IEA前署长谈核电重启、氢能突围与跨境电网设想

日前,中国人民大学在北京举办“人与社会全面发展目标(CDGs)2025年度夏季研讨会”。国际能源署(IEA)前署长田中伸男出席会议并接受了《南方能源观察》(以下简称“eo”)的独家专访,谈及全球能源格局演化、日本核电重启、氢能战略和亚洲能源合作等话题。

1973年,田中伸男进入日本经济产业省开启职业生涯;此后他两度执掌经济合作与发展组织(OECD)科学技术和产业司;2007—2011年,担任国际能源署(IEA)署长期间发起了第三次集体释放石油储备行动。三十多年来,田中伸男(NobuoTanaka)的名字始终与全球能源领域的关键决策紧密相连。如今,他依旧活跃在全球能源合作的前沿,不仅是日本能源经济研究所的能源安全与可持续发展全球助理、东京大学教授、地球降温创新论坛指导委员会主席,还担任TanakaGlobalInc首席执行官,持续为众多国际企业提供咨询,被誉为能源领域“行走的活字典”。

在专访中,田中伸男分析了当前全球能源格局的演变趋势,并重点谈论了对氢能、核能重启、新型反应堆技术、数据中心绿色用能等热点能源议题的看法。

01

全球能源格局持续分化

eo:当前,全球能源结构正在深度重塑,您如何看待中国、美国、日本和欧盟这些主要经济体在能源战略上的分化趋势?

田中伸男:这是我这次会议发言的核心议题之一。美国在特朗普执政时期主张充分利用化石燃料(天然气、石油、页岩气、页岩油),推行大力开发化石能源的战略(Drill,Baby,Drill),还在石油领域和俄罗斯、沙特建立了合作机制。

相反,中国通过推进可再生能源、核电、脱碳技术、电动车、电池、电解槽等产业,想减少化石燃料进口,以新能源为基础建立能源主导地位。欧盟基本上与中国的方向一致。

日本自然资源匮乏,要保障能源安全只能两头兼顾,既维持与中欧绿色市场的联系,也要保持和美国的关系。同时,还要尽量发展可再生能源、可持续核电,并探索清洁氢能等新路径。

eo:您认为中美的能源路线是反向的,而中欧路线趋同?

田中伸男:对。中国走的是通过可再生能源、核能、电动车实现全面电气化的路线,核心是减少化石燃料依赖来保证能源安全。欧洲也一样,为了摆脱对俄罗斯化石燃料的依赖,必须用可再生能源和核能。

eo:这是否会让中欧更靠近?

田中伸男:是的。比如,欧盟最近推动碳边境调节机制(CBAM),中国国内也有类似机制,虽然碳价不一样,但方向一致。美国则完全反对碳定价。未来如果中欧统一碳关税标准,会催生一个巨大的绿色技术和产品市场。

eo:在这样的背景下,日韩等其他亚洲主要经济体将受到哪些影响?

田中伸男:在石油和天然气都需要100%进口的前提下,日本必须与中欧、美国都保持良好关系。但同时,日本也要成为中欧绿色市场的一部分,因为这是提升能源安全的路径。

和中欧一样,日本必须减少对化石燃料的依赖。尤其是在特朗普政府可能带来的资本化趋势和政策变化影响下,未来化石燃料价格的波动性可能会更加剧烈。因此,从能源安全和能源行业稳定的角度看,减少化石燃料依赖极为重要。这意味着要尽可能多地使用可再生能源和核能。

日韩都是核能大国,因此必须合作,共同推动可持续核能的发展。韩国对这种可持续技术也非常感兴趣,日韩有望在这一领域携手前进。

eo:您提到的可持续核能模式具体指什么?

