تمت الترجمة باستخدام Google Translate

• الحالة العامة للاقتصاد
• مصادر الطاقة
• توازن الطاقة
• البنية التحتية للطاقة
• التعليم والابتكار
• البيئة وحماية البيئة
• مراجع

اليابان دولة جزرية ذات سيادة تقع في شرق آسيا. لها حدود بحرية مع روسيا شمالاً، والصين شمالاً غرباً، وكوريا الشمالية والجنوبية غرباً، وتايوان جنوباً غرباً. اليابان هي الدولة الثانية والستين من حيث المساحة في العالم، ويبلغ عدد سكانها حوالي 124 مليون نسمة، وفقاً لتقديرات عام 2025. أما من حيث الكثافة السكانية، فتحتل اليابان المرتبة التاسعة والثلاثين عالمياً [1، 2، 3].

Source: [1,2,3,4,5]

تمتد البلاد من بحر أوخوتسك في الشمال إلى بحر الصين الشرقي وتايوان في الجنوب؛ ويبلغ الطول الإجمالي لساحل البلاد 29751 كم [3 ].


Tokyo city at night. Envato Elements. 9XYBFJ2PW7

اليابان هي ملكية دستورية برلمانية موحدة ولغتها الرسمية هي اليابانية. تنقسم الخريطة الإدارية للبلاد إلى 47 محافظة [3]. قاعدة اقتصاد البلاد هي قطاع الخدمات، الذي يمثل ثلاثة أرباع الناتج المحلي الإجمالي؛ بالإضافة إلى قطاع السيارات والإلكترونيات والسفن والصلب. اليابان هي واحدة من أقوى عشر اقتصادات في العالم، وهو ما ينعكس في الرسم البياني المعروض - الشكل 1. وفقًا لكل مؤشر تقريبًا في الرسم البياني المعروض، تحتل اليابان مكانة ضمن أفضل 25٪ من الدول الرائدة في العالم المدرجة في التصنيف.

منذ أوائل التسعينيات، شهدت البلاد نموًا ثابتًا في الناتج المحلي الإجمالي عند تعادل القدرة الشرائية، سواء بشكل عام أو للفرد [4،5]. ارتفع الناتج المحلي الإجمالي عند تعادل القدرة الشرائية من 5.599 تريليون دولار في عام 2021 إلى 5.761 تريليون دولار في عام 2023 (المركز الخامس في العالم) [3]. الناتج المحلي الإجمالي للبلاد عند تعادل القدرة الشرائية للفرد أقل بكثير (المركز 51 في العالم في عام 2023)، ولكنه أظهر أيضًا ديناميكيات إيجابية: من 44500 دولار في عام 2021 إلى 46300 دولار في عام 2023 [3]. ارتفع معدل التضخم من -0.23٪ في عام 2021 إلى 3.27٪ في عام 2023؛ وفقًا لهذا المؤشر، تحتل البلاد المرتبة 63 في العالم [3].
يقيس تقرير التنافسية العالمية فعالية استخدام موارد البلاد الخاصة للتنمية المستدامة. بالإضافة إلى عدد من المؤشرات الاقتصادية، يأخذ هذا المؤشر أيضًا في الاعتبار متغيرات مثل التعليم والصحة ومستوى الابتكار وما إلى ذلك.
بلغت صادرات التكنولوجيا العالية في عام 2021 نسبة 18٪ من الصادرات المصنعة. وفقًا لمؤشر الحرية الاقتصادية، الذي يعتمد على حرية الأعمال والحرية من تدخل الحكومة وحماية الممتلكات والحرية من الفساد، احتلت اليابان المرتبة 38 في عام 2024 من بين 184 دولة تم النظر فيها. بلغ الدين العام لليابان كنسبة مئوية من الناتج المحلي الإجمالي 216.2٪ في عام 2022.

في اليابان، لا توجد موارد أحفورية مهمة عمليًا، خاصة عند مقارنتها بتلك الموجودة في أكبر الدول المنتجة (الجدول 1). وفقًا للاحتياطيات المؤكدة من النفط والغاز الطبيعي، تحتل البلاد المرتبة 77 و74 في العالم على التوالي [3]. من حيث أطنان مكافئ النفط، وفقًا لبيانات عام 2024، بلغت احتياطيات الفحم المؤكدة 90.8٪، والغاز الطبيعي - 7٪، والنفط - 2.2٪، بما يعادل النفط من إجمالي إمكانات الطاقة للموارد المعدنية في البلاد (الشكل 5).

