刘平,刘亮
(上海社会科学院应用经济研究所,上海200020)
摘要:日本首相菅义伟于2020年10月宣布2050年争取实现碳中和目标之后,日本政府迅速出台了以产业绿色发展为宗旨的《2050年实现碳中和的绿色成长战略》,将实现碳中和这一挑战视为推动相关产业绿色发展,最终实现经济与环境良性循环的大好机遇,日本政府还确定了能源相关产业、运输与制造相关产业、家庭与办公相关产业3个大类中的14个重点发展的产业领域,勾勒了以能源生产与供应、能源消费以及二氧化碳封存-回收与再利用3条主线构筑绿色发展产业体系的架构,拟定了以财政扶持、税收优惠、金融支持为主的产业政策。其产业绿色发展战略的特点:一是以海上风电为突破口发展可再生能源产业;二是在氢能普及推广过渡期以氨燃料为主发展无碳燃料产业;三是以氢能开发利用为产业绿色大发展的关键技术路线;四是以电气化、节能化、数字化和储能电池的应用为能源消费变革的主要途径;五是发展智慧绿色农林水产业,扩大二氧化碳封存-回收与再利用途径与规模。
引言
近年来,全球已有120多个国家和地区承诺实现碳中和,其中大部分将实现碳中和的目标期限定为2050年。对于能源消耗量占全球大部分份额的世界各主要经济体来说,2050年实现碳中和都是一个极具挑战性的目标。自2020年9月以来,习近平主席已经在联合国大会等国际会议上宣布了我国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值(“碳达峰”),争取在2060年前实现碳中和。2020年12月,中共中央经济工作会议进一步将做好“碳达峰”“碳中和”列入了2021年我国经济工作要抓好的八大重点任务之一。2021年3月,第十三届全国人民代表大会第四次会议又明确将做好“碳达峰”“碳中和”写入了政府工作报告,力争实现碳中和成为我国的一项重大战略决策。
作为全球主要经济体和能源消耗大国之一的日本,首相菅义伟于2020年10月在日本第203次临时国会上宣布,日本力争2050年实现碳中和,“将以经济与环境的良性循环为成长战略的支柱,尽全力建成绿色社会”[1]。此后,日本政府加快了推进实现碳中和的步伐。2020年12月,菅义伟批准成立“实现脱碳社会国家与地方协调会”,由内阁官房长官任议长,相关政府机构大臣和地方政府负责人参与,旨在商讨制定大众生活和社会领域如何实现碳中和的路线图,以及中央政府与地方如何协调行动的方案。截至2021年4月6日,日本39个都道府县以及市、町、村共计357个地方自治体宣布了将于2050年之前实现碳中和[2],这些地方自治体的人口总数占日本总人口数的87.1%。
碳中和对于全球各个国家和地区来说都不仅仅是一个环境目标的达成,同时也意味着绿色经济和绿色社会的形成。一方面,需要从能源供给结构及能源消费结构变革以及环境治理的角度采取行动和措施,促进形成绿色社会;另一方面,也需要传统的高碳黑色产业向绿色产业转型,实施绿色产业革命,形成绿色经济。为此,日本政府于2020年12月25日发布了以面向2050年实现碳中和的产业绿色发展为宗旨的《2050年实现碳中和的绿色成长战略》(以下略称《绿色成长战略》),认为国际社会已经达成共识,应对全球变暖的行动已不再被视为制约经济发展的障碍和发展的成本,而是经济发展的机遇[3]1。《绿色成长战略》旨在将努力实现碳中和这一挑战视为发展绿色经济的大好机遇,通过对碳中和涉及的相关产业进行战略性布局,提出高标准发展目标,实施一系列有针对性的产业政策,从而构建面向碳中和的绿色产业体系,推动相关产业绿色发展,最终实现经济与环境的良性循环,即绿色经济与绿色社会的形成。
本文主要基于日本政府发布的《绿色成长战略》,拟对日本面向实现碳中和的产业绿色发展的最新战略规划及其特点和产业政策进行考察,并提出我国面向碳中和的产业绿色发展政策建议。
一、确定重点发展产业领域,构建绿色发展产业体系
日本政府将实现碳中和视为产业绿色转型大发展的契机,但要抓住这个发展机会,实现更高目标,必须要在新能源尤其是可再生能源的开发利用、二氧化碳的回收再利用等关键技术领域和应用领域进行革命性的技术创新和应用创新。作为产业发展战略,必须首先明确重点发展的产业领域及其目标。日本的《绿色成长战略》描述了日本实现碳中和的减排目标及能源结构优化目标,确定了重点发展的产业领域及其目标,勾勒了绿色发展产业体系的框架。
(一)实现碳中和的减排目标及能源结构优化目标
日本计划至2030年总体上碳排放比2018年减少25%,即从2018年的10.6亿吨降至9.3亿吨;2050年使二氧化碳的排放总量与吸收总量相等,达到净零碳排放[3]3,即实现碳中和。《绿色成长战略》提出,考虑到日本至2050年对电力的需求由于产业、交通运输和家庭部门的电气化,将比现在增加30%~50%,虽然日本计划最大限度地开发利用可再生能源以及氢、氨等无碳燃料,并对二氧化碳进行回收再利用,但是也不可能做到100%的电力需求都由可再生能源发电加以满足。根据与相关专家充分讨论,日本政府提出,至2050年考虑采用光伏、风力、水力、地热、生物质能等可再生能源满足发电量的50%~60%,氢能和氨燃料发电在总发电量中的占比达到10%,原子能与二氧化碳可回收的火力发电占比达30%~40%[3]2-3。但强调这只是参考值,即初步的量化目标,随着今后《能源基本计划》的修订,这些数字还可能会再调整。
