Электроэнергетическая отрасль Японии охватывает производство, передачу, распределение и продажу электроэнергии в Японии . Япония потребила около 918 тераватт-часов (ТВт·ч) электроэнергии в 2014 году. [1] До ядерной катастрофы на Фукусиме-1 в 2011 году около четверти электроэнергии в стране вырабатывалось за счет атомной энергии. В последующие годы большинство атомных электростанций были приостановлены, их заменили в основном на уголь и природный газ. Солнечная энергия является растущим источником электроэнергии, и Япония имеет третью по величине установленную мощность солнечных электростанций с примерно 50 ГВт по состоянию на 2017 год. Производство электроэнергии в Японии характеризуется разнообразным энергетическим балансом, включая ядерную энергию, ископаемое топливо, возобновляемую энергию и гидроэлектроэнергию.
Япония занимает второе место в мире по установленной мощности гидроаккумулирующих станций после Китая. [ необходима цитата ]
Электросеть в Японии изолирована, не имеет международных связей и состоит из четырех широкополосных синхронных сетей . Необычно то, что восточная и западная сети работают на разных частотах (50 и 60 Гц соответственно) и соединены соединениями HVDC . Это значительно ограничивает объем электроэнергии, который может передаваться между севером и югом страны.
Во время Второй китайско-японской войны и последующей войны на Тихом океане весь электроэнергетический сектор Японии принадлежал государству; в то время система состояла из Japan Electric Generation and Transmission Company (日本発送電株式会社, Nippon Hassōden kabushiki gaisha , также известной как Nippon Hassōden KK или Nippatsu ) и нескольких распределительных компаний электроэнергии. По распоряжению Верховного главнокомандующего союзными державами Nippon Hassōden стала Electric Power Development Co., Limited в пятидесятых годах; и почти весь электроэнергетический сектор, который не находился под контролем EPDC, был приватизирован в девять предоставленных правительством монополий . Поставщик электроэнергии островов Рюкю в эпоху USCAR находился в государственной собственности; он был приватизирован вскоре после принятия островов в состав Японии .
В 2008 году Япония потребляла в среднем 8507 кВтч /чел электроэнергии. Это составило 115% от среднего показателя по ЕС-15 в 7409 кВтч/чел и 95% от среднего показателя по ОЭСР в 8991 кВтч/чел. [2]
По сравнению с другими странами, электроэнергия в Японии относительно дорогая. [3]
После катастрофы на АЭС «Фукусима-1» и последовавшего за этим масштабного закрытия атомной энергетики десять региональных электроэнергетических операторов Японии понесли очень большие финансовые убытки, превысившие 15 миллиардов долларов США как в 2012, так и в 2013 году. [4]
С тех пор были предприняты шаги по либерализации рынка электроснабжения . [4] [5] В апреле 2016 года бытовые и малые коммерческие потребители сетевого напряжения получили возможность выбирать из более чем 250 компаний-поставщиков, продающих электроэнергию на конкурентной основе , но многие из них продают ее только локально, в основном в крупных городах. Также поощрялась оптовая торговля электроэнергией на Японской бирже электроэнергии (JEPX), которая ранее торговала только 1,5% вырабатываемой электроэнергии. [6] [7] К июню 2016 года более 1 миллиона потребителей сменили поставщика. [8] Однако общие затраты на либерализацию к тому моменту составили около 80 миллиардов иен , поэтому неясно, получили ли потребители финансовую выгоду. [8] [9]
В 2020 году доступ к инфраструктуре передачи и распределения станет более открытым, что поможет конкурентоспособным поставщикам сократить расходы. [8]
Передача электроэнергии в Японии необычна, поскольку страна по историческим причинам разделена на два региона, каждый из которых работает на разной частоте сети . [10] Восточная Япония имеет сети с частотой 50 Гц, а западная Япония — сети с частотой 60 Гц. [10] [11] Ограничения мощности преобразования создают узкие места для передачи электроэнергии и смещения дисбаланса между сетями. [10] [11]
Восточная Япония (состоящая из Хоккайдо , Тохоку , Канто и восточных частей Тюбу ) работает на частоте 50 Гц; Западная Япония (включая большую часть Тюбу, Кансая , Тюгоку , Сикоку и Кюсю ) работает на частоте 60 Гц. [10] [12] Это берет свое начало с первых закупок генераторов у AEG для Токио в 1895 году и у General Electric для Осаки в 1896 году. [13] [14]
Разница частот разделяет национальную сеть Японии, и поэтому электроэнергия может передаваться только между двумя частями сети с помощью преобразователей частоты или линий передачи HVDC . Граница между двумя регионами имеет четыре подстанции HVDC , которые преобразуют частоту: Shin Shinano , Sakuma Dam , Minami-Fukumitsu и Higashi-Shimizu Frequency Converter . [ требуется цитата ] Общая пропускная способность между двумя сетями составляет 1,2 ГВт. [15]
