标杆分享 | 日本碳中和发展路线图

中建协认证   2023-08-20 15:00:52

面对气候危机,全球136个国家承诺到2050年实现净零排放,为了按照《巴黎协定》的要求,将全球变暖控制在1.5°C以内,日本承诺到2030年将温室气体(GHG)排放量较2013年减少46%,到2050年实现温室气体净零排放。为实现该目标,日本政府制定了新的增长战略,该战略包括8项跨部门政策措施和14个具体领域的行动计划,并将持续更新。

一、背景

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2020年10月26日

日本首相菅义伟在国会特别会议中宣布,日本将在2050年前实现零温室气体排放,成为碳中和、脱碳社会。经济产业大臣贺冈宏司在演讲后的发布会中强调,这将推动资源最大化利用,实现经济与环境良性循环,体现了日本政府在绿色创新方面的承诺。这一决策标志着日本积极应对气候变化,在能源、技术等领域推动可持续发展。

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2020年12月

日本经济产业省(METI)发布了《绿色增长战略》,明确了在多个领域推动可持续发展和绿色创新的具体措施。旨在实现日本2050年的碳中和目标,建立“零碳社会”,以促进经济持续复苏。预计该战略每年将为日本创造近2万亿美元的经济增长。

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2021年6月

日本政府宣布了更新版《绿色增长战略》,包括14个关键领域的现状和挑战,同时,作为战略的一部分,日本政府设立了2万亿日元(约150亿美元)的绿色创新基金,以支持公司和组织在未来十年内实施绿色项目,重点是蓄电池、海上风力发电设施、下一代太阳能电池、氢气和碳回收等循环经济领域。

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2021年10月

日本更新了国家应对全球气候变暖规划,以推进产业结构改革和经济增长目标的实施。此外,日本经济产业省于2022年编制了《清洁能源战略中期报告》。根据日本经济产业省数据,日本正努力实现脱碳社会的第一个里程碑,包括以下三个突出成绩:首先,温室气体排放量与2019财年相比减少2.7%;第二,基于可再生能源的普及及相关技术的发展,温室气体排放量连续6年递减;第三,自2013财年以来,日本在G7全球七大经济体中温室气体排放削减降幅仅次于英国和德国。

二、具体内容

(一)战略原则

日本实现碳中和绿色增长战略基于三个主要原则,这些原则共同构成了日本绿色增长战略的基础,目标是通过创新、金融支持和国际合作,推动日本早日实现碳中和和可持续发展的目标。

1.以创新和技术为引擎:将创新和技术作为应对全球变暖的变革动力。战略强调借助新创意和技术,寻找解决气候问题的途径。通过持续的研发与应用创新技术,加速减排和可持续发展。

2.推动绿色金融:积极倡导绿色金融,助力新兴创新和技术蓬勃发展。战略突显以投资和金融工具支持生态友好和可持续项目与技术,进而推动低碳经济蓬勃发展。

3.强化国际协作:积极支持国际合作,推动企业采纳创新的绿色技术。通过国际合作,分享最佳实践、经验和技术,推动各国共同采用环保创新技术,实现全球范围内的可持续发展。

(二)绿色增长战略14个关键领域

日本政府将2050年碳中和挑战作为整个国家的增长战略,并在未来预期增长的关键产业领域制定具体“行动计划”,这14个关键领域在实现2050年碳中和目标和减少温室气体排放方面都至关重要,分别是:海上风电、氨燃料、氢能、核能、汽车和蓄电池、半导体和通信、船舶、交通物流和建筑、食品、农林和水产、航空、碳循环、下一代住宅商业建筑和太阳能、资源循环、生活方式相关产业

各产业板块明确设置了相应的中期和长期目标。不同领域具有不同的需求,从当前的“引入和扩展阶段”确定需要采取的具体行动,到未来的“研究和开发阶段”。通过在这些领域稳定实施行动计划,同时协调所有相关部门的协同努力,将逐年增强2050年碳中和社会的可行性。目前,日本政府已采用的战略包括“环境创新战略”“可持续食品系统战略”“半导体和数字产业战略”“区域脱碳路线图”以及“交通运输省绿色挑战”等,这些战略以创新技术为核心,旨在推动技术创新并将其应用于社会,为各领域的行动计划增加实现的可能性。

此外,碳中和的实质在于企业和个人的行为变革,从而塑造整个社会。这种行为变革将不仅仅影响技术的“使用方式”和“连接方式”,而且将在技术提供者和技术使用者之间引发创新的螺旋效应。因此,在推动绿色增长战略和各领域的行动计划时,除了实现2050年碳中和目标所带来的减排效果,还将为人们的生活带来其他多方面的福利。

根据中国科学院科技战略咨询研究院整理发布,以下是这14个领域的发展目标和重点任务。

1

海上风电产业

● 发展目标:到2030年安装10吉瓦海上风电装机容量,到2040年达到30~45吉瓦,同时在2030~2035年间将海上风电成本削减至8~9日元/千瓦时(约合0.49~0.55元人民币/千瓦时);到2040年风电设备零部件的国内采购率提升到60%。