(二)重点发展的产业领域及绿色发展产业体系架构
日本在《绿色成长战略》中面向2050年实现碳中和,确定了能源相关产业、运输与制造相关产业、家庭与办公相关产业3个大类中的14个产业领域为重点发展的领域(见图1)。其中,电力部门的脱碳化是所有重点产业绿色大发展的前提。为此,《绿色成长战略》提出,必须最大限度地利用可再生能源和能够按需调节输出大小的储能电池,充分开发利用日本的海洋风力资源,将海上风电产业和储能电池产业作为战略性成长产业的重中之重加以重点培育;同时,还将最大限度地采用氢能发电,降低氢能成本,并采用燃烧不会产生二氧化碳的氨作为燃料发电,发展氨燃料产业;由于在相当长时期之内还不得不部分依赖煤炭火力发电,因此,也必须发展二氧化碳回收产业,以降低火电的碳排放量。

电力领域以外的产业,将以电气化以及节能为中心,培育有极大发展前景的氢能产业、燃料电池和储能电池产业、运输相关产业和住宅建筑物相关产业,如对氢还原炼铁等制造流程实行再造;运输部门持续推广电动化,充分利用生物质燃料和氢燃料;办公及家庭相关产业领域要积极推动住宅和建筑物采用太阳能、电能、氢能及储能电池,实现电气化、节能化、储能化和零碳化。这与国际可再生能源署(IRENA)关于2050年实现巴黎协定所确定的碳中和目标,即需要以可再生能源、能效和电气化作为三大基石[4]的倡议和理念是一致的。
此外,面向2050年实现碳中和,不仅需要以清洁能源尤其是可再生能源逐步替代化石能源,创新能源结构,同时也需要对太阳能、风电等易随天气变化而产生输出量变动的能源输供电网络、储能装置进行数字化精准控制,以便减少能源浪费,实现节能。同时,能源终端消费,如电动车、燃料电池车、无人机、航空飞行器实现自动驾驶,以及工厂大量采用机器人及自动化控制、住宅和建筑物采用智能能源控制系统等电气化、智能化、节能化升级都离不开数字化。数字化基础设施是支撑产业绿色转型升级,实现绿色大发展的重要基础。因此,《绿色成长战略》将节能半导体与信息通信产业也列入了重点发展产业领域。
由此,日本面向实现碳中和,主要由能源生产与供应、能源消费以及二氧化碳封存-回收与再利用3条主线,构筑起产业绿色发展的体系架构(见图2)。能源生产与供应主线,主要布局海上风电、氢燃料生产与运输及氢能发电、氨燃料生产与运输及氨燃料发电、原子能发电、生物质能、光伏发电等清洁能源产业,加上低碳火电及系统储能装置以及充电装置、加氢装置等产业;能源消费主线,重点布局交通工具、运输工具、住宅和建筑物等能源终端消费部门的电气化、数字化、节能化产业;二氧化碳封存-回收与再利用主线重点布局地下储碳(生物碳)、藻类等海洋生态储碳(蓝碳)、碳捕集、减少温室气体排放的智慧绿色农林水产业、可大量吸收二氧化碳的优良树种育林及再造林、高层建筑物用可吸收二氧化碳的木质生物质新材料开发应用、采用清洁能源并可吸收固定二氧化碳的混凝土生产、藻类等生物质燃料开发应用、采用人工光合成技术的氢与二氧化碳合成生产塑料原料等产业[5](见图2)。

二、产业绿色发展战略的特点
日本的《绿色成长战略》分别对14个重点产业领域从开发、实证、应用推广和降低成本、自主商用等4个层面的分步实施计划与目标进行了部署,覆盖面比较广。本文以海上风电、燃料氨发电、氢能发电、电动车与燃料电池车和储能电池、节能半导体和信息通信、碳吸收与碳捕集等重点产业领域为核心,对其产业绿色发展战略的特点进行考察分析。
(一)以海上风电为突破口发展可再生能源产业
实现碳中和,以低碳、零碳排放的清洁能源尤其是可再生能源逐步取代传统的化石能源从而优化能源结构是主要途径之一。日本作为岛国,拥有得天独厚的海洋风力资源,开发利用海上风力发电,自然成为日本开发利用可再生能源的首选突破口,海上风电产业也成为日本最有发展前景的绿色产业之一。海上风电电力如果能够大量被装机使用,将能够大幅降低成本,而且海上风电风车等设备涉及多达上万种零部件生产,能够带动、辐射多个相关产业大发展,具备巨大的经济波及效应。
近年来,全球风电市场稳步增长,预计将在未来20年内大幅扩张。国际能源署测算得出,将每年增长13%,到2040年全球海上风力发电能力预计将增长15倍,成为一个价值1万亿美元的产业,这意味着海上风电投资将占全球可再生能源发电投资的10%[6]。海上风电的风车生产企业主要集中在欧洲、美国、中国。欧洲风车的大规模化和量产投资,使其在过去10年间成本不断下降,其海上风电电力的中标价格已经有过降到0.09美元/千瓦时且不需依赖政府补贴的先例[3]16。与欧洲一样,中国在海上风电领域也取得了长足进步,目前已成为市场领导者之一。2018年,中国增加的海上风电装机容量是所有国家中最多的[6]。预计亚洲市场占据全球风电市场的份额将从2019年的24%(6.96吉瓦)增加到2030年的42%(98.7吉瓦),增长空间巨大;而中国的市场份额2019年占亚洲的23%,预计2030年将占25%,且会一直保持在亚州国家中最大的市场份额[7]18。欧美风车制造企业已经积极在亚洲布局,亚洲各国也纷纷展开了吸引海外风车企业落地的竞争。
