可持续能源开发的文化因素:冰岛和日本的地热能源案例研究

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1、前言

地热能被视为构造活动国家如日本和冰岛可持续能源系统转变的一个重要组成部分;这两个国家都拥有地热资源和多年的地热开发经验随着化石燃料储备的日益减少和能源需求的日益增加,能源安全已经成为一个全球性问题。在此背景下,国际社会已将地热能确定为向可持续能源系统转变的一个重要组成部分。由于地热能的碳排放相对较低且是一种本土资源,因而有助于国家的能源安全。此外,其低成本,高利用率,可靠性和灵活性,使得其更具吸引力。研究表明,到2050年,地热发电可提供约3.5%的全球电力生产,从而避免了每年几乎800百万吨(太)的二氧化碳排放。此外,到2050年,地热资源可带来高达3.9%的热能。日本和冰岛是世界上供暖和发电地热能的主要生产商之一。2015年,美国的地热发电装机容量最高,达到3450 MW;冰岛排名第七,达到6 65兆瓦;日本排名第九,达到519兆瓦。

通常被视为社会层面的一部分,且是可持续主题中提出的三大支柱之一,甚至本身是一大支柱的文化,在文献中受到的关注较少,且没有明确定义。尽管模棱两可,文化对理解能源资源开发和消耗,特别是在哪些不明显符合传统经济或有效资源使用模型[55]的事件至关重要。此外,能源技术的可持续性评估通常未能考虑到社会或文化影响以及能源系统开发的长期影响。虽然能源系统的经济和生态可持续性评估很普遍,但有关该话题的社会研究却很少。虽然这些方面可能较难界定,但并不意味着他们不重要或不应加以考虑。

本文集中于可持续性转变的文化方面。更具体地说,根据半结构式访谈,政策报告审查以及全面文献综述,本文通过霍夫斯泰德的文化框架研究了日本和冰岛的地热能开发。为此,本文试图。首先确定决策者所面临的关于地热能资源可持续开发的主要挑战,随后确定国家文化或其它因素在多大程度上影响了日本和冰岛的地热能政策制定本文是按照以下顺序组织的:第2节介绍了霍夫斯泰德的文化框架。第3节提供了日本和冰岛地热能开发的背景。第4节描述了用于确定两国的可持续地热能开发挑战的方法。第5节详述了已确定的挑战并讨论了影响这些挑战的政策方法及建议的文化和其他因素。第6节为总结。

2、冰岛的经济、能源和文化景观

冰岛是位于北太平洋与北冰洋间的一个北欧岛国,人口约325,000人。冰岛的大多数人口居住在首都城市雷克雅维克及其边远城镇,岛上的其他地方人口稀少。2015年,81%的冰岛一次能源供应总量来自国内的可再生能源,剩余的主要由运输行业的进口石油燃料组成。冰岛是火山活动的热点地区,坐落在大西洋中部的山脊上,且是地球上最具构造活动的地方之一。目前,冰岛有6座运营发电厂,地热发电装机容量为665Mwe,且地热发电厂大体上位于国家西南部或最北部。图1示出了2015年的冰岛地热发电厂图及其发电容量。自从二十世纪五十年代以来,冰岛已从严重依赖化石燃料转变为利用国内的可再生资源来生产其大多数能源。

图1 1969-2015年间冰岛的地热能发电厂地图及其生产能力

3、日本的经济和能源景观

日本是东亚的一个国家,2016年的人口为127,000,000。虽然日本经济先进且多元化,但其几乎没有本土能源资源。当前,国家84%的一次能源需求都来自于进口,主要是石油和天然气进口。2008年,核能占日本一次能源供应总量(TPES)的14%,到2013年,减少至1%。由于发电部门日益增长的需求,从2010年到2012年间,天然气在一次能源供应总量(TPES)中的占比从17%增加至23%。与冰岛一样,日本也是世界上最具构造活动的国家之一,由于坐落于环太平洋火山带或“太平洋火圈”上,日本有近200个火山群和丰富的地热能资源。大多数地热发电厂位于东北和九州区。1925年,在日本南部的大分县别府首次进行了实验地热发电。日本的第一座商业地热发电厂于1966年在松川村启动,七十年代的世界石油危机增加了对替代能源如地热的需求。日本有17座重要地热发电厂,总授权装机容量为525 MW。

除了发电外,直接使用的地热资源估计约为2100MW t,大多数用于沐浴(87%)和其他诸如空间加热(4%)、冰雪融化和温室。地热促成约0.2%的国家电力供应。3 km深度处日本地热能的估计理论电位为20 GWe或更大。但是,日本80%的地热潜力存在于国家公园内部,这使得开发这些资源变得非常困难。在超过十年多的时间里,没有开发新的地热发电厂,但是自从2011年的福岛核事故以来,近些年来勘探开发一直在增加。

4、数据收集方法

本研究通过全面文献综述、关键知情人与研究人员的访谈、行业从业者及冰岛和日本地热能源开发决策者来提供数据。如果可能,为了验证其有效性,将对所收集的数据进行三角化。文献综述包括行业报告、技术评估文件、政府出版物,以及与地热能相关的学术出版物。进行文献综述旨在了解有关地热能开发的关键挑战、机遇和不确定性。

综述方法包括通过与参与地热能开发的关键人员进行面对面访谈和信件往来,以解决结构化和半结构化问题。本研究基于2016年4月到7月间与冰岛和日本的决策者和专家进行的八个半结构化访谈,每次访谈持续约一到两小时。除此之外,如果访谈不可能,可进行两次信件往来。冰岛被访问者包括地热能源公司、冰岛国家能源管理局、冰岛地质调查局(ISOR)、规划部门和能源总体规划委员会的高管。日本被访问者包括日本经济贸易产业部(METI)和日本石油天然气金属矿产资源机构(JOGMEC)的高管,能源记者(日本共同通讯社)以及专门从事地热能研究的学者。此外,还采访了熟悉两个国家地热部门知识的来自冰岛驻日本的大使馆的官员。所有回答都被认为是被访问者的个人观点而非组织观点。

5、文化特征对地热能开发的影响

可持续能源转化所面临的挑战集中于提供可访问性,尤其是在最不发达国家的可访问性,提高能源效率、环境影响、社会可接受性及安全。这些挑战的范围和细节将取决于一个国家特有的社会经济、环境和能源状况。就日本和冰岛而言,决策者越来越多地从战略利益角度来考虑地热能的开发。由于其基本负荷容量、低运营成本、本土性和产生相对较低温室气体排放的这一事实,地热能在这方面尤为引人注目。此外,地热也具有多用途,其可用于产生热水供直接使用,以及发电。但是,地热项目的缺点是开发时间长和前期投入成本高。在冰岛,地热能一直是使用最广泛的电力和区域供热用可再生能源资源,而在日本,在未来的几十年里,该能源的发展势头强劲,且对提高能源独立、减少核能使用和减少碳排放至关重要。但是,在可持续能源转变的总体方案中,地热能具有独特的挑战和特质。

虽然之前研究已经分析了地热能开发的技术、经济和环境方面,本研究旨在从文化方面研究向可持续性能源系统的转变。具体地说,我们研究了国家文化特征如何影响地热能开发。首先,地热自然资源的管理及其相关的技术和环境挑战;其次,地热开发的社会方面,包括应对能源开发者、环保人士,以及温泉企业主间的利益冲突;以及公众参与的广度和深度。文化特征对各国应对上述挑战方式产生影响。在本部分,我们通过Hofstede的文化框架讨论了冰岛和日本资源管理、冲突管理及公众参与的独特方法。

 

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