田中伸男:我主要指的是快堆系统(IntegralFastReactorSystem),配合热解处理(PyroProcessing)技术。这项技术最初由美国阿贡国家实验室和爱达荷国家实验室共同开发,目前主要由美国爱达荷国家实验室集中研究。我了解到,中国也在开展快堆技术的研发,在金属燃料快堆和热解处理方面已经具备了自主的知识和技术储备。

这项技术还可以应用于福岛事故中的熔毁燃料碎片(fueldebris)处理。熔毁燃料必须从受损机组中取出,并存放在合适的场所。但如果只是简单储存,就必须维持长达30万年的安全隔离。30万年是一个极其漫长的时间,远超人类文明史。但如果采用快堆技术,可以将高放废物的管理周期缩短到300年。

当然,300年依然很长,但相比30万年已经是质的飞跃。确保地质结构稳定30万年,这对任何选址都是巨大挑战;而如果该技术能够将周期缩短至300年,寻找合适处置场所就会容易得多。300年的时间,高放废物完全可以在核电厂附近或地下设施中进行安全储存,因为300年后,人类很可能依然存在;而30万年后,人类是否还存在于地球上,谁也无法预料。因此,这项技术能解决核废料管理问题,大幅降低未来世代,甚至未来地球生命所面临的核废料风险。这正是我极力推广的原因。

02

日本的氢能战略

eo:您还提到日本应探索氢能应用,但当前氢能成本相对较高,您如何评估这一路径的前景?

田中伸男:50多年前,日本从阿拉斯加进口LNG(液化天然气),当时很多人觉得成本高得离谱。但我们通过扩大规模、市场化,最终做成了。这让我相信,清洁氢能也可能走出同样的路。虽然当前氢能成本较高,但日韩电价本身也处于高位;若能培育出成熟的清洁氢市场,完成供应链搭建,即便氢价稍高,也具备进口可行性。

eo:日本在氢能发展上有什么重要经验?当前,日本氢能战略的进展与挑战具体是什么?

田中伸男:日本氢能的故事,要从十多年前丰田推出Mirai氢燃料电池车说起。当时,日本希望借此引领“氢能经济”。

但问题是,车和加氢站的“先有鸡还是先有蛋”困境一直没解决。没有足够的加氢站,车卖不出去;车不够多,建加氢站又不划算。

相比之下,中国和韩国聪明得多——他们从商用车队切入,如卡车、公交车,甚至出租车。这类车跑固定路线,加氢站布局集中,推广起来容易得多。如果丰田当年在商用车领域投入更多,结果可能会完全不同。

eo:所以,日本现在氢能的发展还是偏慢?

田中伸男:是的,尤其在交通运输领域,氢的需求量很有限。要真正形成“氢能经济”,必须把氢用到更多减排艰难的工业部门,如钢铁、水泥、化工,甚至火电。只有需求上来了,规模形成了,成本才能降下来,生产商才愿意投钱。

日本当年推动LNG进口时,靠的是长期合同和大规模采购,那是成功的经验。氢能也得走同样的路。

eo:LNG的经验可以复制到氢能吗?

田中伸男:完全可以。50多年前,很多国家认为,将天然气液化后通过专用船运输,再气化利用,是一件荒谬且成本高昂的事。确实,一开始成本极高,但我们大力推动LNG产业,成功地扩大了LNG的进口规模,并将其商品化。这是日韩合作的一个伟大成果。为什么不在氢能源上复制同样的模式呢?

我们可以在氢能供应链建设上与中国、欧洲合作,同时吸纳更多亚洲国家参与。例如,东盟国家高度依赖煤炭,而且它们的燃煤电厂机龄普遍较短,在可预见的未来仍会继续使用。但绿氨或绿氢的掺烧可以降低这些机组的碳排放。如果能够建成这样的绿氢供应链,这些亚洲经济体也会乐于参与。

