日本政府2007年提出2050年前全球溫室氣體減排50%的“美麗星球50（涼爽地球50）”構(gòu)想。經(jīng)產(chǎn)省于2008年3月5日公布《涼爽地球能源技術(shù)創(chuàng)新規(guī)劃》，提出支持該構(gòu)想實現(xiàn)的技術(shù)創(chuàng)新目標和技術(shù)路線。
　　
　　一、重點領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新
　　
　　《涼爽地球能源技術(shù)創(chuàng)新規(guī)劃》確定國家重點研發(fā)的21項能源創(chuàng)新技術(shù)，這些技術(shù)是2030年前后能夠?qū)嶋H應(yīng)用及普及，對2050年世界大幅減排將做出較大貢獻的技術(shù)，是通過新原理、新材料、新制造流程及關(guān)鍵技術(shù)的系統(tǒng)化﹑實用化可實現(xiàn)技術(shù)性能跨越性提高，成本大幅降低及普及度大幅提高的技術(shù)，也是日本領(lǐng)先世界的技術(shù)。
　　（一）發(fā)電輸電部門
　　1、高效率煤炭火力發(fā)電
　　目標及技術(shù)開發(fā)路線。在超超臨界發(fā)電領(lǐng)域，開發(fā)700°級的A—USC技術(shù)，發(fā)電效率2015年達到46%，2020年達到48%。在煤炭氣化復(fù)合發(fā)電領(lǐng)域，2010年左右發(fā)電效率力爭達46%，2015年達48%。開發(fā)1700°級的發(fā)電機，2025年發(fā)電效率達50%，2030年以后發(fā)電效率達57%。在煤炭氣化燃料電池復(fù)合發(fā)電領(lǐng)域，2025年發(fā)電效率達55%，遠期達65%。
　　開發(fā)普及舉措。實施CCS（碳捕捉及封存技術(shù))大型實證試驗，強化材料和觸媒等相關(guān)基礎(chǔ)研究。
　　技術(shù)效果。發(fā)電效率如提高到57%，二氧化碳排放量將減少3成，發(fā)電效率如提高到65%，排放將減少4成。如果發(fā)電技術(shù)和CCS（碳捕捉及封存技術(shù))組合運用，實現(xiàn)零排放成為可能。
　　2、碳捕捉及封存技術(shù)（CCS）
　　目標及技術(shù)開發(fā)路線。一是開發(fā)分離膜等技術(shù)，到2015年左右將二氧化碳的分離和回收成本由目前的4200日元/噸降低到2000日元/噸，21世紀20年代降低到1000日元/噸。二是推進二氧化碳的動向預(yù)測技術(shù)，盡早實施大規(guī)模的實證分析，2020年實現(xiàn)實用化。
　　技術(shù)效果。該技術(shù)應(yīng)用于煤炭火力發(fā)電等，可實現(xiàn)零排放。
　　開發(fā)普及舉措。該技術(shù)需在CSLF（碳封存領(lǐng)導(dǎo)人論壇），APP（亞太清潔發(fā)展與氣候伙伴計劃）等國際框架下，加強國際合作，通過在國外參與大型項目積累知識和技術(shù)，推進其實證化發(fā)展。在國際合作框架下，繼續(xù)探討有利于技術(shù)引進的環(huán)境影響評價、法律法規(guī)建設(shè)和社會承受性等相關(guān)研究。
　　3、太陽能發(fā)電
　　以結(jié)晶硅為核心的第一代太陽能電池技術(shù)(硅太陽能電池)已實用化，課題是需進一步提高效率、降低成本。
　　目標及技術(shù)開發(fā)路線。開發(fā)第二代超薄型硅太陽能電池、超高效薄膜太陽能電池、有機薄膜、色素增感型等有機太陽能電池等，2030年發(fā)電成本降到7日元/度，發(fā)電效率達40%。
　　技術(shù)效果。二氧化碳排放為零。
　　開發(fā)普及舉措。引入優(yōu)惠政策，鼓勵官民一體研發(fā)，改進蓄電技術(shù)和系統(tǒng)控制技術(shù)，使太陽能發(fā)電系統(tǒng)的電力輸出穩(wěn)定化，并進行實證試驗，取得成效后投入市場。
　　4、高效天然氣火力發(fā)電
　　1500°C級的天然氣發(fā)電機已實現(xiàn)實用化，發(fā)電效率達52%，處世界領(lǐng)先水平。
