國土南北狹長 再生能源基礎建設大賭局

日本是個國土呈現南北狹長的島國，具有大量生產太陽能以及風能的再生能源區域，又剛好在國土南北兩端的北海道以及九州地區。讓日本在發展再生能源時，遇到一個基本問題，該如何將電力從生產地送往用電需求量大的地區。除了國土狹長送電線路距離長之外，還有一個從明治時代遺留下來的歷史問題，就是東日本與西日本的交流電電頻率不同，如果要解決這些問題，至少還要投資超過 4.8 兆日圓更新全國送電網以及相關設備，這些成本最後會反映在電價上，由全民負擔。根據日本經產省所公佈的「第 6 次能源基本計劃」中，預計到 2030 年再生能源的比例要拉到 36%~38%，比第一次的規劃的比例提升了 1.6 倍。但是問題在於這個計劃當中，光是離岸風電，就要達到 4,500 萬千瓦，北海道以及東北 6 縣雖然佔了 53% 以上的產能，但是北海道以及東北各縣的電力需求，只有日本全國的一成不到，大部分的電力必須想辦法送往最大的電力消費區域：關東地區。

全球第三太陽能發電大國 遇到了交流直流電難題

想要把地方透過風力、太陽能產生的電力，送往電力高消費區域，第一道高牆就是日本全國供電系統太難整合。明治時代，東京電力的前身東京電燈引進了德國系統交流電發電機，產生的交流電頻率是 50 Hz，但是關西電力前身的大阪電燈當年卻是引進美國系統交流電發電機，產生交流電卻是電頻率 60 Hz 。造成日本國內的交流電電頻率一國兩制，東京電力公司系統的 50 Hz 沒辦法串接給關西電力公司 60 Hz 的電力系統，使得想要整合日本全國送電網，變得非常困難。再加上二次大戰之後，日本全國的電力系統被切分為 9 個區域，如果加上後來的沖繩日本總共有 10 家電力公司，過去每家電力公司都屬於地區的壟斷事業，沒有一起合作聯合送電網的需求，倒也相安無事，直到 2011 年日本東京大地震，東京電力公司轄區出現大規模缺電，西日本的電力卻由於電頻率不同無法救援，才讓日本人發現日本全國電力網竟然如此脆弱。

直流電高壓送電技術 解決太陽能發電送電問題

自從日本政府積極推動再生能源以及電力買賣自由化之後，太陽能發電已經達到 1,255 萬瓩，風力發電也已經有 380 萬瓩的成績。不過全球第三大太陽能發電國家的日本，由太陽能產生的電流為直流電，如果要進行遠距離傳輸的話，必須要先轉換成交流電之後，才能遠距離傳送，所以過去個地生產的太陽能發電大都採取地產地銷的方式。一百多年前，愛迪生與特斯拉曾經為了直流電與交流電引發著名的「電流戰爭」，最後在特斯拉透過高壓交流電的模式解決了直流電無法長途傳輸的問題而獲勝，但是卻也造成如果電頻率不一致將無法互相供電的後遺症。幸好最近出現了直流高壓送電 HVDC 技術，解決了直流電長途送電容易發生耗損的問題，也讓東日本與西日本因為電頻率不同，無法互相供電的問題獲得解決。

巨額基礎建設投資 成敗的關鍵時刻

跟日本一樣屬於島國的英國，現在不但已經將直流電普及到全國，同時也與愛爾蘭、法國以及德國都有送電網連接，預計 10 年後歐洲的直流送電容量將增加到 9.300 萬瓩。今年 3 月 16 日福島近海發生的 7.1 級地震，造成包括首都圈在內屬於東京電力公司轄區內的地區大規模停電，也讓日本發現現行由大型電力公司採取中央集權型的供電的模式必須面臨調整，如何將分散在各地的小型再生能源發電所產生的電力，整合到全國供電網中，成了日本未來能源最吃緊的課題，顯然這筆超過 4.8 兆日圓的經費，將會是日本政府對於未來非常重要的賭注。

福澤喬，帶你從縱深潛入去認識日本這個鄰居。

當了十幾年的記者，希望做的事情就是用文字、影像去傳達心中的一些想法。

如果喜歡這篇文章也請讓我知道，同時歡迎Follow
這是讓我調整寫作方向的做法。