中东也能成为重要供应地。因为中东拥有巨大的可再生能源潜力,太阳能发电成本非常低,可以生产绿氢;也可以利用天然气,通过碳捕集与封存(CCS)技术将二氧化碳封存到油气田中,生产蓝氢。中东枯竭的油田可以用来存储二氧化碳,现有的管道等基础设施也能被利用。对该区域来说,未来的生存之道一是利用太阳能,二是发展CCS。过去,中东通过开采并销售地下的石油和天然气获利,未来则可能通过将二氧化碳注入地下获取收益,碳封存的经济价值将被进一步挖掘。

目前,日本和韩国在考虑将本国工厂排放的二氧化碳运往中东注入地下。虽然日本海和太平洋沿岸有一些储存二氧化碳的地质构造,但与产油产气国相比,我们的可用储存空间远远不够。因此,日本还与印尼、马来西亚合作,评估它们储存二氧化碳的潜力,相较而言,中东的潜力十分可观。

eo:在氢能推广遇阻的背景下,日本政府现在有什么动作?

田中伸男:日本政府开始通过立法推动氢能,给用户补贴、提供合同支持,还准备拿出3万亿日元(约300亿美元)启动差价合约(CfD)机制。但老实说,这笔钱还远远不够,只能算第一步。

除此之外,日本也在推CCS,日本政府已颁布促进CCS发展的相关法律。新法不仅涵盖国内,还包括将二氧化碳出口到其他地方。氢能和CCS相关的新法律是日本政府迈出的重要一步。

同时,日本还启动了碳定价机制,碳排放会有明确成本。碳排放交易体系(ETS)即将落地,首先覆盖部分大型排放行业,目前是自愿参与,但未来会对大型排放企业强制实施。日本还计划推出碳附加费,即对进口商和公用事业公司征收碳税。不过,未来碳价会到什么水平,现在没人知道。

eo:您如何看待当前碳价在市场上的重要性?

田中伸男:碳价直接影响投资决策。碳价高,补贴就可以少一点;碳价低,政府就得掏更多钱补差价。这是两种手段的平衡组合,日本政府正在考虑具体的机制设计,但碳价水平尚未明确。

国际能源署认为,要到2050年实现净零排放,碳价得超过每吨250美元,这比欧洲现在的100美元/吨高一倍多,中国的碳价更低。但如果净零是目标,未来碳价很可能会提高。如果欧洲和中国能够在共同的碳边境调节机制(CBAM)框架下合作,就必须就未来碳价达成一致。这很有挑战性,但没有碳价,就很难推动碳减排投资。

最终,补贴的资金还是来自公众。日本当年进口液化天然气时,市场是管制的,电力和燃气公司可以直接将成本转嫁给用户。但如今,市场已经实现自由化,很难再走同样的路。这也是为什么必须结合差价合约、碳定价等多种机制。中国、欧洲、日本都面临同样的难题——如何在不削弱产业竞争力的情况下,将碳价提升到合理水平。在这样的大背景下,国际协调不可避免。

eo:那日本氢能供应链的主要障碍是什么?

田中伸男:核心还是需求。比如,日本最大的火电公司JERA正在推动燃煤电厂掺烧清洁氨,先做到掺烧20%,未来提高到50%、100%,实现零碳。但也有公司觉得直接应用CCS更便宜。氢能在火电、钢铁、水泥等领域都有潜力,但规模、成本、碳价、国际形势都存在不确定性,所以企业投资很谨慎。

eo:您怎么看中日在氢能方面的合作前景?

田中伸男:潜力很大。中国在绿氢、电解槽等技术上进展很快,像当年光伏、电池产业崛起一样。现在,中国在这些氢能技术上已经是全球领先。如果中日能把这种势头延伸到东南亚,形成足够大的市场,就能吸引更多供应商、降低成本。

绿氢适合在可再生能源丰富的地区生产,如沙特、澳大利亚、智利;蓝氢则来自油气资源丰富、具备CCS条件的地区,如中东、马来西亚、印尼、美国。日本已经开始从美国进口蓝氢,但前提还是得有足够的需求,这又回到碳价问题。

eo:那中日韩三国能否建立互补的氢能供应链?