　　目標及技術(shù)開發(fā)路線。2015年左右，發(fā)電效率力爭達56%，2025年左右與燃料電池技術(shù)結(jié)合，發(fā)電效率力爭達60%。
　　技術(shù)效果。發(fā)電效率從目前的52%提高到56%時，二氧化碳排放可減少7%，發(fā)電效率提高到60%時，排放可降低10%。技術(shù)上看，和碳捕捉及封存技術(shù)（CCS）結(jié)合應(yīng)用，可實現(xiàn)零排放。
　　5、核電
　　目標及技術(shù)開發(fā)路線。開發(fā)下一代輕水堆技術(shù)，在現(xiàn)有核電設(shè)施大規(guī)模更新?lián)Q代的高峰期——2030年左右以新型下一代輕水堆替換現(xiàn)有反應(yīng)堆。在2025年左右建成快中子增殖堆及核燃料循環(huán)利用設(shè)施，2050年前實現(xiàn)商業(yè)化運轉(zhuǎn)。推進中小型反應(yīng)堆相關(guān)技術(shù)的研發(fā)。
　　技術(shù)效果。二氧化碳排放為零。
　　6、超導(dǎo)高效輸電
　　目標及技術(shù)開發(fā)路線。2020年后實現(xiàn)釔(Yttrium)類超導(dǎo)電纜的實際應(yīng)用。
　　技術(shù)效果。能將5%輸電損耗再降低1/3。
　　（二）運輸部門
　　1、并聯(lián)式混合動力汽車（PHEV）和電力汽車（EV）
　　目標及技術(shù)開發(fā)路線。2015年左右電池容量提高為目前的1.5倍，成本降為目前的1/7，實現(xiàn)并聯(lián)式混合動力汽車（PHEV）、電力汽車（EV）的實用化。
　　2030年左右電池容量提高為目前的7倍，成本降為目前的1/40，成本與燃油發(fā)動機汽車持平，行駛距離達500公里。
　　技術(shù)效果。并聯(lián)式混合動力汽車（PHEV）的二氧化碳排放量是燃油汽車的1/2至1/3，電力汽車（EV）的排放量為燃油汽車的1/4。
　　開發(fā)普及舉措。推進稀土替代材料的基礎(chǔ)研發(fā)，探討標準化、規(guī)格化，在技術(shù)取得進展的同時，需研究充電站等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)問題。
　　2、燃料電池汽車
　　目標及技術(shù)開發(fā)路線。2010年、2020年燃料電池汽車價格分別降為汽油車的3—5倍和1.2倍，行駛距離分別達到400公里和800公里。
　　技術(shù)效果。燃料電池車的二氧化碳排放量可降低到汽油車的1/3。
　　3、生物質(zhì)能源從燃料向運輸用替代能源轉(zhuǎn)變
　　目標及技術(shù)開發(fā)路線。2015年以稻稈、砍伐剩余林木等為原料制造的植物乙醇的生產(chǎn)成本降為100日元/升，以大規(guī)模種植作物為原料的植物乙醇生產(chǎn)成本降為40日元/升。
　　技術(shù)效果。生物質(zhì)能源在京都議定書上被視為減排的核心手段。
　　4、高速道路交通系統(tǒng)
　　智能交通系統(tǒng)（ITS）是利用最尖端的新系統(tǒng)、新技術(shù)將人、車、路連為一體，解決道路交通問題，適應(yīng)高度信息化社會和新型汽車社會的交通系統(tǒng)。
　　目標及技術(shù)開發(fā)路線。2012年采用電子測定器監(jiān)測交通信息的信號控制技術(shù)實現(xiàn)實用化，盡快著手與經(jīng)濟駕駛相關(guān)的信號控制技術(shù)的研究，在21世紀20年代逐漸實現(xiàn)實用化。
　　技術(shù)效果。利用智能交通系統(tǒng)（ITS）1臺車每行駛1公里可減排二氧化碳25%以上。
　?。ㄈ┊a(chǎn)業(yè)部門
　　1、新煉鐵流程
　　目標及技術(shù)開發(fā)路線。研發(fā)能高效分離煉鋼高爐氣體中二氧化碳的吸收液，將制造焦碳時發(fā)生的伴生氣體——氫氣用于還原鐵礦石，形成低碳化生產(chǎn)流程。2030—2050年實現(xiàn)實際應(yīng)用。
