Электроэнергетика Японии - Electricity sector in Japan
Данные | |
---|---|
Производство (2014) | 995,26 ТВтч |
Доля возобновляемой энергии | 9,7% (2009 г.) |
Электроэнергетика в Японии охватывает производство, передачу, распределение и продажу электрической энергии в Японии . В 2014 году Япония потребила 995,26 ТВт-ч электроэнергии. До ядерной катастрофы на АЭС «Фукусима-дайити» в 2011 году около одной трети электроэнергии в стране производилось с помощью ядерной энергии. В последующие годы большинство атомных электростанций было приостановлено, и их заменили в основном углем и природным газом. Солнечная энергия является растущим источником электроэнергии, и Япония занимает третье место по установленной мощности солнечных фотоэлектрических систем - около 50 ГВт по состоянию на 2017 год.
Япония занимает второе место в мире по установленной мощности гидроаккумулятора после Китая.
Электрическая сеть в Японии изолирована, не имеет международных подключений и состоит из четырех глобальных синхронных сетей . Необычно, что Восточная и Западная сети работают на разных частотах (50 и 60 Гц соответственно) и связаны соединениями HVDC . Это значительно ограничивает количество электроэнергии, которая может передаваться между севером и югом страны.
Во время Второй китайско-японской войны и последовавшей за ней войны на Тихом океане весь сектор электроэнергетики Японии находился в государственной собственности; в то время система состояла из Японской компании по производству и передаче электроэнергии (日本 発 送 電株式会社, Nippon Hassōden kabushiki gaisha , также известной как Nippon Hassōden KK или Nippatsu ) и нескольких распределителей электроэнергии. По указанию Верховного главнокомандующего союзными державами в пятидесятых годах Ниппон Хассёден стал компанией Electric Power Development Co., Limited ; и почти весь сектор электроэнергетики, который не контролируется EPDC, был приватизирован в девять государственных монополий . Рюкю поставщик электроэнергии был во время USCAR эпохи, в государственной собственности; он был приватизирован вскоре после присоединения островов к Японии .
Потребление
В 2008 году Япония потребляла в среднем 8507 кВтч электроэнергии на человека. Это 115% от среднего показателя по ЕС-15 (7409 кВтч на человека) и 95% от среднего показателя по ОЭСР (8991 кВтч на человека).
Использовать | Производство | Импортировать | Imp. % | Ископаемое | Ядерная | Nuc. % | Другой RE | Био + отходы * | Ветер | Без использования RE * | RE % | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
2004 г. | 8 459 | 8 459 | 0 | 5 257 | 2,212 | 26,1% | 844 | 146 | 7 469 | 11,7% | ||
2005 г. | 8 633 | 8 633 | 0 | 5 378 | 2387 | 27,6% | 715 | 153 | 7 765 | 10,1% | ||
2006 г. | 9 042 | 9 042 | 0 | 6,105 | 2 066 | 22,8% | 716 | 154 | 8 171 | 9,6% | ||
2008 г. | 8 507 | 8 507 | 0 | 5,669 | 2 010 | 23,6% | 682 | 147 | 7 679 | 9,7% | ||
2009 г. | 8 169 | 8 169 | 0 | 5 178 | 2,198 | 26,9% | 637 * | 128 | 27 * | 7 377 | 9,7% | |
* Другое RE является гидроэнергия , солнечная и геотермальная электричества и энергии ветров до 2008 * Non RE использования = использование - производство возобновляемой энергии * RE% = (производство RE / использование) * 100% Примечание: Европейский союз рассчитывает на долю возобновляемых источников энергии в валовом потреблении электроэнергии. |
По сравнению с другими странами, электричество в Японии относительно дорого.
Либерализация рынка электроэнергии
После ядерной катастрофы на Фукусима-дайити и последующего крупномасштабного закрытия ядерной энергетики десять региональных операторов электроэнергетики Японии несли очень большие финансовые потери, превышающие 15 миллиардов долларов США в 2012 и 2013 годах.