الجدول 1. موارد الطاقة الأحفورية في اليابان

*حصة احتياطيات الدولة من إجمالي الاحتياطيات العالمية موضحة بين قوسين

 وفقًا لمسح إدارة معلومات الطاقة [6]، بلغ إجمالي احتياطيات النفط المؤكدة في عام 2022 44 مليون برميل، ووفقًا لـ [3] تتكون من حوالي 44 مليون برميل (الجدول 1). قُدِّرت احتياطيات الغاز الطبيعي المؤكدة في اليابان في عام 2021 بحوالي 20.9 مليار متر مكعب [3]. وفقًا للحسابات التي أجرتها شركة Advanced Energy Technologies، بلغت إمكانات استغلال غاز الميثان (باستخدام منهجية تعتمد على انبعاثات الميثان من [9] واحتياطيات الفحم من [8]) حوالي 3.4-8.5 مليار متر مكعب.
تمتلك اليابان مجموعة متنوعة من الموارد المتجددة لإنتاج الطاقة. يتم تقديم مجموعة مختارة من المؤشرات الأساسية لهذا النوع من الموارد في الجدول 2.

الجدول 2. مصادر الطاقة المتجددة في اليابان

 *لأغلب أراضي الدولة
**القدرة القابلة للاستغلال من الناحية الفنية

يتراوح مستوى الإشعاع الشمسي الأفقي في أغلب أنحاء الدولة بين 3.8-4.1 كيلووات ساعة/م 2 /يوم [10].ويتوزع توزيع موارد الرياح على النحو التالي: في أغلب أنحاء الدولة لا تتجاوز سرعة الرياح 6.0-7.5 متر/ثانية؛ وعلى طول ساحل جزيرة هوكايدو، وفي شمال وجنوب هونشو، يمكن أن تتجاوز سرعة الرياح 7.5 متر/ثانية على ارتفاع 90 مترًا [11]. وهذه مؤشرات إيجابية لتنمية طاقة الرياح، ولكن الانتظام العالي لهبات الرياح الشديدة ووجود أعاصير متكررة ومدمرة في هذه المنطقة يعقد تنفيذها. ووفقًا
لبيانات عام 2013، فإن القدرة القابلة للاستغلال من الناحية الفنية للطاقة الكهرومائية في اليابان تبلغ 136520 جيجاوات ساعة/سنة [12]، وهو ما يقرب من ضعف ما هو عليه في النمسا، على سبيل المثال، والتي تتمتع بمستوى عالٍ من تطوير موارد الطاقة الكهرومائية. يسمح هذا لليابان باستغلال موارد الطاقة الكهرومائية بشكل مكثف لتوليد الكهرباء. أكثر من 12.7٪ من اليابان مغطاة بالأراضي الزراعية وحوالي 68.4٪ غابات [13،14].
اليابان هي واحدة من أكثر البلدان نشاطًا تكتونيا في العالم، مع ما يقرب من 200 بركان؛ ونتيجة لذلك، تمتلك البلاد موارد طاقة حرارية أرضية كبيرة، تقدر بنحو 20 جيجاوات كهربائية [14]. وفقًا لـ [15]، تبلغ إمكانات موارد الطاقة الحرارية الأرضية في اليابان 23 جيجاوات كهربائية - وهي واحدة من أعلى المعدلات في العالم وأعلى من قادة الطاقة الحرارية الأرضية التقليديين مثل أيسلندا والولايات المتحدة والمكسيك والفلبين. بلغ مستوى توليد النفايات البلدية في اليابان 0.95 كجم للفرد في اليوم، وهو ما يتجاوز أداء البلدان الأخرى في المنطقة، على سبيل المثال، الصين - (0.43 كجم للفرد في اليوم) وكوريا الجنوبية - (1.00 كجم للفرد في اليوم). هذا المورد هو مادة خام قيمة لإعادة التدوير أو إنتاج الطاقة، وقد وصلت تقنياتها إلى مستوى عالٍ جدًا من التطور في اليابان [16].

