来源：环球杂志社© 时间：2023-06-20 11:35:37
从废气中提取二氧化碳并注入海底的碳捕捉与封存技术，利用太阳能、风能、生物质能发电，天然雪制冷系统……日前，《环球》杂志记者走访北海道多个城市，感受到该地区正在紧锣密鼓加速脱碳减排进程。
日本政府早在2020年10月就宣布，到2050年要实现碳中和。北海道是日本面积最大的一级行政区，绿色能源丰富，正在努力争做日本脱碳事业的排头兵。
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《北海道全球变暖对策推进计划》指出，要通过全面推进社会各领域脱碳、最大限度地使用可再生能源、充分利用植物等自然资源吸收二氧化碳等手段，力争到2030财年将温室气体排放量在2013财年基础上削减48%。
2020 年 1 月 31 日，人们在日本北海道札幌冰雪节的会场内游玩 杜潇逸摄/本刊
一、苫小牧市：碳捕捉与封存技术见成效
苫小牧市是位于北海道西南部的重要沿海工业城市，该市附近海底封存着30万吨二氧化碳，这是日本国内首次进行大规模碳捕捉与封存技术试验的成果。CCS是指在燃烧煤炭等传统化石能源的火电厂等设施中，用技术手段把产生的二氧化碳分离出来，将其输送、压缩并密闭封存至地下，以免二氧化碳进入大气产生温室效应。
2012年，日本CCS调查公司被日本经济产业省指定为承包商，至2015年设计并建设苫小牧CCS示范项目。从2016年4月起，日本CCS调查公司开始捕捉附近一处炼油厂制氢装置排放的二氧化碳，将其压缩并注入海底，2019年11月完成了将30万吨二氧化碳封存海底的目标，并暂停注入。
该公司自2016年始至今一直保持对海底封存二氧化碳的迁移和分布等行为、自然地震以及海洋环境等进行监测，结论是迄今为止未发现二氧化碳溢出，地震活动并未对封存的二氧化碳产生影响，注入二氧化碳也没有引发可感知的地震。
据经产省估算，至2050年日本通过CCS年度封存二氧化碳的总量将达到1.2亿至2.4亿吨。相关调查显示，日本近海地区具有储存160亿吨二氧化碳的潜力。
日本CCS调查公司国际事务部部长泽田嘉弘对《环球》杂志记者说，“CCS设施的商业化面临成本昂贵与缺乏行业法律规范的双重挑战”。该公司称，CCS在全球一些地区已有实际应用，大型设施具有每年处理300万至400万吨二氧化碳的能力。
相关专家表示，虽然此类技术被视为应对气候变化的一种技术解决方案，但由于资金及工艺成熟度等方面的限制，目前实用范围还比较有限。也有媒体和专家批评称，该技术在实践中容易助长对技术脱碳的盲目依赖，为“先燃烧，后处理”的做法站台，消除人们对于减排的紧迫感。
二、石狩市：发掘可再生能源潜力
石狩湾新港是横跨石狩市与小樽市的重要国际贸易港。石狩湾新港地区有占地面积3022公顷的工业园区，涵纳超过760家从事仓储运输、制造、能源等行业的企业以及2万多名工作人员。
当地政府指出，要利用可再生能源发电满足当地数据中心及其他设施的用电需求，在达成脱碳目标的同时，促进产业集聚。石狩湾新港区域建有23处风力电站、1座生物质能电站和8所太阳能电站，此外，100兆瓦装机规模的海上风力电站和以国产芯片为原料的生物质能电站正在建设中。
2018 年 9 月 7 日拍摄的日本北海道苫东厚真火力发电厂，马曹冉摄/本刊
石狩市企划经济部官员佐佐木拓哉介绍说：“目前，石狩市的可再生能源装机规模超过300兆瓦。但据日本环境省估算，石狩市可再生能源发电潜力为3.6千兆瓦。”
据总部设在东京的自然能源财团估计，如果日本拥有最佳风力条件的地区能够充分利用陆地、固定和海上风力发电，日本全国可生产656千兆瓦的电力。自然能源财团上席研究员齐藤哲夫表示：“其中占比49%的320千兆瓦将来自北海道的陆上和海上风力电站。”