● 重点任务:推进风电产业人才培养,完善产业监管制度;强化国际合作,推进新型浮动式海上风电技术研发,参与国际标准的制定工作;打造完善的具备全球竞争力的本土产业链,减少对外国零部件的进口依赖。

2

氨燃料产业

● 发展目标:计划到2030年,实现氨作为混合燃料在火力发电厂的使用率达到20%,并在东南亚市场进行市场开发,计划吸引5000亿日元投资;到2050年实现纯氨燃料发电。

● 重点任务:开展混合氨燃料/纯氨燃料的发电技术实证研究;围绕混合氨燃料发电技术,在东南亚市场进行市场开发,到2030年计划吸引5000亿日元投资;建造氨燃料大型存储罐和输运港口;与氨生产国建立良好合作关系,构建稳定的供应链,增强氨的供给能力和安全,到2050年实现1亿吨的年度供应能力。

3

氢能产业

● 发展目标:到2030年将年度氢能供应量增加到300万吨,到2050年达到2000万吨。力争在发电和交通运输等领域将氢能成本降低到30日元/立方米,到2050年降至20日元/立方米。

● 重点任务:发展氢燃料电池动力汽车、船舶和飞机;开展燃氢轮机发电技术示范;推进氢还原炼铁工艺技术开发;研发废弃塑料制备氢气技术;新型高性能低成本燃料电池技术研发;开展长距离远洋氢气运输示范,参与氢气输运技术国际标准制定;推进可再生能源制氢技术的规模化应用;开发电解制氢用的大型电解槽;开发高温热解制氢技术研发和示范。

4

核能产业

● 发展目标:到2030年争取成为小型模块化反应堆(SMR)全球主要供应商,到2050年将相关业务拓展到全球主要的市场地区,包括亚洲、非洲、东欧等;到2050年将利用高温气冷堆过程热制氢的成本降至12日元/立方米;在2040~2050年间开展聚变示范堆建造和运行。

● 重点任务:积极参与SMR国际合作,如参与技术开发、项目示范、标准制定等,融入国际SMR产业链;开展利用高温气冷堆高温热能进行热解制氢的技术研究和示范;继续积极参与国际热核聚变反应堆计划(ITER),学习先进的技术和经验,同时利用国内的JT-60SA聚变设施开展自主聚变研究,为最终的聚变能商用奠定基础。

5

汽车和蓄电池产业

● 发展目标:到21世纪30年代中期时,实现新车销量全部转变为纯电动汽车和混合动力汽车的目标,实现汽车全生命周期的碳中和目标;到2050年将替代燃料的经济性降到比传统燃油车价格还低的水平。

● 重点任务:制定更加严格的车辆能效和燃油指标;加大电动汽车公共采购规模;扩大充电基础设施部署;出台燃油车换购电动汽车补贴措施;大力推进电化学电池、燃料电池和电驱动系统技术等领域的研发和供应链的构建;利用先进的通信技术发展网联自动驾驶汽车;推进碳中性替代燃料的研发降低成本;开发性能更优异但成本更低廉的新型电池技术。

6

半导体和通信产业

● 发展目标:将数据中心市场规模从2019年的1.5万亿日元提升到2030年的3.3万亿日元,届时实现将数据中心的能耗降低30%;到2030年半导体市场规模扩大到1.7万亿日元;2040年实现半导体和通信产业的碳中和目标。

● 重点任务:扩大可再生能源电力在数据中心的应用,打造绿色数据中心;开发下一代云软件、云平台以替代现有的基于半导体的实体软件和平台;开展下一代先进的低功耗半导体器件(如GaN、SiC等)及其封装技术研发,并开展生产线示范。

7

船舶产业

● 发展目标:在2025~2030年开始实现零排放船舶的商用,到2050年将现有传统燃料船舶全部转化为氢、氨、液化天然气等低碳燃料动力船舶。

● 重点任务:促进面向近距离、小型船只使用的氢燃料电池系统和电推进系统的研发和普及;推进面向远距离、大型船只使用的氢、氨燃料发动机以及附带的燃料罐、燃料供给系统的开发和实用化进程;积极参与国际海事组织(IMO)主导的船舶燃料性能指标修订工作,以减少外来船舶二氧化碳排放;提升液化天然气燃料船舶的运输能力,提升运输效率。

8

交通物流和建筑产业

● 发展目标:到2050年实现交通、物流和建筑行业的碳中和目标。

● 重点任务:制定碳中和港口的规范指南,在全日本范围内布局碳中和港口;推进交通电气化、自动化发展,优化交通运输效率,减少排放;鼓励民众使用自行车等绿色交通工具,打造绿色出行;在物流行业中引入智能机器人、可再生能源和节能系统,打造绿色物流系统;推进路灯、充电桩等公共基础设施节能技术开发和部署;推进建筑施工过程中的节能减排,如利用低碳燃料替代传统的柴油应用于各类建筑机械设施中,制定更加严格的燃烧排放标准等。