JAPAN, KOFU
Latitude: 35.67 Longitude: 138.55

Average daily sky coverage over 10 years of observations, %

Source: based on NOAA U.S. Department of Commerce
Detailed information: Interactive map of solar resources

JAPAN, KOBE
Latitude: 34.7 Longitude: 135.22
Average speed: 3.58 m/s, Operational share: 58%

Average daily wind speed for 10 years of observations, m/s, 10 m above the ground

Source: based on NOAA U.S. Department of Commerce
Detailed information: Interactive map of wind resources

وفقًا للمراجعة الإحصائية للطاقة العالمية 2024، بلغ إجمالي استهلاك الطاقة الأولية في اليابان في عام 2023 17.40 إكساجول، حوالي 38.2٪ منها من النفط، و26.1٪ من الفحم، و19.2٪ من الغاز الطبيعي، و8.5٪ من الطاقة المتجددة، و4٪ من الطاقة النووية، و4٪ من الطاقة الكهرومائية [8]. تعد اليابان خامس أكبر مستهلك للنفط في العالم ورابع أكبر مستورد للنفط، اعتبارًا من عام 2022 [6]. ظل إنتاج النفط بين عامي 2003 و2023 دون تغيير عمليًا، وأقل من مستويات الاستهلاك، بين 100-130 ألف برميل يوميًا [17]. أظهر حجم استهلاك النفط في البلاد منذ عام 2003 انخفاضًا (الشكل 2) وفي عام 2023 بلغ إجماليه 3289 ألف برميل يوميًا [17]. وأظهر تقرير صادر عن معهد الطاقة أرقامًا مماثلة - 3380 ألف برميل يوميًا في عام 2023 [8]. بلغ استهلاك النفط في اليابان في عام 2023 3.289 مليون برميل يوميًا [3]. في عام 2022، كانت الدول الرئيسية المصدرة للنفط إلى اليابان هي المملكة العربية السعودية - 42٪، والإمارات العربية المتحدة - 34٪، تليها الكويت - 8٪، وقطر - 8٪، والإكوادور - 2٪، والباقي 6٪ من دول أخرى [6].

Source: U.S. Energy Information Administration (Sep 2024) / www.eia.gov

الشكل 2. إنتاج واستهلاك الوقود الأحفوري في اليابان (على اليسار - الفحم، في الوسط - الغاز، على اليمين - النفط)

في عام 2022، كانت اليابان أكبر مستورد للغاز الطبيعي المسال في العالم. نما استهلاك الغاز الطبيعي في البلاد بسرعة بين عامي 2001 و2014، وبلغ ذروته في عام 2014 عند 4.4 تريليون قدم مكعب سنويًا (Tcf / y) في عام 2014، قبل أن يبدأ في الانخفاض ليصل إلى 3.2 تريليون قدم مكعب سنويًا في عام 2023. وفقًا لـ [3]، بلغ استهلاك الغاز في البلاد في عام 2022 92.843 مليار متر مكعب، وقدر الاستعراض الإحصائي للطاقة العالمية 2024 [8] استهلاك الغاز بنحو 92.4 مليار متر مكعب في عام 2023. ظل إنتاج الغاز الطبيعي مستقرًا منذ عام 2000، حيث لم يتجاوز 139 مليار قدم مكعب ويمثل أقل من 2٪ من استهلاك اليابان من الغاز الطبيعي [17]. استوردت اليابان 92.587 مليار متر مكعب من الغاز الطبيعي في عام 2022 [3]. في عام 2022، بلغ إجمالي واردات الغاز الطبيعي المسال من أستراليا وماليزيا وقطر وروسيا والولايات المتحدة الأمريكية وبروناي وعدد من البلدان الأخرى 3.3 تريليون قدم مكعب [17].
ظل استهلاك الفحم في البلاد بين عامي 2003 و2023 دون تغيير عمليًا، مع تقلبات طفيفة، لا تتجاوز 220 مليون طن قصير [17]؛ في عام 2023 وفقًا لمراجعة معهد الطاقة الإحصائية للطاقة العالمية 2024، بلغ 4.54 إكساجول [11].
في الوقت الحاضر، يعتمد إنتاج الكهرباء في اليابان بشكل أساسي على الوقود الأحفوري (الشكل 3).

