Stromsektor in Japan - Electricity sector in Japan

Stromproduktion in Japan nach Quellen.

Die Elektrizitätsindustrie in Japan umfasst die Erzeugung, Übertragung, Verteilung und den Verkauf von elektrischer Energie in Japan . Japan verbrauchte im Jahr 2014 995,26 TWh Strom. Vor der Atomkatastrophe von Fukushima Daiichi im Jahr 2011 wurde etwa ein Drittel des Stroms im Land durch Atomkraft erzeugt. In den folgenden Jahren wurden die meisten Kernkraftwerke auf Eis gelegt und größtenteils durch Kohle und Erdgas ersetzt. Solarenergie ist eine wachsende Stromquelle, und Japan verfügt mit rund 50 GW (Stand 2017) über die drittgrößte installierte PV-Leistung.

Japan verfügt nach China über die zweitgrößte installierte Pumpspeicherkapazität der Welt.

Das Stromnetz in Japan ist isoliert, ohne internationale Verbindungen und besteht aus vier synchronen Weitverkehrsnetzen . Ungewöhnlicherweise laufen die östlichen und westlichen Netze mit unterschiedlichen Frequenzen (50 bzw. 60 Hz) und sind durch HGÜ- Verbindungen verbunden. Dies schränkt die Strommenge, die zwischen dem Norden und Süden des Landes übertragen werden kann, erheblich ein.

Während des Zweiten Chinesisch-Japanischen Krieges und des darauffolgenden Pazifikkrieges war der gesamte japanische Elektrizitätssektor in Staatsbesitz; Das System bestand zu dieser Zeit aus einer Japan Electric Generation and Transmission Company (日本発送電株式会社, Nippon Hassōden kabushiki gaisha , auch bekannt als Nippon Hassōden KK oder Nippatsu ) und mehreren Stromverteilern. Auf Geheiß des Oberbefehlshabers der Alliierten Mächte wurde Nippon Hassōden in den fünfziger Jahren zur Electric Power Development Co., Limited ; und fast der gesamte Stromsektor, der nicht unter der Kontrolle von EPDC steht, wurde in neun von der Regierung gewährte Monopole privatisiert . Der Stromversorger der Ryukyu-Inseln war während der USCAR- Ära in öffentlichem Besitz; es wurde kurz nach der Aufnahme der Inseln in Japan privatisiert .

Verbrauch

Im Jahr 2008 verbrauchte Japan durchschnittlich 8507 kWh Strom pro Person. Das waren 115 % des EU15- Durchschnitts von 7409 kWh/Person und 95 % des OECD- Durchschnitts von 8991 kWh/Person.

Im Vergleich zu anderen Nationen ist Strom in Japan relativ teuer.

Liberalisierung des Strommarktes

Seit der Nuklearkatastrophe von Fukushima Daiichi und der anschließenden groß angelegten Stilllegung der Atomkraftindustrie haben Japans zehn regionale Strombetreiber sehr große finanzielle Verluste gemacht, die sowohl 2012 als auch 2013 mehr als 15 Milliarden US-Dollar betrugen.

Seitdem wurden Schritte zur Liberalisierung des Strommarktes unternommen . Im April 2016 konnten Netzspannungskunden für Privathaushalte und kleine Unternehmen aus über 250 Anbietern wählen , die Strom wettbewerbsfähig verkaufen , obwohl viele von ihnen nur lokal hauptsächlich in Großstädten verkaufen. Auch der Stromgroßhandel an der Japan Electric Power Exchange (JEPX), der bisher nur 1,5 % der Stromerzeugung handelte, wurde gefördert. Bis Juni 2016 haben mehr als 1 Million Verbraucher den Anbieter gewechselt. Allerdings beliefen sich die Gesamtkosten der Liberalisierung bis zu diesem Zeitpunkt auf rund 80 Mrd. ¥ , sodass unklar ist, ob die Verbraucher finanziell davon profitiert haben.

Im Jahr 2020 wird der Zugang zur Übertragungs- und Verteilungsinfrastruktur offener gemacht, was wettbewerbsfähigen Anbietern helfen wird, Kosten zu senken.