日本原本具有较强的海上风电风车等零部件制造能力,而且面向碳中和,也拥有巨大的国内市场,自然不愿将其国内市场及亚洲市场拱手让给欧、美、中企业,最大限度地降低成本,参与竞争是其战略性选择。因此,日本的《绿色成长战略》将大力开发利用海上风电,培育和提高海上风电产业的国际竞争力,最大限度地降低成本,以占领有极大发展前景的亚洲市场为战略导向,将海上风电产业摆在了产业绿色大发展的首要位置,计划从能源政策和产业政策两方面加以重点扶持和培育。其扶持政策的重点,一是政府参与国内市场建设,通过完善产业环境吸引国内外投资,构建竞争力强、韧性好的国内供应链;二是支持瞄准亚洲市场的下一代技术开发和国际合作,以培育起能够在国际竞争中取胜的下一代海上风电产业。
为此,日本政府已经制定了《海上风电产业规划(第一次)》,成立了“强化海上风电产业竞争力官民协议会”,组织落实并协调政府与民间企业的合作推进工作,形成了官民一体共同大力推进海上风电产业发展的战略性部署和组织机制。日本政府在《基于电力生产企业可再生能源电力供给特别措施法的认定量》中已经明确,2030年之前要实现海上风电装机1000万千瓦,2040年之前要实现装机3000万~4500万千瓦(含浮式),《绿色成长战略》中的目标与此相同。
(二)在氢能普及推广过渡期以氨燃料为主发展无碳燃料产业
氨作为燃料,燃烧时不会产生二氧化碳且价格低廉,在氢能得到大规模普及推广应用的过渡时期,日本计划将其用作火力发电机组燃料、气体燃料船燃料等,从而降低碳排放量。由于日本缺少大江大河水力资源,不可能大力发展水电,核电又存在安全性问题,也不适合大力发展,氢能成本高,技术还不是很成熟,短时间之内还不能够替代其他能源成为清洁能源的主力。在过去以及将来很长时期,日本都不得不大量依靠火力发电,尤其是价格低廉的煤炭火力发电。根据《绿色成长战略》的能源结构优化目标,即使是2050年,核电加煤炭等火电占发电总量的比重仍将达到30%~40%。面向实现碳中和,如何降低煤炭火电的碳排放问题,始终是日本不得不面临的一大难题。将不产生二氧化碳的氨用作火力发电燃料,理所当然成为日本开发清洁能源火电燃料以降低碳排放的一个必要选择。目前,日本已经完成在煤炭中掺入20%氨燃料发电的技术开发,计划在2021—2023年开展实机实证试验,2020年代后半期进入实用化阶段,2030年以后普及推广,并计划逐步提高氨的掺入比例,最终实现100%纯氨燃料发电,使碳排放降至零。据测算,煤炭中掺入20%氨燃料发电,能够降低约20%的碳排放[3]19。预计2050年,氨燃料全球市场规模可达每年1亿吨(200亿美元)[3]19。日本计划通过投资新设工厂等方式,尽快建立国际供应链,掌握氨燃料供给与应用产业的主动权,并通过对话与合作等途径,提高日本氨燃料应用技术的国际认知度,将技术输出到东南亚等需要煤炭发电的国家和地区,促进形成氨燃料国际贸易市场,获取国际市场份额。不过,由于日本依靠从北美、澳大利亚、中东进口氨燃料,因此,需要大量的运输船。为降低运输工具的碳排放量,日本政府将电动船和燃料电池船以及氢、氨气体燃料船产业也列入了重点发展的领域。此外,制取氨燃料会产生二氧化碳排放,如何提高其碳捕集及再利用率成为扩大氨燃料生产和应用规模的一个必须解决的问题。
(三)以氢能开发利用为产业绿色发展的关键技术路线
日本是最早(2017年)制定氢能发展战略的国家。在明确提出碳中和目标之前,日本于2014年就提出了建设“氢能社会”,即开发利用氢能实现绿色低碳发展的经济社会的设想。此次的《绿色成长战略》也强调了开发利用氢能在实现碳中和中的重要作用,进一步对未来氢能产业发展进行了规划和部署。在氢能涉及的多个领域日本都拥有领先的技术。不过,欧盟、韩国等国家和地区也相继制定了氢能发展战略,开发利用氢能这一清洁能源已经成为各大经济体为实现碳中和而变革能源结构的必由之路。氢能不仅能够被用于乘用车、卡车,而且也能够被用于船舶、航空飞行器、建筑机械等的动力能源以及发电、化工、钢铁冶炼等产业领域。其广阔的用途使其发展能够带动许多领域的产业实现脱碳化绿色转型。但是由于目前的技术所限,其应用规模还很小,导致成本居高不下。如何扩大应用规模,降低成本,使其成为更具竞争力的新能源是全球面临的课题。
日本的《绿色成长战略》着眼于大幅降低氢能成本,计划在2030年之前,将实际应用规模达到最大300万吨,远超德国计划的42万吨,从而将其售价降至目前的1/3以下,即30日元(约合0.27美元)/标方;2050年氢能实际应用规模要达到2000万吨左右,使其供给价格降到20日元(约合0.18美元)/标方以下[3]21,即比目前的燃气火力发电电力成本更低,成为具有充分竞争力的新能源。