ومن الجدير بالذكر أيضًا أنه بعد أحداث عام 2011 في فوكوشيما، عندما ضرب تسونامي بارتفاع 15 مترًا محطة للطاقة النووية، مما تسبب في دمار هائل، انخفضت حصة الطاقة النووية في إنتاج الكهرباء إلى ما يقرب من الصفر (الشكل 3)؛ قبل ذلك الحدث كانت حصتها كبيرة. بلغ مستوى إنتاج الكهرباء في البلاد في عام 2023 944.56 تيراوات في الساعة. ومن هذا الإجمالي، بلغت حصة الوقود الأحفوري 65.8٪، والطاقة النووية - 8.9٪، والطاقة الكهرومائية - 7.1٪، والموارد المتجددة الأخرى - 18.2٪ (الشكل 6).
يظهر موقف اليابان في الرسم البياني المقارن لمؤشر الطاقة في الشكل 4.

تظهر في الشكل 5 خريطة إقليمية توضح توزيع أكبر مشاريع البنية الأساسية لقطاع الوقود الأحفوري في اليابان.
كما ذكرنا سابقًا، تمثل احتياطيات الفحم 90.8%، وحصة الغاز الطبيعي 7%، والنفط 2.2% (الشكل 5). تتركز حقول النفط والغاز الرئيسية في المناطق الوسطى من البلاد وفي منطقة سابورو الشمالية.

الشكل 5. مرافق البنية الأساسية الأساسية لقطاع الوقود الأحفوري في اليابان (انقر على الخريطة لعرض نسخة PDF)

يبلغ إجمالي الطاقة المركبة لعشرين مصفاة 3.5 مليون برميل يوميًا (الشكل 5) [20]. أكبر مصفاة في البلاد هي ميزوشيما، المملوكة لشركة جيه إكس نيبون أويل آند إنيرجي، بسعة مركبة تبلغ 380 200 برميل يوميًا [21].
تعد تشيبا واحدة من محطات النفط الرائدة في اليابان، وأكبر مرافق تخزين النفط هي شيراشيما (35.2 مليون برميل) وتوماكوماي توبو (34.0 مليون برميل) [22]. يتم نقل النفط الخام عبر خطوط أنابيب النفط بطول إجمالي يبلغ 174 كم (الشكل 5).
يوجد في وسط اليابان العديد من مرافق تخزين الغاز الطبيعي الكبيرة، وأكبرها كاتاكاي بحجم 1.01 مليار متر مكعب [23]. يتم استيراد الغاز عبر أكثر من 30 محطة لإعادة تحويل الغاز الطبيعي المسال، بما في ذلك 12 محطة بسعة تزيد عن 500000 كيلو لتر لكل منها، وأكبرها محطة سوديجوارا بحجم إجمالي يبلغ 2660000 كيلو لتر [24].

LNG tanker docked at the terminal. Yokohama, Japan

يتم نقل الغاز داخل البلاد عبر شبكة من خطوط الأنابيب بطول إجمالي يبلغ 4456 كم (الشكل 5).

تعد اليابان واحدة من الدول الرائدة عالميًا في تطوير وتسويق تقنيات إنتاج الوقود الاصطناعي واستخراج الموارد الأحفورية غير التقليدية.