　　技術(shù)效果。如能實現(xiàn)上述技術(shù)共用，煉鐵流程創(chuàng)新可消減3成二氧化碳排放。
　　技術(shù)開發(fā)及普及措施。積極參加國際鋼鐵協(xié)會（IISI）、歐盟（EU）的共同項目，在掌握歐洲先進技術(shù)的基礎(chǔ)上，探討在基礎(chǔ)領(lǐng)域共同研究的可能性。
　　2、玻璃制造流程
　　目標及技術(shù)開發(fā)路線。運用等離子等技術(shù)，開發(fā)可瞬間熔解玻璃原料的工藝，使玻璃熔解工程控制在半日以下，形成新的生產(chǎn)流程，在2015年左右在小型爐中使用，2030年前在大型爐中使用。
　　技術(shù)效果。利用等離子技術(shù)熔解玻璃可節(jié)能1/3。
　　（四）民生部門
　　1、節(jié)能住宅、賓館
　　目標及技術(shù)開發(fā)路線。應(yīng)用高強度（壓縮）絕熱陶瓷粒子技術(shù)、陶瓷聚合物復(fù)合化技術(shù)等，開發(fā)傳導(dǎo)率為0.002W/M·K、熱貫流率為0.3W/M2·K的超絕熱絕緣材料、熱傳導(dǎo)率為0.003W/M·K、熱貫流率為0.4W/M2·K的超斷熱窗材料，2015年左右實現(xiàn)實用化。
　　技術(shù)效果。高絕熱、隔熱化等技術(shù)應(yīng)用可使空調(diào)用能源削減1/2。
　　2、下一代高效照明
　　技術(shù)現(xiàn)狀。課題是開發(fā)發(fā)光效率遠高于目前日光燈（80—100lm/W），演色性良好的照明技術(shù)。
　　
　　目標及技術(shù)開發(fā)路線。2010年左右LED（發(fā)光二極管）照明發(fā)光效率達100lm/W，2020年左右達到200lm/W。
　　2020年左右有機EL（電致發(fā)光）照明發(fā)光效率達100lm/W，2030年左右達到200lm/W。
　　技術(shù)效果。如果將白熾燈、熒光燈都置換為下一代高效能、發(fā)光效率達150lm/W燈的話，消費電量可減少1/2。
　　3、定置型燃料電池
　　技術(shù)現(xiàn)狀。自行開發(fā)及進口的定置型燃料電池已有約2200臺。
　　目標及技術(shù)開發(fā)路線。2020年至2030年，千瓦級（KW）的質(zhì)子交換膜燃料電池（PEFC）的系統(tǒng)價格由現(xiàn)在的400—500萬元降到40萬日元，壽命從目前的4萬小時提高到9萬小時。
　　2020年固體氧化物燃料電池（SOFC）壽命達到4萬小時，每千瓦系統(tǒng)價格降到100萬日元。
　　技術(shù)效果。燃料共用系統(tǒng)HHV（凈發(fā)電效率）可大于80%。
　　4、超高效熱泵
　　目標及技術(shù)開發(fā)路線。通過提高冷媒和熱交換器的效率，通過關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)，2030年成本達到目前的3/4，效率達1.5倍。2050年成本為目前的1/2，效率提高為目前的2倍。
　　技術(shù)效果。占民生部門二氧化碳排放約5成的熱水用能源，如能應(yīng)用熱效率高的熱泵技術(shù)，對減排將有所貢獻。
　　5、節(jié)能型信息器械、系統(tǒng)
　　目標及技術(shù)開發(fā)路線。2015年實現(xiàn)智能節(jié)能系統(tǒng)的實際應(yīng)用，該系統(tǒng)是以信息中心為控制中樞，以節(jié)能型空調(diào)、服務(wù)器、電源裝置等組成的節(jié)能系統(tǒng)。2012年路由器的消耗電力減少30%。2012年左右，液晶后燈消耗電力減半，2020年有機EL顯示器壽命達5萬小時。
　　技術(shù)效果。以IT技術(shù)為中心的節(jié)能信息系統(tǒng)效率提高2倍。
　　6、家庭用能源管理系統(tǒng)（HEMS）/建筑物用能源管理系統(tǒng)(BEMS)/區(qū)域能源管理系統(tǒng)（EMS）
　　目標及技術(shù)開發(fā)路線。通過開發(fā)通信硬件、家庭內(nèi)感知系統(tǒng)，建立在家庭及賓館聯(lián)網(wǎng)的能耗管理信息系統(tǒng)。
