2014年11月19日，日本经济产业省召开“能源相关技术开发路线图”草案审议会，涉及能源的生产、流通、消费三大环节共36项技术课题，提出了2020年、2030年乃至2050年的开发目标。此前，日本方面曾公布包括19个项目的路线图草案，我们注意到，氢能的相关技术被单独列出，新增的宇宙太阳光发电和核电等也十分引人注目。
　　能源自给唯有依靠技术革新
　　对资源匮乏的日本而言，能源领域居高不下的对外依存度长期以来如鲠在喉，制约着日本的发展。2012年，日本石油和天然气的对外依存度分别达到99.6%和97.4%。面对如此严峻的形势，日本在能源问题上一直保持着强烈的危机意识。在日本2003年、2007年、2010年、2014年的四次能源基本计划以及2006年的新国家能源战略中，提高能源自给率始终是日本能源战略的重中之重。
　　1973年第一次石油危机的时候，日本的能源自给率为9.2％；到2010年，包括核能在内的能源自给率达到19.9%。然而，2011年日本大地震及福岛核泄漏事故之后，核电被迫大幅停产，对化石燃料的依存度随之提高，能源自给率也随之下降。2011年降至11.2％，2012年降至6.0％，在OECD34个成员国中居第33位，仅高于卢森堡（2.9％）。OECD各国的能源自给率平均为70%。电力对化石燃料的依存度从地震前的六成激增至九成。2011年，日本时隔31年之后首次出现贸易赤字，2012年扩大至6.9万亿日元，2013年则达到创纪录的11.5万亿日元。这给日本的宏观经济也带来了巨大影响。
　　对日本而言，要想在根本上解决能源自给问题，只有通过技术革新彻底改变其能源结构。同时，以新型绿色能源替代传统化石能源也与日本长期贯彻的环保理念相契合。但众所周知，可再生能源和新能源的开发，尤其是相应的技术进步，需要相对较长的投资与研发周期，具有很大的不确定性和方方面面的限制。同时，随着全球能源价格的整体下降，新能源的开发前景也蒙上了淡淡的阴影。在这样的大背景下，日本仍然提出了目标远大、方向明确的能源技术开发路线图，足见其战略决心、技术实力以及对于长期的运筹帷幄。
　　开发“能量之源”
　　在这份“能源相关技术开发路线图”中，宇宙太阳光发电系统格外引人关注。这是一种利用在宇宙空间中接收的太阳光发电，然后以无线方式传回地球的电力系统。该技术能够排除昼夜、气候等影响，提供稳定的电力供给，作为未来能源，在世界各国中已展开研究。其核心技术是微波无线输电技术。长距离无线输电所必需的精密方向控制技术、输电效率的提高、送电部件的小型和轻型化等课题，都在该路线图中被提及。以JAXA（日本宇宙航空研究开发机构）为中心进行地面实验的计划已经展开。未来，在21世纪20年代卫星实验（千瓦级至数百千瓦级）的基础上，21世纪30年代将配备兆瓦级发电单元，2050年之前实现宇宙太阳光发电系统的实用化。
　 早在2009年11月，日本政府已推出该系统的相关计划：在距离地球大约36000千米的轨道上建设总面积为4平方公里的太阳能板，在没有天气状况影响的环境中持续产生电能。该计划的第一步是在2015年左右将太阳能利用板发射到预定轨道上，2030年左右开始试运行。在地球上，太阳能受制于太阳能板的低效率及高成本，发电效率并不理想。而在地球空间轨道上的太阳能板利用太阳能的效率将提高至少四倍。据估计，该系统将产生10亿瓦电力，足以向东京30万个家庭供电。
　 实际上，在宇宙太阳光发电领域，日本已经有了30年的技术探索经验：1983年的MINIX（MicrowaveIonosphereNonlinearInteractionExperiment，微波电离层非线性相关实验）火箭实验、1992年的MILAX（MIcrowaveLiftedAirplaneexperiment，微波升力飞行器实验）实验、1995年的山崎微波送电实验，2006年的超小型卫星实验、2008年的飞艇实验。到目前为止的实验中，微波频率为2.45GHz左右。今后为了实现小型化，微波频率将达到5.8GHz。
　　 这份路线图还特别提及了美国和中国在该领域的研究。美国于2011年开始由美国国家航空航天局（NASA）主导研究，此后私人企业加入，而美国海军研究所（NRL）正在研发发送电一体化面板。我国以中国空间技术研究院为中心进行该领域的研究，在国际研讨会等场合已经发表了部分相关研究成果。

首页 上一页 1 2 下一页 尾页 1/2/2