田中伸男:当然。三国在电气化、绿氢、蓝氢上有共同目标和技术储备,可以一起制定清洁氢、清洁氨的标准和安全规范,并和欧洲对接。但推进要同步,否则有一方走太快、成本太高,就会吃亏。

另外,可以开始从容易达成共识的领域合作,比如,氨的供应链已经成熟,但它有毒性,公众安全认知和事故防范很重要。如果能在这些方面联合行动,会对氢能和氨的推广有很大帮助。

03

核电重启困局:安全文化挑战与公众信任裂痕

eo:日本在“后福岛时代”重启核电的举动备受争议。您认为核电在当前能源结构中应扮演怎样的角色?

田中伸男:日本方面的目标是,到2040年,核电应占全国发电量的20%。日本政府认为,核电是能源组合中非常重要的一部分。但公众接受度是一个问题。

沟通很重要,尤其是和公众的沟通。东京电力在福岛事故上犯了严重错误,公众信任度跌到谷底,恢复极其困难。

新潟县的柏崎刈羽核电站就是一个典型例子。对东京电力而言,重启柏崎刈羽的反应堆可以显著降低成本。在俄乌冲突后,公众出于能源安全和应对气候变化的考虑,对核电的接受度有所提高,但即使在技术上、法律上都满足重启条件,新潟县知事就是不肯说“是”。

eo:这背后的原因是什么?

田中伸男:这背后是复杂的利益和风险分配问题。事实上,柏崎市和刈羽村欢迎重启核电,因为有就业和财政补助;但对其他市町村来说只会承担风险没有好处,所以他们反对。县知事要代表全县,大多数地方反对,他就陷入了政治困境——既不能说“行”,也没法明确说“不行”。

政府也做了不少努力,比如,针对新潟冬季大雪的问题,投入巨资建了地下热能融雪系统的道路,旨在能满足冬季疏散条件,但到目前,知事还是没松口。柏崎刈羽已经实施了大量安全措施,技术上没有充分理由反对。但技术和法律上的准备再充分,过不了公众信任这一关,还是没用。

eo:安全的问题到底出在哪?

田中伸男:安全文化!福岛事故本质上是人为错误。日本原本以高安全、高技术自豪,但事故还是发生了,原因是对自身安全能力过度自信。

东京电力福岛核电站的设计方案由美国GE公司提供,其原型来自德州路易斯安那的机组——那里的主要风险是龙卷风,因此应急柴油机组建在地下。但在日本,面对海啸,这一设计就成了致命缺陷:海啸淹没了机组,电源全失,外部电网也被冲毁。

相比之下,东北电力在建造女川核电站时,根据当地历史上多次发生海啸的情况,将反应堆整体抬高了10米,从而在2011年的大地震和海啸中幸存下来,并成为当地居民的避难所。这正是安全文化差异的体现。东京电力则因低估风险而酿成灾难。

另外,“9·11”后,美国核管会曾向多地建议核电站采取防全厂断电的措施,韩国和中国台湾都接受了,但日本拒绝,理由是“系统足够安全”。如果当时日本采纳建议并针对海啸做准备,也许可以避免福岛事故。

到2030年,中国将成为全球最大核电使用国,发电量超越美国。因此,中国一定要确保安全,不要重蹈日本的覆辙。

eo:如果要重启或新建核电,您认为关键条件是什么?

田中伸男:我在佳能全球战略研究所组建了一个全部由女性组成的顾问团,她们提了三条建议:

第一,小型模块化反应堆(SMR)或被动安全设计,让事故影响局限在厂内;

第二,妥善处理放射性废物,日本现在没有最终处置场;

第三,防扩散——避免轻水堆带来的浓缩和钚的后处理风险,美国有些技术在这方面做得更好。

eo:为什么要全是女性?