في عام 2009، في اليابان، أكملت شركة INPEX Corporation وشركة Nippon Oil Corporation وشركة Japan Petroleum Exploration Co.، Ltd. وشركة Cosmo Oil Co.، Ltd. وشركة Nippon Steel Engineering Co.، Ltd. وشركة Chiyoda Corporation بناء مصنع JAPAN-GTL التجريبي بسعة مثبتة تبلغ 500 برميل / يوم في مدينة نيغاتا؛ الغرض من المصنع هو إجراء البحوث في تسويق وتحسين تكنولوجيا GTL، والتي تسمح باستخدام ثاني أكسيد الكربون كمادة خام [25].
أسست تسع شركات يابانية وهي: Mitsubishi Gas Chemical وITO-CHU وJepex وTayo Oil وTotal Di-Methyl Japan وToyota Tsusho وJGC وMitsubishi Heavy Industries وMitsubishi Chemical مشروعًا مشتركًا لإنتاج ثنائي ميثيل الأثير في نيغاتا، بطاقة إنتاجية مثبتة تبلغ 80000 طن/سنة (مع إمكانية زيادة الطاقة إلى 100000 طن/سنة)؛ بدأت المنشأة في إنتاج الوقود في عام 2008 [26].
تعد شركة Toyo Engineering Corporation واحدة من المرخصين في العالم لتقنيات تخليق الميثانول وإنتاج DME، حيث تعمل على إنشاء تقنيات Micro-GTL لـ FPSO، والتي تسمح باستخدام غاز البترول المصاحب في الحقول البحرية [27].
بعد سنوات من البحث، تم إجراء اختبار ناجح لإنتاج 120.000 متر مكعب من هيدرات الغاز في عام 2013 قبالة سواحل أتسومي وشبه جزيرة شومي في جنوب شرق اليابان [28]، وفي عام 2017 أعلنت البلاد عن استخراج ناجح للغاز من حقل نانكاي ترو، الذي تقدر إمكاناته من قبل الخبراء اليابانيين بنحو 40 تريليون قدم مكعب؛ أي ما يعادل تقريبًا 11 عامًا من استهلاك الغاز في البلاد [29]. تخصص اليابان موارد كبيرة لبحث استكشاف وإنتاج هيدرات الغاز؛ وفي حالة نجاحها، سيتم تزويد البلاد بالكامل بالميثان لسنوات عديدة. تعد شركة اليابان الوطنية للنفط والغاز والمعادن (JOGMEC) الرائدة المطلقة في هذا المجال في اليابان.
تظهر خريطة التوزيع الإقليمي لأكبر مرافق البنية التحتية لتوليد الكهرباء في اليابان في الشكل 6.
وتبلغ حصة الوقود الأحفوري في توليد الكهرباء في اليابان في عام 2023 نحو 65.8% (الشكل 6).
الشكل 6. إنتاج الكهرباء في اليابان (انقر على الخريطة لعرض نسخة PDF)

يوجد في البلاد عدد كبير من محطات إنتاج الكهرباء من الهيدروكربونات، بما في ذلك عشر محطات نفطية بسعة تزيد عن 1200 ميجاوات، وتسع محطات طاقة تعمل بالغاز تنتج أكثر من 2200 ميجاوات، وسبع محطات طاقة من النوع المشترك بسعة تزيد عن 1500 ميجاوات، وتسع محطات طاقة نووية بسعة تزيد عن 2000 ميجاوات، على الرغم من توقف الإنتاج النووي للكهرباء في أعقاب حادث فوكوشيما في عام 2011 (الشكل 6). لم يبدأ استئناف توليد الطاقة النووية بعد، لكن الحكومة ملتزمة بإحياء استخدامها [30].
أكبر محطات الطاقة في اليابان هي: الغاز - فوتسو، بسعة إجمالية تبلغ 5040 ميجاوات [31]؛ النفط - يوكوسوكا، بسعة مثبتة تبلغ 2274 ميجاوات؛ النوع المشترك - كاشيما بسعة 5660 ميجاوات؛ الفحم - هيكينان، بسعة مركبة تبلغ 4100 ميجاوات؛ الطاقة النووية - كاشيوازاكي-كاريوا بسعة 8212 ميجاوات [32،33].
تمثل الطاقة الكهرومائية في اليابان 7.1% من توليد الكهرباء على المستوى الوطني؛ ويمثلها العديد من محطات الطاقة الكهرومائية ومحطات تخزين الطاقة المضخوخة، والتي أنتجت في عام 2023 أكثر من 72.08 تيراوات في الساعة من الكهرباء (الشكل 6).