Ограничения этих связей стали серьезной проблемой при обеспечении электроэнергией районов Японии, пострадавших от ядерной катастрофы на Фукусиме-1 . [13] Во время землетрясения и цунами в Тохоку в 2011 году в некоторых районах страны произошли отключения электроэнергии из-за недостаточной способности трех преобразовательных станций HVDC передавать энергию между обеими сетями. [12]
В настоящее время реализуется несколько проектов по увеличению передачи электроэнергии между сетями 50 Гц (восточная Япония) и 60 Гц (западная Япония), что повысит надежность электроснабжения в Японии. [11] В апреле 2019 года Hitachi ABB HVDC Technologies получила заказ на поставку HVDC для проекта Higashi Shimizu с целью увеличения пропускной способности между зоной 60 Гц Chubu Electric и зоной 50 Гц TEPCO с 1,2 ГВт до 3 ГВт. [11] Chubu Electric увеличит пропускную способность подстанции Higashi Shimizu с 300 МВт до 900 МВт, которая должна быть введена в эксплуатацию к 2027 году. [11] OCCTO (Организация по межрегиональной координации операторов передачи) контролирует обмен электроэнергией между электроэнергетическими компаниями. [11]
По данным Международного энергетического агентства , валовое производство электроэнергии в Японии в 2009 году составило 1041 ТВт-ч, что сделало страну третьим по величине производителем электроэнергии в мире с 5,2% мирового производства электроэнергии . [24] [25] После Фукусимы Япония импортировала дополнительно 10 миллионов коротких тонн угля, а импорт сжиженного природного газа вырос на 24% в период с 2010 по 2012 год. В 2012 году Япония использовала большую часть своего природного газа (64%) в энергетическом секторе. [26]
Ядерная энергетика была национальным стратегическим приоритетом в Японии . После ядерных аварий на Фукусиме в 2011 году национальная ядерная стратегия находится под вопросом из-за растущего общественного неприятия ядерной энергетики. В энергетическом документе, одобренном Кабинетом министров Японии в октябре 2011 года, сообщалось, что «общественное доверие к безопасности ядерной энергетики было сильно подорвано» катастрофой на Фукусиме, и в нем содержится призыв к сокращению зависимости страны от ядерной энергетики. [29]
После аварии 2011 года многие реакторы были остановлены для проверки и модернизации до более строгих стандартов безопасности. К октябрю 2011 года в Японии работало только 11 атомных электростанций, [30] [31] [32] и все 50 ядерных реакторов были отключены к 15 сентября 2013 года. Это оставило Японию без ядерной энергии всего второй раз за почти 50 лет. [33] Выбросы углекислого газа в электроэнергетической промышленности выросли в 2012 году, достигнув уровня на 39% больше, чем когда реакторы работали. [34]
Реактор Сендай 1 был перезапущен 11 августа 2015 года, став первым реактором, соответствующим новым стандартам безопасности и перезапущенным после остановки. [35] По состоянию на июль 2018 года было перезапущено девять реакторов. [36]
Гидроэлектроэнергия является основным возобновляемым источником энергии в Японии с установленной мощностью около 27 ГВт, или 16% от общей генерирующей мощности, из которых около половины приходится на гидроаккумулирующие электростанции . Производство составило 73 ТВт·ч в 2010 году. [37] По состоянию на сентябрь 2011 года в Японии было 1198 малых гидроэлектростанций общей мощностью 3225 МВт. На меньшие станции приходилось 6,6 процента от общей мощности гидроэнергетики Японии. Оставшаяся мощность была заполнена крупными и средними гидроэлектростанциями, обычно расположенными на больших плотинах.
Бенджамин К. Совакул подсчитал, что Япония имеет в общей сложности «324 ГВт достижимого потенциала в виде наземных и морских ветряных турбин (222 ГВт), геотермальных электростанций (70 ГВт), дополнительных гидроэлектростанций (26,5 ГВт), солнечной энергии (4,8 ГВт) и сельскохозяйственных отходов (1,1 ГВт)» [38] .
Одним из результатов ядерной катастрофы на Фукусиме-1 может стать возобновление общественной поддержки коммерциализации технологий возобновляемой энергии . [39] В мае 2011 года правительство Японии объявило о цели производить 20% электроэнергии страны из возобновляемых источников, включая солнечную, ветровую и биомассу, к началу 2020-х годов. [40] В августе 2011 года правительство Японии приняло законопроект о субсидировании электроэнергии из возобновляемых источников энергии. Закон вступит в силу 1 июля 2012 года и потребует от коммунальных предприятий покупать электроэнергию, вырабатываемую из возобновляемых источников, включая солнечную , ветровую и геотермальную энергию , по ценам выше рыночных. [41]
В 2011 году Япония планировала построить до 80 плавучих ветряных турбин у берегов Фукусимы к 2020 году. [42] В 2020 году, спустя семь лет после того, как в 2013 году у берегов Фукусимы была установлена первая в мире пилотная плавучая ветряная турбина, японское правительство объявило о своем выходе из проекта строительства морской ветряной электростанции. [43]
Япония в основном полагается на гидроаккумулирующие электростанции для балансировки спроса и предложения. По состоянию на 2014 год Япония имеет самую большую мощность гидроаккумулирующих электростанций в мире, более 27 ГВт. [44]