田中伸男:这背后有个有意思的观察。我的一位朋友创办了成员全部由女性组成的安保咨询公司,在福岛事故前半年就建议客户卖掉东电的股票,理由是东电事故和失误记录最多,还总犯同样的错。女性对风险的敏感度确实不一样。

有研究认为,男女大脑在风险应对上进化方向不同:男性狩猎需要忘记失败才敢再出门,女性守护家庭则要记住所有风险。因此,让女性来提安全条件,很有价值。她们的建议也确实点到了要害——这三点不解决,核电的可持续性就无从谈起。安全不仅是技术问题,也是心理上的问题,公众心理上的安全感很重要。

eo:日本在推动新一代核电如小型模块化反应堆(SMR)、快堆方面进展如何?在您看来,新一代核能技术是否可以改善公众认知、提升接受度?

田中伸男:推动SMR的原因之一就是出于安全考虑。它体积小,即便发生事故也更容易控制。考虑放射性废物处置和核扩散风险,未来的核电发展方向,不应是再建大型压水堆(LWR),因为风险级别不同。

04

绿色供能新思路

eo:接下来我们谈一个备受关注的新话题——数据中心和数字基础设施。数据中心的用电需求在快速增长,未来几年甚至可能翻倍。但也有人认为,AI的能效优化可能会减缓这一增长。您怎么看?

田中伸男:无论如何,大型科技公司都希望使用脱碳电力,这会导致可再生能源和核电之间的竞争加剧。国际原子能机构(IAEA)认为,SMR可以作为专供数据中心的电源模式。谷歌、亚马逊、微软都在开发小型模块化反应堆。

eo:这种模式有什么优势?

田中伸男:大型科技公司融资能力强,SMR的建设成本可能更低。IAEA今年初的新报告指出,这可能成为核电未来的“游戏规则改变者”。所以我认为,日本应开发用于数据中心的SMR。同时,东盟国家对浮动式核电也很感兴趣,这同样可以为数据中心供能。这里还有一个“瓦特与比特”的概念。

eo:可以解释一下吗?

田中伸男:瓦特(watts)是电力的物理输送,比特(bits)是信息的光纤传输。光纤传输数据的损耗和成本都低于长距离输电。因此,数据中心不一定要建在大城市附近,而应靠近核电站或可再生能源产地,通过光纤把数据传到城市,这样可以减少能量损耗。

这也可能改变数据中心的选址和能源规划逻辑。从政策层面看,各国的工业和能源规划需要结合电源布局、数据中心位置、产业用户和人口分布。SMR可以直接为本地数据中心供电,不依赖长距离输电,这对偏远地区尤其有意义。

eo:相比大型压水堆,SMR的优势是什么?

田中伸男:SMR调节能力强,更容易与可再生能源协同,满足本地需求。一位美国学者提出“设计正义”(DesignJustice)理念——过去大型核电站的设计并未考虑主机社区的实际需求,而是为了给远端城市供电。SMR可以在设计阶段就结合当地可再生能源和社区需求,实现可持续发展目标中的公平性。

目前,很多地区仍以发展大型核电为主,但如果地方社区希望有更多可再生能源并配套小型本地堆,SMR是一个有吸引力的选择。这种分布式电力与数据体系,可能改变未来能源格局。

eo:面对数据中心高能耗的现实,日本和其他国家正在探索多种绿色供能路径。您觉得哪些创新做法或政策机制最值得关注和推广?

田中伸男:高温气冷堆(HTGR)是一个重要方向。中国已建成全球首座小型高温气冷堆,用氦气作冷却剂,具备被动安全特性——一旦氦气流失,反应堆会自动停堆,不会熔毁。日本在大洗市的实验堆也做过类似测试。

eo:这种堆型有什么特别之处吗?

田中伸男:它的燃料是包覆高浓铀的石墨小球,难以破碎、无法再处理,只能作为乏燃料直接处置,所以需要新的末端处置技术。被动安全性是提升公众接受度的重要因素。我认为,高温气冷堆也是一个很有潜力的方向。

eo:从亚洲能源结构视角看,核能与可再生能源应如何协调?核能的定位是什么?