　　技術(shù)效果。應(yīng)用家庭用能源管理系統(tǒng)（HEMS）、建筑物用能源管理系統(tǒng)（BEMS）、區(qū)域能源管理系統(tǒng)（EMS），可實現(xiàn)二氧化碳減排10—15%。
　?。ㄎ澹M跨各部門的技術(shù)
　　1、電力裝置
　　目標及技術(shù)開發(fā)路線。2015年左右實現(xiàn)SiC，GaN（氮化鎵）系電力裝置的實用化，2020年實現(xiàn)DIAMOND裝置的實用化。
　　技術(shù)效果。SiC電力裝置用于混合燃料汽車和電力汽車，運輸部門可減排2—10%（根據(jù)負荷不同變化）。用于計算機電源，可提高效率4—5%。
　　2、高性能電力儲藏
　　蓄電池是太陽能、風(fēng)能等可再生能源和電力車輛普及所必需的裝置，課題是開發(fā)高輸出、高容量的電力儲藏技術(shù)。
　　目標及技術(shù)開發(fā)路線。研發(fā)改良型的性能高、壽命長、安全性強、價格便宜的鋰電池，2030年太陽能電池、風(fēng)力電池壽命達到20年，成本降為1.5萬日元/千瓦小時。
　　技術(shù)效果。使用電力車輛、太陽能、風(fēng)力等可再生能源可實現(xiàn)減排。
　　3、氫氣制造、運輸和儲藏
　　技術(shù)現(xiàn)狀。開發(fā)在燃料電池車和定置型燃料電池上所應(yīng)用的高效、環(huán)保的制造、運輸、儲藏氫氣的技術(shù)。
　　目標及技術(shù)開發(fā)路線。2020年氫氣價格降為40日元/Nm3。
　　技術(shù)效果。氫氣制造與可再生能源利用、CCS（碳捕捉及封存技術(shù)）相結(jié)合，用于燃料電池車，可有效減排。
　　
　　二、能源技術(shù)創(chuàng)新對世界減排的貢獻
　　
　　根據(jù)日本能源綜合工學(xué)研究所計算，創(chuàng)新技術(shù)對世界二氧化碳排放減半的貢獻將占全部技術(shù)的6成。各領(lǐng)域能源創(chuàng)新技術(shù)的貢獻度分別為：高效火力發(fā)電·CCS：12%，現(xiàn)階段原子能發(fā)電：12%；創(chuàng)新太陽能發(fā)電：7%，產(chǎn)業(yè)部門（氫氣還原制鐵及新材料）：8%，民生部門節(jié)能機器（熱泵、燃料電池、IT機器等）：11%，下一代車輛（燃料電池/電力車輛、生物能源等）：11%。CCS、原子能、太陽能等發(fā)電產(chǎn)業(yè)的技術(shù)以及運輸產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新對減排貢獻顯著。
　　如果《規(guī)劃》得以實現(xiàn)，能源供給和需求系統(tǒng)效率將大大提高，世界可望實現(xiàn)經(jīng)濟社會和二氧化碳減排的兩利發(fā)展。
　　
　　三、幾點建議
　　
　　日本圍繞其“涼爽地球”構(gòu)想，推出《能源技術(shù)創(chuàng)新規(guī)劃》體現(xiàn)了其突出技術(shù)優(yōu)勢，以環(huán)境為基軸，謀求全球領(lǐng)袖作用的考量。建議我國從以下幾方面予以應(yīng)對。
　　一是通過雙邊機制和國際框架尋求技術(shù)共享和技術(shù)引進。日本為實現(xiàn)《規(guī)劃》，將通過國際能源署（IEA）等現(xiàn)有國際框架，加強國際研發(fā)合作。我國可肯定其在技術(shù)方面的優(yōu)勢及國際研發(fā)合作的做法，并通過雙邊節(jié)能減排合作機制和國際框架督促、尋求技術(shù)共享，零成本或低成本引進先進技術(shù)。
　　二是及早制定節(jié)能減排技術(shù)專項規(guī)劃。目前全球進入爭奪“碳空間”的關(guān)鍵歷史時期，我國減排壓力加大。建議我國在《節(jié)能減排綜合性工作方案》的基礎(chǔ)上及早制定我國節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新規(guī)劃，以助于我國在國際節(jié)能減排中地位、形象及話語權(quán)的提升。
　?。▏野l(fā)展改革委外事司供稿）