/pdf/summary201207.pdf

17. Independent statistics and analysis. U.S. Energy Information Administration. Japan. Overview http://www.eia.gov/countries/cab.cfm?fips=ja

18. Japan lags behind Europe in solar power. The Daily Yomiuri (05.10.2007)

19. Burger S. The Reign of Residential PV in Japan. (27.09.2012) http://www.greentechmedia.com/articles/read/the-reign-of-residential-pv-in-japan

20. Hiroyuki Yamada, National Survey Report of PV Power Application in Japan 2012, International Energy Agency cooperative programme on photovoltaic power systems, май 2013 г.

21. http://www.meti.go.jp/english/policy/energy_environment/renewable/pdf/summary201207.pdf

22. Sharp to produce solar panels that can function as windows. (18.03.2013) http://japandailypress.com/sharp-to-produce-solar-panels-that-can-function-as-windows-2332759/

23. Mega Solar Power Plants May Be Excessively Concentrated in Hokkaido (10.12.2012) http://business. highbeam.com/435557/article-1G1-311474678/mega-solar-power-plants-may-excessively-concentrated

24. Министрество охраны окружающей среды Японии Закон о «лечении» масел, содержащихся в промышленных отходах (14 августа 2007 г.) http://www.env.go.jp/hourei/11/000042.html

25. Министерство охраны окружающей среды Японии Статистика сравнений выбросов и утилизаций отходов в период 2013 г. и 2014 г.) http://www.env.go.jp/press/files/en/656.pdf

26. Тошия Кокетсу Чемпионат по эко-вождению в Японии (19 августа2015 г.) http://response.jp/article/2015/08/19/258225.html

27. http://www.jica.go.jp/english/news/focus_on/index.html

28. Movellan J. Japan Next-Generation Farmers Cultivate Crops and Solar Energy. (10.10.2013)

http://www.renewableenergyworld.com/rea/news/article/2013/10/japan-next-generation-farmers- cultivate-agriculture-and-solar-energy

29. http://www.newscientist.com/article/dn24816-renewable-village-offers-lifeline-to-fukushima-farmers.html?cmpid=RSS%7CNSNS%7C2012-GLOBAL%7Conline- news#.Ut_WNdLHldi

Размещено на Allbest.ru