环境与生活杂志：日本地热发电有喜有忧

日本地震、火山活动频繁，灾害不断。但是，火山、地下熔浆在给人类带来灾害的同时，也带来了丰富的地热能源。2011年的“3.11”大地震导致福岛核电站发生核泄漏，日本国内弃核、发展地热能的呼声也随之高涨。日本地热的潜在发电能力巨大，但开发进展缓慢，他们遇到了什么难题呢？

全球七成地热发电设备日本产

日本被称为火山列岛，拥有火山119座，作为日本象征的富士山，就是典型的层状火山。正因为拥有这些火山，日本的地表下蕴藏着大量熔浆。据权威统计，日本地热资源的蕴藏量排名世界第三，达2347万千瓦。世界70%的地热发电设备由日本的富士电机、东芝、三菱重工公司提供。日本如今有18处地热发电站，地热发电能力只有53万千瓦。庞大的地热能源深眠着，等待人们去开发。

随着民众反核呼声渐高，日本电力企业纷纷将目光转向地热发电，但地热发电的总量过小，地热发电仅占日本发电总量的0.2%，对日本能源的贡献有限。

所谓地热发电，通常是指利用从地下2000至3000米处涌出的热水、蒸汽进行发电的方式。日本很多地方的地下蕴含着高达200摄氏度的高温高压热水，这些热水顺着泉水管道上升、喷出大量水蒸气。一般来说，这些蒸汽进入发电厂的涡轮，带动扇叶转动、通过连接的发电机，将该过程产生的机械能转化为电能。发完电后，蒸汽基本还原为温水，通过冷却塔进一步冷却后，返流到地下。

 

    “地狱釜”是利用100摄氏度的温泉蒸汽做菜

日本利用地热发电近百年

日本最初利用地热发电的时间可追溯到1919年。当时，身为日本帝国海军中将、男爵的山内万寿治，对国家的能源安全表现出浓厚的兴趣，并在冲绳的大分县成功挖掘出地热喷气孔。此后，在山内万寿治的研发基础上，东京电灯研究所所长太刀川平治成功实现发电1.12千瓦，这是日本利用地热发电的第一个范例。可惜的是，地热发电此后再无大进展。一直到1966年10月8日，岩手县八幡平市的松川地热发电站（日本重化学工业株式会社）才开始发电运营。

1978年12月，在第二次世界石油危机的大背景下，日本地热学会挂牌成立。

1980年5月，日本出台了《石油替代能源开发及引进促进法》。

1985年10月，日本创设地热发电补助金制度。

1989年1月，日本地热发电能力达53万千瓦。

2008年，日本经济产业省开展对地热能源的研究。

2010年，日本环境省的调查结果称，日本的地热储量为3.3万兆瓦。

2012年，日本将地热发电的收购价定为，“在今后15年间，每度电为42日元（约合人民币2.6元）”。

地热发电也有污染

有人可能纳闷，日本拥有这么大的地热储量，如此先进的地热开发技术，为什么没有大举开发地热能？

原因之一是，地热资源集中的地方，往往是公园、温泉旅游地，附近居民很难接受在这些风光优美的地方建发电站。

此外，地热开发还面临以下问题：

1.在地热发电过程里产生大量硫化氢，因此不能说地热发电是零污染；2.开采、钻探过程中、水蒸气喷出都会产生噪音，招人反感；3.对热水、蒸汽的开采容易造成地表下沉；4.开采时容易使地层里的硫磺等物质流出，会对附近河流、土壤造成污染；5.喷出的热水、水蒸气会对附近植物造成损伤，损毁景观形象，对旅游业不利；6.地热发电会与附近温泉抢夺热水，严重影响温泉从业者的生意。

 

    日本八丈岛地热馆展示了一些地热发电原理

地热发电成本太高

地热发电在经济方面的风险也很多。例如：花了大量人力、物力、财力，但最后发现开采的位置并非地热能源集中地；或者开发后才发现，水井的热水减少，水井需要挖深；而且，从调查、选址、施工到最终发电需要花10至15年时间，在此期间，存在电价下降、无法盈利的风险。有人估算，在日本，1千瓦时（度）电的成本如下：地热16日元，水力13.6日元，燃油火电10.2日元，燃煤火电6.5日元，燃气火电6.4日元，核电5.9～14.2日元，比较起来，地热的发电成本 。