Übertragung

Karte des japanischen Stromübertragungsnetzes, die unterschiedliche Systeme zwischen den Regionen zeigt

Die Stromübertragung in Japan ist ungewöhnlich, da das Land aus historischen Gründen in zwei Regionen mit jeweils unterschiedlicher Netzfrequenz aufgeteilt ist . Ostjapan hat 50-Hz-Netze, während Westjapan 60-Hz-Netze hat. Einschränkungen der Umwandlungskapazität führen zu Engpässen bei der Stromübertragung und zur Verschiebung von Ungleichgewichten zwischen den Netzen.

Ostjapan (bestehend aus Hokkaido , Tohoku , Kanto und den östlichen Teilen von Chubu ) läuft mit 50 Hz; Westjapan (einschließlich der meisten Chubu, Kansai , Chugoku , Shikoku und Kyushu ) läuft mit 60 Hz. Dies geht auf die ersten Generatorkäufe von AEG für Tokio im Jahr 1895 und von General Electric für Osaka im Jahr 1896 zurück.

Diese Frequenzdifferenz trennt Japans nationales Netz, so dass der Strom zwischen den beiden Teilen des Netzes nur mit Frequenzumrichtern oder HGÜ- Übertragungsleitungen bewegt werden kann . Die Grenze zwischen den beiden Regionen enthält vier Back-to-Back- HGÜ- Umspannwerke, die die Frequenz umwandeln; dies sind Shin Shinano , Sakuma Dam , Minami-Fukumitsu und der Higashi-Shimizu-Frequenzwandler . Die Gesamtübertragungskapazität zwischen den beiden Netzen beträgt 1,2 GW.

Die Beschränkungen dieser Verbindungen waren ein großes Problem bei der Stromversorgung der von der Nuklearkatastrophe von Fukushima Daiichi betroffenen Gebiete Japans .

Einige Projekte sind im Gange, um die Stromübertragung zwischen dem 50-Hz- (Ostjapan) und 60-Hz-Netz (Westjapan) zu erhöhen, wodurch die Stromzuverlässigkeit in Japan verbessert wird. Im April 2019 sicherte sich Hitachi ABB HVDC Technologies einen HDVC-Auftrag für das Higashi Shimizu-Projekt zur Erhöhung der Verbindungskapazität zwischen dem 60-Hz-Bereich von Chubu Electric und dem 50- Hz-Bereich von TEPCO von 1,2 GW auf 3 GW. Chubu Electric wird die Verbindungskapazität des Umspannwerks Higashi Shimizu von 300 MW auf 900 MW erhöhen, das bis 2027 in Betrieb gehen soll. OCCTO (Organization for Cross-regional Coordination of Transmission Operators) überwacht den Stromaustausch zwischen Stromunternehmen.

Art der Herstellung

Nach Angaben der Internationalen Energieagentur betrug die Bruttostromproduktion Japans im Jahr 2009 1.041 TWh und ist damit mit 5,2 % des Weltstroms der drittgrößte Stromproduzent der Welt . Nach Fukushima importierte Japan zusätzliche 10 Millionen Tonnen Kohle und verflüssigte Erdgasimporte stiegen zwischen 2010 und 2012 um 24 %. Im Jahr 2012 verwendete Japan den größten Teil seines Erdgases (64 %) im Stromsektor.

Atomkraft

Bei der Nuklearkatastrophe von Fukushima Daiichi 2011 , dem schlimmsten Nuklearunfall seit 25 Jahren, wurden 50.000 Haushalte vertrieben, nachdem Strahlung in die Luft, den Boden und das Meer gelangt war. Strahlenkontrollen führten zu Verboten einiger Gemüse- und Fischlieferungen.

Anti-Atomkraftwerks-Rallye am 19. September 2011 im Meiji-Schreinkomplex in Tokio.

Atomkraft war eine nationale strategische Priorität in Japan . Nach den Nuklearunfällen von Fukushima im Jahr 2011 ist die nationale Nuklearstrategie aufgrund der zunehmenden öffentlichen Ablehnung der Atomkraft in Frage gestellt. Ein vom japanischen Kabinett im Oktober 2011 genehmigtes Energieweißbuch berichtete, dass „das Vertrauen der Öffentlichkeit in die Sicherheit der Kernenergie durch die Katastrophe von Fukushima stark beschädigt wurde“ und fordert eine Verringerung der Abhängigkeit des Landes von der Kernenergie.

