日本对新能源的探索和利用

第5版()
专栏：东京通讯

日本对新能源的探索和利用
近年来，日本科学界不断研究和探索各种新能源，逐步取得了一些成果。记者最近访问了日本工业技术院有关部门。日本朋友通过录像影片和资料向我们介绍了日本探索新能源的现状。
目前，日本正在执行中的“阳光计划”，是一九七四年拟定的一项探索新能源的长期科研计划。它的研究项目，不仅包括太阳能，而且包括地热、氢能以及煤炭液化等多方面的技术。
日本在世界上是一个能源消费量很大的国家，但是，它所需要的能源，尤其是石油主要依靠从海外进口。一九七五年，石油在日本所消耗的各种能源中所占的比例约为百分之七十五，而日本国内石油的产量仅占全部能源供应量的百分之零点二。对于能源供应的这一脆弱性，日本是忧心忡忡的。一旦海外石油供应中断，整个经济体制将遭到致命的打击。因此，日本从一九七四年起加速了探索新能源的科研工作。“阳光计划”的科研项目是以二○○○年为目标按五年一期分期实施的。四年来，日本科学家从事各种基础研究，其目的一方面是通过探索新能源，来逐步改变目前的能源结构，另方面也设想寻求“干净”的能源来解决日益严重的工业污染问题。
太阳能的巨大潜力
目前，日本屋顶安装太阳能装置的比较多。去年五月，沼津地区建筑了一座会馆，房顶面积一千五百七十五平方米，全部都排满了太阳热集热器。室内暖气的百分之九十，冷气的百分之八十都是以太阳能作为热源或动力能源的。仅冷暖气费用，一年就可节约五百万日元（约合一万七千美元）。
据报道，日本的“科学城”——筑波研究基地在近两年内将建立一座总面积为六千六百平方米的大型体育馆。它的屋顶上安置的一千二百五十个太阳热集热器所占的面积，达二千五百平方米。这一集热系统除可供应一个长五十米的游泳池所需的温水外，还可供应有关管理部门所需的冷暖气。在日本，尤其是农村，使用太阳能温水器比较普遍。一九七六年全国使用的这种温水器有一百六十万台。据说，它一般是用来供家庭洗澡水的，夏季可以产生近摄氏六、七十度的热水，冬季水温也可达摄氏三十度左右。
太阳能发电，目前日本尚处于试验阶段。“阳光计划”中重点研究的问题是使用怎样的方法更加有效地集光变热，并把它稳定地送入蒸汽系统的问题等。日本从去年起在四国已开始修建一座小型太阳能实验发电站，预定在一九八一年春天竣工。
向地球索取能源
日本是一个世界上少有的火山国家。分布在全国各地的六十五座火山，蕴藏着丰富的地热资源。据日本有关部门的调查，包括这些火山在内，日本国内的地热带共有二百处以上。据估计，二百处的地热带可能发电一亿三千千瓦。
地热发电是“阳光计划”中进展较快的一个项目。目前日本在国内已建成了六座地热发电站，发电能力共约十六万八千千瓦；正在建设中的有一座，发电能力约五万千瓦。已经投入运转发电的都是利用地热产生的蒸汽发电，而利用地下热水发电尚处于试验阶段，但是最近已建成了两座发电能力为一千千瓦的试验发电站。
日本科学家认为，地热不仅蕴藏丰富，不存在污染大气的问题，而且它的成本比较低廉。虽然建立地热发电站需要钻探设备等，但是，发电时却不同于火力、石油或原子能发电，不需要燃料费用。
氢能和煤炭的液化技术
氢能技术和煤炭的液化技术，都是“阳光计划”中的重点研究项目。日本科学家认为，氢能的优点在于：（一）它的原料是水，资源是取之不尽的；（二）氢在燃烧之后又还原成水，不会产生有害气体，是一种干净的能源；（三）便于运输和贮藏；（四）它和石油一样，作为热源可以广泛地使用于火力发电、汽车燃料、喷气机燃料以及城市用瓦斯等许多方面。如果大量廉价地制造氢能将会引起能源结构的巨大变革。目前日本研究氢能技术的重点项目有：制造氢的技术、运输和贮藏氢的技术（氢的固体化技术）以及利用氢作为燃料或制造电池的技术等。
日本研究中的制造氢的方法主要有：水电解法、热化学法和高温直接水分解法等。他们认为，将来为了满足日益增长的电力的需要，必需建立原子能发电站和大型的火力发电站，但是，这些发电设备难以根据需要量的变化在短时间内进行调整。在需要较少的所谓“正常功率”时，如何贮存剩余的电力就成为一个很大的问题。日本科学家设想以电力为能源，通过电解水、热化学或高温直接热分解等方法，把水分解成氢和氧的形式贮存起来。需要时，再以适当的手段将它们作为能源或化学原料来使用。目前氢气的运输一般都需要大容积的气罐或沉重的铁制容器，运输效率很低。因此，正在研究使氢气变成金属氢化物，使之固体化的问题。目前，日本正在研究氢的燃烧技术以及利用电解水时的反作用，把化学能直接转换为电能的问题。迄今，日本已分别进行了氢能的制造、运输、贮藏以及利用等方面的技术研究，从一九七七年度已开始进行氢能体系的综合性研究。
日本科学家认为，世界上煤炭的埋藏量很大，日本国内可开采的埋藏量也达二百亿吨。从经济价值上来考虑，实际可开采的埋藏量约为十亿吨左右。但是，由于煤是一种固体燃料，存放或运输都很不方便。因此，为了把煤炭作为新的能源来利用，必须改善以往的利用方法。主要是通过气化或液化，使煤炭转换成为流体能源来加以利用。日本在“阳光计划”中把制造煤炭的高卡气体技术、低卡气体化发电技术、等离子气体化技术以及旨在取得重质油或轻质油的液化技术等列入了研究项目。这些研究项目在解决煤炭流体化的各种技术的同时，也在研究在实现煤炭气化、液化的过程中尽可能消除掉发生煤尘、硫化物、氮化物等。新华社记者