日本计划将氢能主要应用于具有国际领先优势技术并具极大发展前景的氢能发电、氢燃料电池卡车等商用车、氢还原炼铁等钢铁和化工产业领域,以提高这些产业的国际竞争力。不过,目前日本氢能发电实机稳定燃烧实证试验尚未完成,实际应用还有待时日。其2050年氢能发电所占比重设定的目标,是氢能发电加上氨燃料发电共计占发电总量的10%,比重并不是很高。预计日本国内的氢能发电潜在需求量每年大约为500万吨~1000万吨,而全球至2050年氢能发电的累积装机容量最大约3亿千瓦[3]21(约合2100亿美元),日本意在尽可能多地获得市场份额。日本政府表示将尽全力支持相关企业实机实证试验早日完成,并促使加快其商用化速度,在尽力扩大日本国内市场需求的基础上,降低成本、抓住先机,打入亚洲市场。
氢燃料电池卡车等商用车主要用于电动车难以完成的远距离固定线路运输。预计日本国内这个领域的氢燃料潜在需求量为每年600万吨,至2050年商用车(主要是卡车)的氢燃料电池累积使用量最多将达到1500万台[3]22(约合2.72万亿美元),市场前景极其诱人。由于欧洲和中国在燃料电池商用车发展领域推进很快,日本政府认为日本相关企业必须加强彼此间的合作,组成企业联盟,发挥日本在乘用车领域原有的优良知识技术储备,加快氢燃料商用车的开发速度,将其作为电动车推广普及的一环扩大其实际使用量,完善加氢站建设的基础设施和制度环境,促使其不断降低成本。
除了发电和燃料电池之外,日本考虑将氢主要用于需求巨大的钢铁冶炼。如果采用氢还原炼铁方法,用氢替代煤炭作为铁矿石的还原剂炼铁,能够极大地减少二氧化碳排放。但是,目前100%氢还原炼铁技术尚在开发中,而且一旦开始实际应用,也需要能够供给大量且低价的氢,如何大幅降低制氢成本成为日本今后的课题,而如何提高电解水制氢技术水平是关键。预计日本国内氢还原炼铁领域氢的潜在需求量为每年700万吨,包括氢还原炼铁、高炉混合燃料炼铁在内的全球零碳炼铁市场规模至2050年最大约为每年5亿吨[3]22(约合每年3600亿美元),日本政府计划竭尽全力支持日本企业率先成功开发氢还原炼铁技术,以便率先占领世界市场,同时促使这一顶尖技术成为钢铁业脱碳水平的标志得到普及推广,从而实现“零碳钢铁”,为日本的碳中和做出贡献。
(四)电气化、节能化、数字化和储能电池的应用是能源消费变革的主要途径
实现碳中和,扩大低碳、零碳的清洁能源尤其是可再生能源供给和消费规模,进行能源结构和能源消费的变革是必由之路。清洁能源产业的大发展,必须有清洁能源消费规模的大幅扩大作为支撑,才能降低成本,成本降低才能进一步扩大消费规模,两者相辅相成。因此,在能源的消费端,尤其是在目前化石能源消耗量大、碳排放量大的化工、钢铁、交通运输产业领域及住宅、建筑物等能源消费端,必须推行电气化、节能化,才能大幅降低碳排放。但可再生能源发电大多存在受天气等自然因素影响而产生电力的生产量和输出量不稳定的情况,能够精准调节电力输出大小的储能电池以及数字化控制系统成为扩大清洁能源消费规模的一个关键。因此,日本将电动车、使用燃料电池的车及船舶、航空飞行器等电动化交通运输工具与建筑机械以及采用太阳能供电的住宅和建筑物、储能电池以及数字化能源控制系统、数据中心及节能半导体等都列入了产业绿色发展的重点领域,支持和鼓励这些产业大规模采用清洁电能、储能电池和数字化节能措施,促使能源消费实现电气化、节能化和数字化。
其主要措施包括两个方面,一是推行汽车消费变革,大力发展电动车及其充电设施,完善道路等基础设施建设,促进政府采购和大众汽车消费以电动车替换燃油车,发展自动驾驶出行服务和无人驾驶物流及配送。日本计划2030年代中期实现乘用车新车销售100%为电动车,不再销售燃油车,商用车也按此目标推进。实际上,在电动车的普及推广方面,日本落后于欧洲和中国。在降低整车价格、充电设施及加氢站等基础设施建设、动力电池、燃料电池、电机等电动车相关技术研发领域,以及供应链、价值链的构筑方面,日本都尚需加强。二是开发低成本、高性能、低排放、小型化的储能电池。电动车、电气化的关键在于大容量、高性能储能电池的应用。目前,车用锂电池、燃料电池等储能电池成本高、续航里程短、体积大是其致命弱点,极大地影响了新能源车的普及推广速度。各国生产企业都在努力研发能够克服这些弱点的储能电池。其中,中国、韩国储能电池企业持续积极地扩大投资,加强下一代储能电池的技术开发,在全球市场所占份额不断上升,而日本企业的份额则在下滑。据统计,2016—2019年,纯电动和插电混合动力车用电池的全球份额,中国系企业从35%上升到了46%,韩国系企业从14%上升到了19%,而日本系企业则从37%下滑到了29%;2001—2018年期间,全球全固态锂电池的专利申请数日本累计占37%,中国占28%,而2018年度该项专利申请数中国已经超过日本排名世界第一[3]30。此外,日本家用储能电池市场容量,即日本的市场规模为世界第一,占全球的28%(2019年),但韩国企业却占据了日本家用储能电池70%的市场份额,日本企业的市场份额仅占30%[3]30。