Nach dem Unfall von 2011 wurden viele Reaktoren für Inspektionen und Upgrades auf strengere Sicherheitsstandards abgeschaltet. Im Oktober 2011 waren in Japan nur 11 Kernkraftwerke in Betrieb, und am 15. September 2013 waren alle 50 Kernreaktoren vom Netz, sodass Japan zum zweiten Mal in fast 50 Jahren ohne Atomenergie blieb. Die Kohlendioxidemissionen der Elektrizitätswirtschaft stiegen 2012 und erreichten 39 % mehr als beim Betrieb der Reaktoren.

Der Reaktor Sendai 1 wurde am 11. August 2015 als erster Reaktor wieder in Betrieb genommen, der neue Sicherheitsstandards erfüllt und nach der Abschaltung wieder in Betrieb genommen wird. Im Juli 2018 wurden neun Reaktoren wieder in Betrieb genommen.

Wasserkraft

Wasserkraft ist Japans wichtigste erneuerbare Energiequelle mit einer installierten Leistung von etwa 27 GW oder 16% der gesamten Erzeugungskapazität, von denen etwa die Hälfte Pumpspeicherkraftwerke sind . Die Produktion betrug im Jahr 2010 73 TWh. Im September 2011 verfügte Japan über 1.198 Kleinwasserkraftwerke mit einer Gesamtkapazität von 3.225 MW. Die kleineren Anlagen machten 6,6 Prozent der gesamten Wasserkraftkapazität Japans aus. Die verbleibende Kapazität wurde durch große und mittlere Wasserkraftwerke gefüllt, die typischerweise an großen Staudämmen platziert sind.

Andere erneuerbare Energien

Die japanische Regierung kündigte im Mai 2011 das Ziel an, bis Anfang der 2020er Jahre 20 % des Stroms des Landes aus erneuerbaren Quellen, einschließlich Sonne, Wind und Biomasse, zu erzeugen.

Unter Berufung auf die Atomkatastrophe von Fukushima forderten Umweltaktivisten auf einer Konferenz der Vereinten Nationen mutigere Schritte zur Nutzung erneuerbarer Energien, damit die Welt sich nicht zwischen den Gefahren der Atomkraft und den Verwüstungen des Klimawandels entscheiden muss.

Benjamin K. Sovacool hat gesagt, dass die Katastrophe von Fukushima im Nachhinein völlig vermeidbar war, da Japan sich dafür hätte entscheiden können, die umfangreiche erneuerbare Energiebasis des Landes zu nutzen . Japan hat insgesamt „324 GW erreichbares Potenzial in Form von Onshore- und Offshore- Windkraftanlagen | 222 GW| , Geothermiekraftwerken | 70 GW| , zusätzliche Wasserkraftkapazität | 26,5 GW| , Solarenergie | 4,8 GW| und landwirtschaftlichen Reststoffen | 1,1 GW | ."

Ein Ergebnis der Nuklearkatastrophe von Fukushima Daiichi könnte eine erneute öffentliche Unterstützung für die Kommerzialisierung erneuerbarer Energietechnologien sein . Im August 2011 verabschiedete die japanische Regierung ein Gesetz zur Förderung von Strom aus erneuerbaren Energiequellen. Das Gesetz tritt am 1. Juli 2012 in Kraft und verlangt von den Versorgungsunternehmen, Strom aus erneuerbaren Quellen wie Solarenergie , Windkraft und Geothermie zu über dem Marktpreis liegenden Preisen zu kaufen .

Ab September 2011 plant Japan den Bau eines schwimmenden Pilotwindparks mit sechs 2-Megawatt-Turbinen vor der Küste von Fukushima . Nach Abschluss der Evaluierungsphase im Jahr 2016 „planet Japan bis 2020 den Bau von bis zu 80 schwimmenden Windturbinen vor Fukushima“.

Kraftwerke

Netzspeicher

Japan verlässt sich hauptsächlich auf Pumpspeicherkraftwerke, um Angebot und Nachfrage auszugleichen. 2014 verfügt Japan mit über 27 GW über die größte Pumpspeicherkapazität der Welt.

Siehe auch

• Japan Electric Association
• Energie in Japan

Verweise