С тех пор были предприняты шаги по либерализации рынка электроснабжения . В апреле 2016 года бытовые потребители сетевого напряжения и малые предприятия получили возможность выбирать из более чем 250 компаний-поставщиков, продающих электроэнергию на конкурсной основе , хотя многие из них продают электроэнергию только на местном уровне, в основном в крупных городах. Также поощрялась оптовая торговля электроэнергией на Японской бирже электроэнергии (JEPX), на которой ранее торговалось только 1,5% выработанной электроэнергии. К июню 2016 года более 1 миллиона потребителей сменили поставщика. Однако общие затраты на либерализацию на тот момент составили около 80 миллиардов йен , поэтому неясно, получили ли потребители финансовую выгоду.
В 2020 году доступ к инфраструктуре передачи и распределения будет более открытым, что поможет конкурентоспособным поставщикам сократить расходы.
Передача инфекции
Передача электроэнергии в Японии необычна, потому что страна разделена по историческим причинам на два региона, каждый из которых работает с разной частотой сети . Восточная Япония имеет сети 50 Гц, а западная Япония - сети 60 Гц. Ограничения мощности преобразования создают узкое место для передачи электроэнергии и смещают дисбалансы между сетями.
Восточная Япония (состоящая из Хоккайдо , Тохоку , Канто и восточных частей Тюбу ) работает с частотой 50 Гц; Западная Япония (включая большую часть районов Тюбу, Кансай , Тюгоку , Сикоку и Кюсю ) работает с частотой 60 Гц. Это связано с первыми закупками генераторов у AEG для Токио в 1895 году и у General Electric для Осаки в 1896 году.
Эта разность частот разделяет национальную сеть Японии, так что мощность может передаваться только между двумя частями сети с использованием преобразователей частоты или линий передачи постоянного тока высокого напряжения . Граница между двумя регионами содержит четыре подстанции постоянного тока постоянного тока, которые преобразуют частоту; это Шин Синано , Дамба Сакума , Минами-Фукумицу и преобразователь частоты Хигаси-Симидзу . Суммарная пропускная способность между двумя сетями составляет 1,2 ГВт.
Ограничения этих линий связи были серьезной проблемой при обеспечении электроэнергией районов Японии, пострадавших от ядерной катастрофы на Фукусима-дайити .
Осуществляется несколько проектов по увеличению передачи электроэнергии между сетями 50 Гц (восточная Япония) и 60 Гц (западная Япония), что повысит надежность электроснабжения в Японии. В апреле 2019 года Hitachi ABB HVDC Technologies получила заказ HDVC для проекта Higashi Shimizu по увеличению пропускной способности межсетевого взаимодействия между зоной 60 Гц Chubu Electric и зоной 50 Гц TEPCO с 1,2 ГВт до 3 ГВт. Chubu Electric увеличит мощность межсетевого взаимодействия подстанции Хигаси Симидзу с 300 МВт до 900 МВт, которая должна быть введена в эксплуатацию к 2027 году. OCCTO (Организация межрегиональной координации операторов передачи) контролирует обмен электроэнергией между электроэнергетическими компаниями.
Способ производства
Год | Общий | Каменный уголь | Газ | Масло | Ядерная | Гидро | Солнечная | Ветер | Геотермальный | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
2004 г. | 1,121 | 294 | 26,2% | 256 | 22,9% | 169 | 15,0% | 282 | 25,2% | 103 | 9,2% | ||||||
2008 г. | 1,108 | 300 | 27,1% | 292 | 26,3% | 154 | 13,9% | 258 | 23,3% | 84 | 7,5% | ||||||
2009 г. | 1,075 | 290 | 27,0% | 302 | 28,1% | 98 | 9,1% | 280 | 26,0% | 84 | 7,8% | ||||||
2010 г. | 1,148 | 310 | 27,0% | 319 | 27,8% | 100 | 8,7% | 288 | 25,1% | 91 | 7,9% | 3,800 | 0,33% | 3,962 | 0,35% | 2,647 | 0,23% |
2011 г. | 1,082 | 291 | 26,9% | 388 | 35,8% | 166 | 15,4% | 102 | 9,4% | 92 | 8,5% | 5,160 | 0,48% | 4,559 | 0,42% | 2,676 | 0,25% |
2012 г. | 1,064 | 314 | 29,5% | 409 | 38,4% | 195 | 18,3% | 16 | 1,5% | 84 | 7,9% | 6,963 | 0,65% | 4,722 | 0,44% | 2,609 | 0,24% |
2013 | 1,066 | 349 | 32,7% | 408 | 38,2% | 160 | 15,0% | 9 | 0,9% | 85 | 8,0% | 14 279 | 1,34% | 4,286 | 0,4% | 0,296 | 0,03% |
2014 г. | 1,041 | 349 | 33,5% | 421 | 40,4% | 116 | 11,2% | 0 | 0% | 87 | 8,4% | 24,506 | 2,35% | 5,038 | 0,48% | 2,577 | 0,25% |
2015 г. | 1 009 | 342 | 34,0% | 396 | 39,2% | 91 | 9,0% | 9 | 0,9% | 85 | 8,4% | 35,858 | 3,55% | 5,16 | 0,51% | 2,582 | 0,26% |
По данным Международного энергетического агентства , валовое производство электроэнергии в Японии в 2009 году составило 1 041 ТВт.ч, что сделало Японию третьим по величине производителем электроэнергии в мире с 5,2% мирового производства электроэнергии . 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.