田中伸男:我认为,像中国、日本、韩国这样的国家,在核电方面的雄心是相近的。其他一些亚洲国家,比如越南、印尼,也在认真考虑核能在本国能源体系中的角色。但东盟内部,部分国家更倾向于使用可再生能源而不是核电,有些国家则依然依赖天然气。因此,不同国家的能源组合差异很大。

对东盟而言,需要从区域整体来思考平衡问题。东盟有互联电网的构想,即ASEANGrid,在哪里建设核电站、在哪里使用水电、在哪里使用其他可再生能源,需要各国共同协调。

为了实现区域的可持续增长,核能和可再生能源都是非常重要的部分。中国、日本、和韩国都可以在技术上提供支持,中国甚至可以通过与缅甸等国的电网或管道互联来帮助他们。

有些东盟国家对浮动式核电站(FloatingNuclearPower)很感兴趣,即将核电装置建在船上,在船坞内建好后再运送到目标国家。这样的工厂化建造更容易被接受。像印尼、菲律宾这样的群岛国家,对浮动式核电可能尤其感兴趣。

eo:日本有没有类似的浮动核电示范项目?

田中伸男:没有。日本曾经研发过“陆奥”号核动力船,但因发生放射性物质泄漏事故,该项目最终终止。不过,我本人很支持在船或驳船上部署小型模块化反应堆(SMR)的想法。韩国对此也很感兴趣。

05

跨国电网互联畅想

eo:除了核能和氢能,您还有什么建议?

田中伸男:跨境电网互联。比如,日本软银集团创始人孙正义正在推动“亚洲超级电网”构想,这与中国国家电网的全球能源互联网理念有些相似。我个人对这一构想非常感兴趣。

eo:技术上可行吗?

田中伸男:可行。事实上,我也参与过孙正义团队的研究,探讨如何组建跨国电网合作联盟,并评估成本与可行性。结论是,从蒙古经中国、韩国向日本输送风电,是具有商业可行性的。当然,实施起来可能非常复杂。但共享电网是提高可再生能源利用率的有效途径。欧洲国家通过互联电网实现能源调剂,例如,德国即使退出核电,也能从挪威进口水电、从法国进口核电、从波兰进口煤电,从而保障能源安全。同时,欧洲还在推动建设氢气管道,实现“电+氢”双层互联,这也是值得东亚借鉴的模式。

我目前还担任东北亚天然气基础设施论坛主席,该论坛由中、日、韩、蒙和俄罗斯组成,旨在推动区域管道建设、扩大清洁能源和天然气使用。虽然俄乌冲突使这一进程停滞,但我依然相信未来可以用氢气管道取代天然气管道。俄罗斯将有潜力成为绿氢或蓝氢的重要供应方,因为它拥有丰富的水电、核电和风电资源。

欧洲经验告诉我们,区域能源合作一开始不一定是政治联盟。欧洲煤钢共同体(ECSC)起初只是为了共同管理煤炭和钢铁这两种“战争工具”,避免法德冲突。经过60多年,才演变成欧盟。对中日韩而言,当前的共同需求是清洁电力和氢能的安全供应。如果我们能在能源管理上形成联合机制,将为未来东亚的稳定与合作奠定基础。

当然,跨境电网与氢能管道建设难度很大。每次我在北京、首尔或莫斯科谈起这个设想,都会引起兴趣和支持,但在东京却常有人质疑。不过,从全球能源合作的趋势来看,建立能源领域的利益共同体是值得尝试的第一步。中、日、韩三国首脑会晤时,完全可以将此作为重要议题提上日程。

整体来看,我的构想主要包括三大方向:日本和韩国携手发展可持续核能;合作建设氢能供应链;推动日本与韩国,甚至与中国、蒙古实现电网互联。

来源:南方能源观察

2025-08-20 17:52