日本面临中国、韩国企业的强有力竞争态势,扩大投资规模,进行革命性储能电池技术开发,尽力促使储能电池轻量化、小型化,降低成本,提高性能,是日本发展储能电池产业的重心。《绿色成长战略》计划于2030年之前,使车载储能电池的价格降至1万日元/千瓦时以下,使其经济性达到与燃油车同等水平;家用太阳能热电联供型储能电池系统(含安装费)的价格降至7万日元/千瓦时以下;2030年以后,实现更高性能的下一代储能电池,如全固态锂电池的实际商用化;2035年左右,实现革命性储能电池,如氟化物电池、铅负极电池等的商用化[3]30,以扩大日本企业占领成长空间巨大的储能电池的市场份额。这一块的全球市场规模,据测算,2030年相比2018年,全部储能电池市场规模将扩大2倍多,即从700亿美元增长到1700亿美元;其中,车载储能电池市场规模将扩大近5倍,即从200亿美元增长到900亿美元[3]30。
(五)发展智慧绿色农林水产业,扩大二氧化碳封存-回收与再利用途径和规模
1.促进农林水产业的智慧绿色大发展
森林、木材、土地、海洋本来就是吸收、封存巨量二氧化碳的主体,因而农林水产业作为二氧化碳吸收体产业,其绿色发展在实现碳中和乃至降低温室气体排放的过程中将发挥重要作用,具有巨大发展潜力。在前述发展清洁能源发电、氢还原炼铁、电动及燃料电池车、船、航空飞行器以及太阳能供电储能的住宅、建筑物等减排措施之外,日本计划从以下两方面着手推进农林水产业的智慧绿色大发展,以扩大二氧化碳减排、封存-回收与再利用的途径与规模。
一是减排。农机、渔船采用清洁能源动力、可再生能源燃料,开发并推广应用能够减少水田、农产、畜产等甲烷、二氧化氮生成和排放的新技术,在农村、山村、渔村构建最大限度开发利用可再生能源的自产自消能源供给-消费体系。其终极目标是2050年实现农林水产业的全面零碳化。同时,日本还计划大力开发和普及推广建筑新材料,促使中、高层建筑物大量采用木材或木质生物质新材料建造,以替代塑料等用化石原料制造的建筑材料,从而减少碳排放。
二是二氧化碳的吸收与固定。日本计划按照“采伐-利用-育林”原则,循环利用二氧化碳吸收量已经处于下降状态的人工林资源,扩大优良树种育林规模,加快森林的更新换代,持续提高其二氧化碳吸收量。同时,高层建筑物大量采用能够吸收二氧化碳的木材等生物质新材料,也能提高二氧化碳的吸收量。此外,日本政府还修订了有关农用地、草地等封存二氧化碳的制度、计算方法等法规,以促进利用土壤封存二氧化碳的“生物碳”得到广泛利用。同时,利用海洋生态储碳的“蓝碳”,如能够吸收二氧化碳的海藻养殖、滩涂建造、再生与保养、吸收碳量评估方法等技术也在开发中。
2.二氧化碳的回收与再利用
日本基于将二氧化碳视为一种资源的循环经济理念,将其回收与再利用作为实现碳中和的关键技术之一加以重点支持和发展。日本在该领域也具备较强的国际竞争力。在《绿色成长战略》发布之前,日本已经制定了《二氧化碳回收再利用路线图》,确定了二氧化碳的回收再利用产业发展将以混凝土等矿产物、藻类及生物质等燃料、生物质化工产品为重心推进降低成本、扩大用途的技术开发和社会实装,并获取国际市场。其中,能够吸收二氧化碳的混凝土、生物质燃料、人工光合成制造塑料原料及碳捕集又是重中之重。
能够吸收二氧化碳的混凝土是指在混凝土生产过程中采用化工厂废料消石灰制造的二氧化碳吸收固定材料吸收固定二氧化碳,同时还能够减少水泥用量和混凝土的碳排放。这个产业预计2030年市场规模将达1400亿~3600亿美元[3]50。
藻类生物质燃料主要用于喷气式飞机,作为替代化石燃料的喷气机燃料。仅日本国内市场规模,预计2030年能达到1900亿日元(约合17.2亿美元)[3]51。目前,各国都在积极进行开发且技术水平相当,未来的竞争主要在于提高藻类的二氧化碳吸收率及繁殖速度,降低成本。
人工光合成制造塑料原料是指利用光触媒技术和太阳光,从水中将氢元素分离出来,使氢与二氧化碳合成制造塑料原料的技术。目前,只有日本企业在开发这项技术,其在实验室水平的基础研究已取得成功。化石原料制造塑料的市场规模,仅日本就达10万亿日元(约合900亿美元),世界市场规模达数千亿美元[3]51。日本意在充分发挥日本企业独有技术的优势,占领日本及世界市场。
碳捕集是从空气或不得不排放的废气中将二氧化碳分离出来再进行回收。对于实现碳中和,这也是不可或缺的一条关键途径。碳捕集技术的全球市场规模预计至2030年可达每年500亿美元,2050年则可达每年900亿美元[3]52。日本企业已经完成了从发电厂排放的废气中分离回收二氧化碳的碳捕集设备的安装应用,其拥有的碳捕集技术专利数量比其他国家都多,碳捕集工厂建设市场份额位居全球第一,具备很强的竞争优势。如果能够大幅降低成本,其占领更大的国际市场份额的能力将得到大幅提升。《绿色成长战略》已经将开发高效率低成本的碳捕集技术,2030年实现更低成本碳捕集实际应用以及2050年获取三成的碳捕集世界市场份额定为产业发展的中远期目标[3]52。