Атомная энергия
Ядерная энергетика была национальным стратегическим приоритетом Японии . После ядерной аварии на Фукусиме в 2011 году национальная ядерная стратегия находится под сомнением из-за растущего общественного протеста против ядерной энергетики. В официальном энергетическом документе, одобренном Кабинетом министров Японии в октябре 2011 года, сообщается, что катастрофа на Фукусиме сильно подорвала доверие общества к безопасности ядерной энергетики, и содержится призыв к сокращению зависимости страны от ядерной энергетики.
После аварии 2011 года многие реакторы были остановлены для проверки и модернизации в соответствии с более строгими стандартами безопасности. К октябрю 2011 года в Японии работало только 11 атомных электростанций, и все 50 ядерных реакторов были отключены к 15 сентября 2013 года, в результате чего Япония осталась без ядерной энергии только второй раз за почти 50 лет. Выбросы углекислого газа в электроэнергетике выросли в 2012 году, достигнув уровня на 39% больше, чем при эксплуатации реакторов.
Реактор Сендай-1 был перезапущен 11 августа 2015 года, став первым реактором, отвечающим новым стандартам безопасности и перезапущенным после останова. По состоянию на июль 2018 года было перезапущено девять реакторов.
Гидроэнергетика
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 гидроаккумуляторы . В 2010 году выработка составила 73 ТВт-ч. По состоянию на сентябрь 2011 года в Японии было 1198 малых гидроэлектростанций общей мощностью 3225 МВт. На меньшие электростанции приходилось 6,6% общей мощности гидроэнергетики Японии. Остальные мощности были заполнены крупными и средними гидроэлектростанциями, обычно расположенными на крупных плотинах.
Прочие возобновляемые источники энергии
В мае 2011 года правительство Японии объявило о цели производства 20% электроэнергии страны из возобновляемых источников, включая солнечную энергию, ветер и биомассу, к началу 2020-х годов.
Ссылаясь на ядерную катастрофу на Фукусиме, экологические активисты на конференции Организации Объединенных Наций призвали к более решительным шагам по использованию возобновляемых источников энергии, чтобы миру не приходилось выбирать между опасностями ядерной энергетики и разрушительными последствиями изменения климата.
Бенджамин К. Совакул сказал, что, оглядываясь назад, катастрофу на Фукусиме можно было полностью избежать, поскольку Япония могла бы использовать обширную базу возобновляемых источников энергии . 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 остатков. | 1,1 ГВт |. "
Одним из результатов ядерной катастрофы на Фукусима-дайити может стать возобновление общественной поддержки коммерциализации технологий возобновляемых источников энергии . В августе 2011 года правительство Японии приняло закон о субсидировании электроэнергии из возобновляемых источников энергии. Закон вступит в силу 1 июля 2012 года и потребует от коммунальных предприятий покупать электроэнергию, произведенную из возобновляемых источников, включая солнечную энергию , энергию ветра и геотермальную энергию, по ценам выше рыночных.
С сентября 2011 года Япония планирует построить пилотную плавучую ветряную электростанцию с шестью 2-мегаваттными турбинами у побережья Фукусимы . После завершения этапа оценки в 2016 году «Япония планирует построить до 80 плавучих ветряных турбин на Фукусиме к 2020 году».
Электростанции
Сетка хранилища
Япония в основном полагается на гидроаккумулирующую энергию, чтобы сбалансировать спрос и предложение. По состоянию на 2014 год Япония имеет самую большую в мире гидроаккумулирующую способность - более 27 ГВт.