تعد اليابان واحدة من الدول الرائدة عالميًا في استخدام الطاقة الكهرومائية المتاحة في البلاد. لذا، إذا استفدنا من البيانات المتعلقة بموارد المياه في البلاد - 136 تيراواط/ساعة/سنة (القدرة القابلة للاستغلال تقنيًا) أو 114 تيراواط/ساعة/سنة (القدرة القابلة للاستغلال اقتصاديًا) [34]، يتبين أن مستوى استخدام موارد الطاقة الكهرومائية في اليابان هو 60٪ - 72٪ من إجمالي الإمكانات المتاحة، وهو ما يتوافق تقريبًا مع مؤشرات مماثلة في البلدان المتقدمة للغاية فيما يتعلق بحصة الكهرباء المنتجة من موارد الطاقة الكهرومائية مثل النرويج أو السويد، ويتقدم كثيرًا على قادة العالم من حيث أحجام الإنتاج مثل الصين والبرازيل وكندا.
وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن اليابان هي الدولة الثانية في العالم بعد الصين من حيث السعة المجمعة لمحطات التخزين بالضخ المثبتة - 28.3 جيجاوات [35]. الرائد في توليد الطاقة بين محطات الطاقة الكهرومائية هو أوكوتادامي بسعة مثبتة تبلغ 560 ميجاوات [36]، ومن بين محطات الطاقة التخزينية بالضخ - أوكوتاراجي، بسعة مثبتة تبلغ 1932 ميجاوات [32].
اعتبارًا من مارس 2019، سجلت اليابان أكثر من 100 محطة طاقة كهرومائية صغيرة الحجم تصل إلى 10 ميجاوات بإجمالي قدرة مركبة تبلغ 3577 ميجاوات (الشكل 6). يوضح الشكل 7 مرافق البنية التحتية الرئيسية في اليابان لإنتاج الطاقة المتجددة. أصبحت الطاقة المتجددة في اليابان ذات أهمية متزايدة في توليد الطاقة. وبالتالي، بلغ إجمالي إنتاج الكهرباء من مصادر متجددة في عام 2023، باستثناء الطاقة الكهرومائية، 172.17 تيراوات في الساعة - 18.2٪ من إجمالي إنتاج الكهرباء (الشكل 7).
الشكل 7. الطاقة المتجددة في اليابان: الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والطاقة الحرارية الأرضية والهيدروجين (انقر على الخريطة لعرض نسخة PDF)

يقع عدد من مزارع الرياح في المناطق الساحلية، في مناطق ذات نشاط رياح مرتفع نسبيًا. أكبر هذه المزارع، مزرعة الرياح البحرية في خليج إيشيكاري بسعة مركبة تبلغ 112 ميجاوات، بدأت تشغيلها التجاري في عام 2024 [37]. يصل مستوى الإشعاع الأفقي العالمي في بعض مناطق البلاد إلى 4.1 كيلووات ساعة / متر مربع / يوم وأعلى، وهو مورد كافٍ لإنتاج الطاقة عن طريق الخلايا الكهروضوئية [9]. ونتيجة لذلك، يوجد عدد من مرافق الطاقة الشمسية، بما في ذلك 9 محطات كهروضوئية بسعة تزيد عن 45 ميجاوات لكل منها وثلاث محطات أخرى قيد الإنشاء (الشكل 7). أكبر محطة في البلاد، محطة ساكوتو للطاقة الشمسية الكهروضوئية التابعة لشركة باسيفيكو إنيرجي بسعة مركبة تبلغ 257.7 ميجاوات قيد الإنشاء [38].
كما ذكر أعلاه، تتمتع اليابان بإمكانات عالية جدًا لموارد الطاقة الحرارية الأرضية، لكن حصتها في توليد الكهرباء منخفضة - 1.2٪ بمستوى توليد 3.01 تيراوات في الساعة في عام 2023 (الشكل 7).
ومع ذلك، تعد اليابان من بين أكبر عشر دول في العالم من حيث إجمالي القدرة المركبة لإنتاج الطاقة الحرارية الأرضية - 603 ميجاوات، والتي كانت في عام 2021 3.8٪ من إجمالي العالم [39]. محطات الطاقة الحرارية الأرضية ذات الفلاش المفرد والمزدوج هي الأكثر شيوعًا. وعلى النقيض من إيطاليا أو الولايات المتحدة، نادرًا ما تُستخدم تقنيات البخار الجاف. تعمل أكبر محطة طاقة مشتركة في البلاد، هاتشوبارو، بسعة 112 ميجاوات [40] في محافظة أويتا، في منطقة سابورو الشمالية - محطة موري للطاقة الحرارية الأرضية ذات الفلاش المزدوج بقدرة 25 ميجاوات [41]، ومحطة ماتسوكاوا للطاقة الحرارية الأرضية بالبخار الجاف بقدرة 23.5 ميجاوات [42]، بالإضافة إلى حوالي سبع محطات طاقة حرارية أرضية ذات فلاش واحد، وأكبرها مجمع كاكوندا 1، 2 بسعة مثبتة تبلغ 80 ميجاوات [43]. تعد العديد من الشركات اليابانية رائدة عالميًا في إنتاج توربينات محطات الطاقة الحرارية الأرضية، بما في ذلك ميتسوبيشي وتوشيبا وفوجي.
تُعد اليابان واحدة من الدول الرائدة في آسيا في إنتاج واستخدام الهيدروجين كمصدر للطاقة للمركبات. اعتبارًا من أبريل 2024، كان هناك 21 محطة لتزويد الهيدروجين بالوقود، 13 منها متوافقة مع الحافلات (الشكل 7). في اليابان، توجد العديد من مصانع الضغط والتبريد العميق التجارية لإنتاج الهيدروجين السائل، وأكبرها مصنع ساكي (5400 نيوتن متر مكعب/ساعة) ومعمل كاناغاوا (4726 نيوتن متر مكعب/ساعة) المملوك لشركة إيواتاني الدولية [44،45]. يتم نقل الهيدروجين عبر خطوط أنابيب يبلغ طولها الإجمالي 1.2 كم (الشكل 7). يوضح الشكل 8 أهم منشآت الطاقة الحيوية في اليابان لإنتاج الطاقة.
الشكل 8. الطاقة المتجددة في اليابان: الطاقة الحيوية والطاقة البحرية (انقر على الخريطة لعرض نسخة PDF)