三、支持重点产业绿色大发展的产业政策
日本为实现碳中和,已经从环境与能源、区域与社会生活、经济与产业3个维度初步构建起了国家层面的政策体系框架。在环境与能源方面,日本政府制定了《全球变暖对策计划》《能源基本计划》《基于巴黎协定的长期战略》,环境省还制定了财政支持减排、脱碳的补贴政策,并实施了一系列促进减排脱碳绿色转型的项目[8],其中不少都涉及《绿色成长战略》划定的重点产业,有些则是与经济产业省联合实施;在区域与社会生活方面,如前所述,日本成立了“实现脱碳社会国家与地方协调会”,负责制定生活和社会领域实现碳中和的路线图,中央政府与地方政府携手合作推进“零碳城市”建设。下文将重点考察分析日本政府促进实现碳中和的产业政策。
(一)财政扶持政策:大幅增加财政投入,创设“绿色创新基金”
实现碳中和对于全球各大经济体都是一个巨大的挑战,日本也不例外。因此,需要中央政府给予特别的财政支持,尤其是对于关键环节的一些重大项目给予从技术开发到实证试验和社会实装的配套资金支持,以帮助那些积极迎接挑战、实施重大项目的企业完成预定目标。
为此,日本政府实施了中央财政预算“能源特别会计”制度。即以“石油煤炭税”“电力开发促进税”为财源,由中央财政预算特别拨款支持能源供需结构转型升级项目的实施。主要包括4个方面的项目:一是区域为实现脱碳化而进行的创新,如已经宣布2050年实现碳中和的地方自治体所进行的“零碳城市”建设项目;二是能够加快实现脱碳化的技术创新项目,如可再生能源制氢、零碳火力发电、碳封存与碳捕集等;三是能够实现绿色金融与企业脱碳化发展良性循环以及促进经济社会体系创新的项目,如能够撬动民间ESG投融资(即关注环境、社会、治理的投融资)等进行脱碳化项目投融资的绿色金融及其在各地方的普及推广项目;四是国际市场开拓项目,日本2020年度的该项财政预算为1745亿日元(约合103.53亿元人民币),比上一年度增加43亿日元,增幅为2.53%;2021年度预算计划为2254亿日元(约合133.73亿元人民币),将比上一年度增加509亿日元[9],增幅急剧扩大到29.2%,2020年10月,日本首相菅义伟明确提出2050年争取实现碳中和之后,日本政府计划大幅提高相关的财政投入。
此外,日本政府还计划安排国立新能源与产业技术综合开发机构(NEDO)设立2万亿日元(约合1200亿元人民币)的“绿色创新基金”,连续10年给予相关企业资助[3]6。其主要资助对象为属于实现碳中和,提高产业竞争力不可或缺的基础产业企业,主要包括:绿色电力及其电气化应用、氢能开发利用、二氧化碳封存与再利用等《绿色成长战略》中划定的重点产业企业。日本政府计划通过这2万亿日元的财政资金,撬动民间投资15万亿日元(约合9000亿元人民币),投向前述基础产业领域的研发、设备及富有挑战性的创新,并进而吸引世界总额3000万亿日元(约合178万亿元人民币)、日本国内300万亿日元(约合17.8万亿元人民币)的ESG投资资金的关注和投融资。再加上日本代表性的三大民营银行,即三菱UFJ银行、瑞穗银行、三井住友银行计划的环境融资目标资金30万亿日元(约合1.78万亿元人民币),日本政府希望通过完善相关政策环境和加大财政投入,吸引更多的民间资金投向碳中和相关产业。
(二)税收支持政策:创新相关税制
税收政策是政府激励企业进行长期研发投资和短期设备投资以及在遇到突发性灾害,如新冠疫情蔓延造成经营亏损的状态下勇于继续坚持研发投资的一种手段。日本政府计划在今后10年间,通过创新税制,大力支持企业所进行的所有短期及中长期脱碳化投资,创造出扩大民间投资1.7万亿日元(约合1000亿元)的效果[3]7。
一是创设碳中和投资促进税制。对企业碳中和相关设备投资,3年内给予最大10%的应纳税所得抵扣或者50%的固定资产折旧特殊优惠[3]8。
二是创设对亏损企业结转亏损金实行应纳税所得抵扣上限的特别规定。即对受新冠疫情影响而经营亏损的企业为实现碳中和所进行的投资,在认定的投资范围内,对其2020年2月1日至2022年2月1日两个经营年度产生的结转亏损金从应纳税所得中的抵扣上限提高到最高100%,抵扣年限最长5年[3]8。
三是充实研发税制。为鼓励受新冠疫情等影响而经营业绩下滑的企业继续维持为实现碳中和而进行研发投资,对于销售额相比疫情前(2020年1月底之前)下降2%以上但仍然坚持扩大研发投入的企业,将其研发试验经费抵扣法人税应纳税额的百分比从25%提高到30%[3]8-9。
(三)金融支持政策:提供低碳融资与技术创新融资