据佐佐木介绍，日本新能源企业正在加速在石狩市的布局，包括距离遥远的关西电力公司等约10家新能源企业正在或计划在北海道建造陆上或海上风力电站。
但在北海道建设风力电站也面临不少阻力。一方面，环保主义者抗议称风力涡轮机会造成鸟类死亡，危害自然环境。北海道野生鸟类数量可观，极度濒危的布莱克斯顿鱼鹰在日本只剩下约160只，其中大部分生活在北海道。另一方面，修建风力电站还面临当地居民是否接受的问题。由于修建海上风力电站会影响到渔民使用渔场，因此与当地渔业协会沟通谈判必不可少。
石狩湾新港区域内，占地100公顷的“可再生能源示范区”与由石狩市政府及周边的图书馆、儿童馆、食堂与保健福利中心构成的“公共设施群”被选定为脱碳先行区。脱碳先行区是指，在民生领域实现零碳排放，同时在交通、热能等领域减少碳排放的区域。
依托“可再生能源示范区”气候凉爽与绿色能源丰富的优势，日本京瓷公司从去年开始在当地建设耗电量巨大的数据中心，预计2024年开始运行。佐佐木表示，“利用可再生能源发电很重要，同时消耗可再生能源发的电也非常关键。”
“我们的目标是将石狩市使用可再生能源产生的电输送到北海道全境。”佐佐木补充道。
此外，石狩市还在建设使用剩余电力制氢的多元供电系统。日本绿色能源投资公司正在石狩湾新港修建的海上风力电站将于今年投入运行。配合该项目，GPI、北海道电力、工业燃气企业Air Water Group、井本商运株式会社等6家公司进行了“关于利用石狩湾新港海上风电剩余电力的氢供应链的调查”，研究如何将海上风力产生的大量无法输送到电力系统的剩余电力用于制氢，为未来构建高效的氢能社会积累经验。
位于石狩市北部的厚田区交通与供电系统脆弱，发生自然灾害时与外界联系容易被切断，如何确保能源稳定供应成为一大难题。为此，当地政府构筑了由太阳能电站、蓄电池和电解制氢设备组成的“微型电网”，作为系统电网的补充，大幅提升了当地的灾害应对能力。
太阳能发电除了供应自然灾害时的避难据点厚田学校外，还支持厚田食堂与路边休息站等多处公共设施的运转。太阳能发电的剩余电力会通过电解制氢储存起来。发生自然灾害时，氢能发电和蓄电池放电，可以为避难所提供约72小时的电力。
三、就地取材，雪制冷系统降温减碳
地处日本最北端，气候寒冷的北海道拥有一种独特的绿色资源——雪。由世界知名雕塑家野口勇设计的莫埃来沼公园就位于札幌市东北部，玻璃金字塔是该公园的标志性建筑，透明的设计与蓝天绿植融为一体，建筑内有画廊、活动中心、餐厅、商店等设施，供市民休闲娱乐。札幌市年降雪量约600厘米，玻璃金字塔采用了天然雪制冷系统。
占地面积5322平方米、4层高的玻璃金字塔主体全部使用玻璃外立面，夏季暴露于阳光下，室内体感炎热。雪制冷系统包括一个高5.3米、占地面积635平方米的储藏室，用以储雪。一般每年6月至9月左右使用该系统制冷。
其工作原理是，雪融化后变成6摄氏度左右的水，冷水被泵抽到热交换器，由热交换器冷却的空气被空调装置吹入玻璃金字塔内；同时，被热交换器加热的水返回到储雪库，喷洒在雪上促进其融化。
工作人员介绍，天然雪制冷系统自2004年投入使用以来，已消耗约1427吨雪，减少二氧化碳排放量约30吨，相当于一个人89年的二氧化碳排放量。
2021年5月，日本国会参议院正式通过修订后的《全球变暖对策推进法》，以立法的形式明确了日本政府提出的到2050年实现碳中和的目标。当年10月，日本内阁会议通过《全球变暖对策计划》，提出到2030财年要将温室气体排放量在2013财年基础上削减46%并挑战削减50%的目标。
虽然日本政府正在全力以赴扩大可再生能源的范围，但也不乏来自日本媒体与专家的不同声音。有观点认为，日本首相岸田文雄的绿色转型计划过度依赖科学技术，而此时此刻日本需要的是，立即采取包括减少化石燃料燃烧和停止森林砍伐的严厉措施，才能有效应对气候变化。