此外，很多地热发电站为了维持发电量，通常要挖很多发电补充井，平均要花3.1年才能挖好一口井。即便挖好井，也往往无法完成预定发电量。1997年是日本地热发电高峰期，该年实现发电37.57亿度，但到2010年发电量降为26.32亿度，下降了30%。

 

日本的八丈岛地热发电站，是东京电力 一座地热发电站

 

政府提高给地热发电的补助

2003年，日本政府发布了“新能源特别措施法（RPS法）”，法律要求每家电力公司有义务开发一定量的新能源发电。当前，为了促进地热能源的充分合理运用，日本政府正研究解除上述规定，仅要求电力公司采取特定方法发电即可，不做开发量的约束。

为了在技术、资金上支持地热发电，日本经产省牵头成立了由电力公司负责人、相关学者组成的研究会。2009年4月，日本对地热电站的前期投资给予资金援助。为普及地热发电，日本经产省加大政策扶持力度，增加开发地下资源建设发电设备的相关补助。目前，政府补助20%的开发费用，正研究将补助提高至33%。

 

地热能取代核电不现实

北海道网走市政府社会教育科科员石冢贵子在接受《环境与生活》杂志记者采访时表示，福岛核泄漏后，人们强烈呼吁废弃核电站。但日本是能源匮乏的国家，放弃核电，全部用火力发电，将使煤炭、石油价格高涨，直接导致电价攀升，风力、水力、太阳能发电，则要受气候影响，能否充足供应还是个问题。这样看来，地热发电无疑是 选择。

日本《经济传书鸽》报记者大本博哉则说，就日本目前而言，完全废弃核电是不现实的，现在如果完全脱离核电的话，势必给日本经济、国民生活造成休克性打击。他希望在地热能源较多的冲绳等地多建立地热发电厂，以尽量减少对核电的依赖。

 

日本专门为温泉立法

除了用于发电，日本人在利用地热方面，还有很多妙招，泡温泉就是其中之一。

1948年7月10日，日本出台温泉法。该法律规定，作为温泉必须具备以下条件：水温必须保持在25摄氏度以上，不满25摄氏度的温泉被称为冷泉、矿泉；

日本从明治时期（1868年1月25日至1912年7月30日）开始对温泉展开科学研究；

昭和时期（1926年12月25日至1989年1月7日）的研究成果证实，温泉具有医疗效果，这使得利用温泉疗养的人数大幅增加；1931年，九州大学成立温泉医疗学研究所，先后有6所国立大学开始研究温泉疗法。

 

利用地热开发旅游和美食

日本的很多宾馆里往往设有很大的温泉浴池，一些宾馆房间的室外设立露天小浴池、浴缸，入住者在自己的房间就能享用温泉等。很多温泉资源丰富的城市设有温泉街等，其特色相互比拼，让温泉成为重要的旅游资源。

北海道有个旅游场所名为砂汤，北海道网走市观光部部长曾邀记者和两位来自台湾的游客前往。记者到了那里才明白“砂汤”一名的由来：日本的“汤”是温水、开水的意思。在这个地方刨开沙子就能让脚泡温泉，水温高达58度。泡完脚后，在围成四方形的宽厚长板条、类似固定的长条凳子上坐下，就可以在温泉水中洗脚、换上鞋子。

除了“泡汤”，温泉还可以做菜。在江户时代，冲绳大分县别府市铁轮区就开发出“地狱釜”的菜式，这个名字让人觉得可怕，其实是利用100摄氏度的温泉水蒸气做菜，因为温泉喷出的那个地方被人们称为“地狱”。当地能提供地狱釜的旅馆有5家。在这些旅馆的房间、设备上蒸菜，菠菜仅需20至30秒、虾类2至3分钟、芋类20至30分钟就熟了，游客还可以自带菜肴前往蒸煮享用。

日本很多地方还利用温泉培养独具特色的鱼类，甚至利用温泉育种、栽培蔬菜等。在日本的很多地方还利用温泉融雪，以节省机械清扫带来的能源消耗、环境污染等；也有人将温泉水用管道接入房间壁内，在冬天取暖。这些都是环保、节能的好办法。