据国际可再生能源署(IRENA)预测,面向2050年实现巴黎协定所设定目标,全球大约需要110万亿美元资金投入可再生能源领域[4]。金融支持低碳转型及脱碳化技术创新非常必要。日本经济产业省已经于2020年9月制定了《应对气候变化创新金融战略2020》,提出了将重点支持企业低碳转型融资、绿色融资和技术创新融资等三大融资支持政策的方向[10]。《绿色成长战略》沿用了该金融战略所确定的方向,计划重点实施前述三大融资支持政策。
一是低碳转型融资支持政策。《绿色成长战略》计划将进一步制定针对碳排放量大的产业实现低碳转型的路线图,并创设对于10年以上长期项目计划得到认可的企业提供长期资金支持及与低碳转型成效联动的利息补贴制度,3年共计1万亿日元(约合600亿元人民币)融资规模,以帮助相关企业持续推进低碳转型[3]10。预计政府的低碳转型融资支持政策将撬动民间超过1500亿日元(约合90亿元人民币)的对先进低碳设备的投资[3]10。
二是绿色融资支持政策。日本计划由日本政策投资银行创立一个规模为800亿日元(约合48亿元人民币)的“促进绿色投资基金”,以支持对海上风电等可再生能源项目和降低燃料电池车燃料消耗量技术以及下一代储能电池项目的风险投资。此外,还将由国际协力银行创立1个1.5亿日元(约合900万元人民币)规模的“后疫情时代成长合作基金(暂名)”,以支持日本企业向海外拓展面向脱碳社会的高质量基础设施建设项目及其他海外项目的开展。
三是技术创新融资。目前主要是通过各种方式先让投资者了解意欲进行脱碳化技术创新的企业,尽力为投资者、企业及政策提案者创造对话机会和场所,吸引资金投向开展脱碳化技术创新的企业。
此外,日本还计划研究制定促进企业低碳转型和脱碳化的碳中和债券市场环境制度完善措施和实际操作指南以及完善碳中和金融支持体系的措施,在《绿色成长战略》修订版中加以反映,并表示还要在G7、G20等国际场合力争关于绿色金融、低碳金融的主导权。
四、思考与建议
日本政府在首相菅义伟宣布争取2050年实现碳中和之后仅仅两个月就发布了《绿色成长战略》,从产业如何抓住碳中和这一大好机遇实现绿色大发展的角度对碳中和行动迅速做出回应。显示出日本政府意欲快速掀起一场自上而下的迈向碳中和的绿色产业革命的积极态度。实际上,目前日本在碳中和相关产业,除了氢能开发利用和碳捕集、碳回收-再利用技术处于世界领先水平之外,在可再生能源开发利用、电动车等生产领域及市场份额方面,并没有多少国际竞争优势。而我国在水能、风能、太阳能等可再生能源、新能源车等产业领域已具备较强的技术开发能力和强大的装备制造能力。2019年,我国可再生能源的开发、利用规模均已居世界首位,风电、光伏发电设备制造形成了完整的产业链,技术水平和制造规模处于世界前列,新能源汽车的新增量和保有量均占到了全球总量的一半以上[11]。但是,在二氧化碳的封存-回收与再利用产业领域,我国尚待加大开发利用力度,加快发展步伐。
日本面向碳中和的《绿色成长战略》,基于对本国的可再生能源资源禀赋、碳中和相关技术水平及其国内国际市场规模和前景的判断与预测,制定了旨在促进日本碳中和相关重点产业大发展的有针对性的分阶段发展目标、战略规划、实施计划及产业政策,初步构建起了日本面向碳中和的绿色发展产业体系和政策框架。在目前阶段,日本强调《绿色成长战略》中提出的碳中和产业发展目标还只是初步目标,后续将根据实际情况在每年更新的《绿色成长战略》中加以修正。这是日本政府一贯的做法,就像日本每年都会修订国家经济社会发展战略一样,根据经济社会的发展态势和国际格局的变化,每年实时修正发展的重点领域、关键指标和发展对策,灵活应对急剧变化的时代所带来的各种新问题、新挑战、新要求,这是一种可取的态度。
此外,我们观察到,日本的《绿色成长战略》瞄准的不仅是产业绿色转型升级,更在于通过实施这一战略与相关政策扶持,快速提升日本企业在碳中和产业领域的国际竞争力和国内国际市场份额,尤其是亚洲市场份额。实际上,高成本一直是日本企业最致命的短板,人工成本高,国内市场规模有限是其高成本的原因之一,但缺乏能源资源禀赋,使得日本的能源长期以来主要依靠进口也是原因之一。日本不仅化石能源需要进口,清洁能源中除了海上风能、太阳能之外,像氨、氢等成品燃料或制取的原料也需要进口,无形中又额外增加了运输成本和保证国际供应链稳定的问题。由于全球碳中和将会为相关产业领域未来的市场规模带来巨大的扩展空间,面对欧美,以及低成本、技术开发能力和制造能力都日益强大的中国企业强有力的竞争,日本要力争获取这个巨大的市场,只能通过技术创新,降低成本,提高效率,扩大投资,寻求国际合作,尽可能获取更多市场份额,为日本企业未来的生存和不断增加就业岗位提供有效途径。而中国企业已经被视为日本企业在碳中和相关产业领域的竞争对手,也是亚洲市场的有力竞争对手。对此,我们应当有清醒的认识。
本文在考察分析日本面向碳中和的产业绿色发展战略的基础上,对于我国面向实现碳中和相关产业发展,提出以下建议。