9

食品、农林和水产产业

● 发展目标:打造智慧农业、林业和渔业,发展陆地和海洋的碳封存技术,助力2050碳中和目标实现。

● 重点任务:在食品、农林和水产产业中部署先进的低碳燃料用于生产电力和能源管理系统;智慧食品供应链的基础技术开发和示范;智慧食品连锁店的大规模部署;积极推进生物固碳等各类碳封存技术,实现农田、森林、海洋中二氧化碳的长期、大量贮存。

10

航空产业

● 发展目标:推动航空电气化、绿色化发展,到2030年左右实现电动飞机商用,到2035年左右实现氢动力飞机的商用,到2050年航空业全面实现电气化,碳排放较2005年减少一半。

● 重点任务:开发先进的轻量化材料;开展混合动力飞机和纯电动飞机的技术研发、示范和部署;开展氢动力飞机技术研发、示范和部署;研发先进低成本、低排放的生物喷气燃料;发展回收二氧化碳,并利用其与氢气合成航空燃料技术;加强与欧美厂商合作,参与电动航空的国际标准制定。

11

碳循环产业

● 发展目标:发展碳回收和资源化利用技术,到2030年实现二氧化碳回收制燃料的价格与传统喷气燃料相当,到2050年二氧化碳制塑料实现与现有的塑料制品价格相同的目标。

● 重点任务:发展将二氧化碳封存进混凝土的技术;发展二氧化碳氧化还原制燃料技术,实现2030年100日元/升目标;发展二氧化碳还原制备高价值化学品技术,到2050年实现与现有塑料相当的价格竞争力;研发先进高效低成本的二氧化碳分离和回收技术,到2050年实现大气中直接回收二氧化碳技术的商用。

12

下一代住宅、商业建筑和太阳能产业

● 发展目标:到2050年实现住宅和商业建筑的净零排放。

● 重点任务:针对下一代住宅和商业建筑制定相应的用能、节能规则制度;利用大数据、人工智能、物联网等技术实现对住宅和商业建筑用能的智慧化管理;建造零排放住宅和商业建筑;先进的节能建筑材料开发;加快包括钙钛矿太阳电池在内的具有发展前景的下一代太阳电池技术研发、示范和部署;加大太阳能建筑的部署规模,推进太阳能建筑一体化发展。

13

资源循环产业

● 发展目标:到2050年实现资源产业的净零排放。

● 重点任务:发展各类资源回收再利用技术,如废物发电、废热利用、生物沼气发电等;通过制定法律和计划来促进资源回收再利用技术开发和社会普及;开发可回收利用的材料和再利用技术;优化资源回收技术和方案降低成本。

14

生活方式相关产业

● 发展目标:到2050年实现碳中和生活方式。

● 重点任务:普及零排放建筑和住宅;部署先进智慧能源管理系统;利用数字化技术发展共享交通(如共享汽车),推动人们出行方式转变。

三、政策支持工具

日本政府发布了8项具体措施来支持整个社会不同部门采取行动。

1

预算

从基金预算方面,日本成立2万亿日元的绿色创新基金。该基金计划持续资助到2030年,重点支持在碳中和社会建设以及增强产业竞争力的关键领域。这些领域包括绿色化和电气化、氢能技术以及碳回收等。

2

税收制度

从税收方面,日本建立碳中和投资促进税制(税收减免或特别折旧)。为从事业务重组等工作的公司设立一个特殊上限,同时扩大研发税制。这样的税收制度有利于促进生产脱碳化和企业短期与中长期的脱碳化投资。

3

金融

建立合适的金融体系支持碳中和投资。日本政府将会对海上风电等可再生业务提供风险资金支持(如规模800亿日元的“绿色投资促进基金”)。金融机构和资本市场应适当利用碳中和的融资资金,促进高科技和具有潜力的日本公司的发展,例如通过公司债券市场鼓励ESG投资。

4

监管与规范

加强制定环境监管法规与碳交易市场、碳税等制度。合理制定适用于新技术的法规。

5

国际合作

碳外交方面,加强与主要国家的合作。未来日本政府会在创新政策、重点领域技术标准化等方面与欧美各国合作。同时,政府也会同广大新兴国家与国际组织,如国际能源署(IEA)、东亚研究所(ERIA)进行合作。

6

促进大学活动

加强高校人力资源开发,建立与碳有关的分析方法等。

7

日本2025年关西大阪世界博览会

博览会主题是“构建未来社会,想象明日生活”,将围绕“健康生活的多种方式”和“可持续社会经济系统”两大核心探索如何实现社会可持续发展。主办方预计将有约150个国家和地区及25个国际组织参展,接待访客2800万人次。本次博览会将作为展示革命性创新技术的场所,为推动全球的可持续发展提供一个交流平台。

8

METI绿色增长青年工作组

青年工作组专注于多项关键举措,以推动可持续发展和碳中和。这些举措包括(1)日本经济产业省计划引入新的经济可持续性指标——GDS(国内总体可持续性)的新指数,不同于传统的GDP,GDS的重点是评估“总体往后传承的资产”。(2)通过生命周期评估实现二氧化碳可视化。(3)青年工作组正在制定全面的指南,概述成本模板、模型投资计划以及供应链内的成本分担方法。(4)培育创业和研发人员。

数据及图片来源:Ministry of Economy, Trade and Industry

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