يتم تطوير الطاقة الحيوية بشكل نشط في اليابان، وفي عام 2024، كان للطاقة الحيوية قدرة مثبتة تبلغ حوالي 6.22 جيجاوات كهربائية (الشكل 8).
تمتلك البلاد مصانع معالجة الكتلة الحيوية والقمامة البلدية؛ الغاز الحيوي والديزل الحيوي والإيثانول الحيوي والحبيبات والغاز الناتج عن مكبات النفايات. في اليابان، يوجد عدد من محطات الطاقة التي تستخدم الكتلة الحيوية كمواد خام؛ عشرة منها لديها قدرة لا تقل عن 30 ميجاوات كهربائية. أكبرها، محطة الطاقة هاندا، قيد الإنشاء وستبلغ قدرتها 75 ميجاوات كهربائية، [46]. تبلغ قدرة منشأة استغلال مكبات النفايات في ميناء طوكيو 0.275 ميجاوات وتنتج حوالي 1.6 مليون متر مكعب من الغاز بنسبة ميثان 55٪ سنويًا [47].
يمكن لشركة DINS Sakai Co. إنتاج حوالي 1400 كيلو لتر من الإيثانول الحيوي سنويًا في أكبر منشأة في البلاد - مدينة ساكي [48].
تنتج شركة جيبلان في مصنع إيماباري رقم 1 الجيل الثاني من الوقود الحيوي الإيثانولي، والذي يتم استخلاصه من السليلوز الموجود في ألياف القطن [49]. وتعد شركة ريفو الدولية للديزل الحيوي هي الشركة اليابانية الرئيسية في مجال إنتاج الوقود من الكتلة الحيوية، والتي يمكنها إنتاج 5000 لتر من الديزل الحيوي يوميًا [50].

إن إعادة تدوير أنواع مختلفة من النفايات إلى أشكال قابلة للاستخدام من الطاقة تشكل أهمية كبيرة لقطاع الطاقة الياباني. وهناك عدد كبير من الشركات التي تعمل في معالجة النفايات البلدية في البلاد، بما في ذلك 12 شركة بسعة تزيد عن 25 ميجاوات. وتعتبر شركة توماكوماي الشركة الرائدة من حيث الناتج الجيلي، بسعة مثبتة تبلغ 74 ميجاوات/ساعة [51].

لقد حققت اليابان نجاحًا خاصًا في معالجة النفايات الصناعية، وهو ما تم تسهيله إلى حد كبير من خلال التبني الواسع النطاق لتقنيات التغويز المتقدمة، وخاصة تقنيات البلازما. وتعد شركة أوتاشيناي، مصنع التغويز البلازمي إيكو فالي، المنشأة الرائدة في تغويز النفايات بالبلازما، حيث تنتج في المتوسط ​​7.9 ميجاوات/ساعة [53].
يوجد العديد من مصانع تحويل الكتلة الحيوية إلى غاز في البلاد، بما في ذلك مصنع تحويل الكتلة الحيوية إلى غاز دايو (كاني سيتي)، ومصنع تحويل الكتلة الحيوية إلى غاز بابكوك آند ويلكوكس فولوند، الذي تبلغ طاقته الإنتاجية المركبة 9.3 ميجاوات ساعة [54].