一是中央政府尽快出台国家碳中和相关产业发展战略规划,促进加快构建我国面向碳中和的绿色产业体系。自2020年9月我国领导人提出力争2030年实现“碳达峰”、2060年实现“碳中和”后,国务院办公厅于2020年11月发布了《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》,国务院新闻办公室于2020年12月发布了《新时代的中国能源发展》白皮书,生态环境部2021年1月发布了《关于统筹和加强应对气候变化与生态环境保护相关工作的指导意见》,中央政府也正在编制《国家适应气候变化战略2035》,但尚未出台国家层面的全局性碳中和相关产业的发展战略规划。在实际层面,碳中和究竟与哪些产业、行业紧密相关,哪些产业领域应该得到重点扶持和发展,发展的关键指标及责任任务、具体如何落实等,还存在认识模糊的问题,亟需做出全局性、整体性的战略规划和部署,进行任务分解与落实。实际上,我国2060年实现碳中和所面临的困难比欧、美、日等早已经碳达峰的发达经济体在2050年实现碳中和更为艰巨,时间更为紧迫。无论是“碳达峰”还是“碳中和”,其实质都是一场从“黑色工业革命向绿色工业革命的转型”[12]7,亦是一场新的绿色产业革命和绿色社会变革,其核心就是产业的绿色发展和环境的绿色治理,其终极目标是形成可持续发展的绿色经济与绿色社会。因此,我国必须一方面尽快从应对气候变化,实行环境绿色治理入手积极开展推进碳达峰、碳中和的行动,另一方面也必须从产业绿色革命入手,明确重点发展的产业领域及其近、中、远期的战略目标及关键指标,制定分步实施计划,加紧构建面向碳中和的绿色发展产业体系,出台相关的产业政策,加快形成绿色产业与绿色环境两轮驱动的推进实现碳中和的经济社会高质量发展态势。
二是大力开发利用氨、氢等无碳燃料,加大力度支持碳捕集、碳封存-吸收与再利用技术开发和应用。目前由于氢制取成本较高,日本将燃烧不会产生二氧化碳且低成本的氨作为最终实现零碳发电的主要脱碳燃料,同时开发氢还原炼铁技术,以氢替代煤炭做还原剂,能够大大降低因使用煤炭而产生的碳排放。再加上日本较强的碳捕集技术,能够从空气、废气中分离回收二氧化碳,将使相关产业的碳排放问题得到极大改善。对于我国来说,这些都是可以借鉴的做法。我国煤炭资源非常丰富,价格低廉,在将来相当长一段时期,还不能够以可再生能源全部替代煤炭等化石能源,煤炭作为燃料和还原剂还将被发电、钢铁冶炼等产业大量使用。2019年我国能源生产结构中,原煤占比68.8%,煤炭消费量占能源消费总量的57.7%[13],煤电装机占总发电装机比重为52%[11],煤炭碳排放量占能源总碳排放量的79.8%(2018年)[14]23,如何大幅降低使用煤炭产生的碳排放,是我国实现碳中和所必须解决的一大难题。清洁能源发电加上碳捕集-封存是实现二氧化碳净零排放,即碳中和的关键路径之一。一方面我国亟需大力开发利用水能、风能、太阳能、生物质能、原子能、氨、氢等清洁能源,关注并投入力量开发氢还原炼铁等产业脱碳技术,另一方面还需要增加投入,大力推进碳捕集、碳封存-吸收与再利用等技术的开发和推广应用,尤其是二氧化碳的再利用,使其形成产业,极大地提高煤炭等化石能源排放的二氧化碳的回收率和再利用率。
三是推动能源消费革命,普及推广能源终端消费的电能替代,提高全社会电气化水平。在减少碳排放的同时,扩大绿色能源的市场规模,反过来以市场需求促进绿色能源相关产业更快发展。如居民生活用能的电气化,2017年我国居民生活用电占电力终端消费的比重为14%[15],处于很低水平,说明电气化程度不高。2020年,我国电能占终端能源消费的比重为27%[15],仍需要大幅提高。在产业领域,以清洁电能替代化石能源,交通运输领域以电动车替代燃油车,居民生活用能普及推广太阳能与储能电池热电联供系统等,都是推动能源终端消费电能替代的主要途径。但同时需要加大储能电池、储能系统、储能装置的开发力度,以便精准控制电力输出,实现节能,促进减少碳排放。
四是重视数字化在实现碳中和中的基础支撑作用。作为碳中和基础设施建设,需要发展信息通信产业和数字经济,建立绿色数据中心、数字化智能电力控制系统和数字化节能设施。
五是加大财政预算支持力度,引导社会投资投入相关重点产业领域。据测算,我国2030年实现“碳达峰”,每年的资金需求约为3.1万亿~3.6万亿元,而目前每年资金供给规模仅为0.5256万亿元,每年缺口约2.5万亿元以上;2060年前实现“碳中和”,需要在新能源发电、储能电池、绿色零碳建筑等领域新增投资超过139万亿元[14]25。大幅增加财政预算,列出对碳中和相关重点产业的重大专项投资,设立碳中和绿色基金,引导、撬动国内民间ESG资金和金融机构的绿色投融资,乃至吸引世界总额178万亿元的ESG资金投资,建立并完善面向低碳转型、实现碳中和的绿色投融资体制机制势在必行。
六是对碳中和相关产业企业实行特殊的税收优惠政策。为激励和支持碳中和相关产业企业持续不断地加大碳中和关键技术的研发投入,支持碳中和相关技术得以快速商用化和普及推广,对相关企业应当实行特殊的税收优惠政策。
 |