اليابان هي أكبر مستهلك لحبيبات الخشب في آسيا، وبسبب افتقارها إلى موارد الخشب المحلية، تستورد ضعف ما تنتجه. في عام 2022، أفادت جمعية حبيبات الخشب اليابانية بوجود 137 منشأة لتصنيع حبيبات الخشب بطاقة إنتاج إجمالية تبلغ 150.000 طن. (الشكل 8).
لقد غيرت مأساة فوكوشيما مسار سياسة الطاقة الحديثة في اليابان بشكل جذري. وعلى وجه الخصوص، في الخطة الاستراتيجية للطاقة [55]، تم تحديد الفترة بين 2018-2020 كوقت للإصلاح المؤسسي الداخلي، وإصلاح نظام الكهرباء، والتغييرات في هيكل إمدادات الطاقة الدولية، وزيادة إمدادات الغاز الصخري من أمريكا الشمالية.
هناك عدد كبير من مشاريع الطاقة المبتكرة في اليابان، ولكن التطورات الرئيسية تظهر في مجال الهيدروجين. ويستهدف أحد هذه المشاريع تنظيم نقل كميات كبيرة من الهيدروجين باستخدام تقنية SPERA Hydrogen® من شركة Chiyoda. ولتحقيق هذه الغاية، سيتم بناء مصنعين: أحدهما في بروناي، حيث سيتم إنتاج الهيدروجين من الغاز المحلي ثم هدرجته (مصنع الهدرجة) عن طريق تفاعله مع التولوين وتشكيل مركب ميثيل سيكلوهيكسانيب مستقر (MCH)؛ والآخر في اليابان، في المنطقة الساحلية من كاواساكي، حيث يتم إجراء نزع الهيدروجين من الهيدروجين (مصنع نزع الهيدروجين) وإعادة توزيعه على المستهلكين المحليين. يتم نقل المنتج بين المصانع بواسطة صهاريج بسعة نقل الهيدروجين: 210 أطنان / سنة، وهو ما يكفي لتزويد 40.000 سيارة بخلايا الوقود [56، 57]. وهناك مشروع آخر لا يقل طموحًا من شركتي هيتاشي وماروبيني، يهدف إلى توفير الهيدروجين للأسر الخاصة من خلال استخدام خلايا الوقود لتوليد الطاقة الحرارية والكهربائية في البلاد. في حالة نجاح المشروع، يمكن أن يزيد الطلب على خلايا الوقود بشكل كبير [58]. تم تصور مشروع ثوري آخر من قبل شركة Toshiba Corporation و Tohoku Electric Power Co.، Inc. و Iwatani Corporation. يخططون لبناء نظام طاقة هيدروجيني واسع النطاق بسعة 10000 كيلو وات لتعويض أحمال الشبكة من خلال استخدام الهيدروجين الغازي في مدينة ناميتشو بمحافظة فوكوشيما. ومن المقرر اختبار النظام في عام 2020 [59].
ومن الجدير بالذكر أيضًا مشروع سلسلة توريد الهيدروجين للرافعات الشوكية. يتم توفير الهيدروجين المنتج في محطة طاقة الرياح في مدينة يوكوهاما باستخدام تقنية التحليل الكهربائي للمؤسسات المحلية حيث سيتم استخدامه في خلايا الوقود لتشغيل 12 شاحنة رافعة شوكية. سيتم استخدام المركبات لأول مرة في اليابان، وسيكون لكل منها سعة إجمالية تبلغ 270 نيوتن متر مكعب من الهيدروجين. يمكن لهذا المشروع أن يقلل من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بنسبة 80٪ على الأقل مقارنة بالرافعات الشوكية التي تعمل بالبنزين أو تعمل بالشبكات الكهربائية [60]. يتم وضع المزيد والمزيد من الخطط واسعة النطاق في اليابان لتوزيع محطات تعبئة الهيدروجين. أعلنت الحكومة اليابانية عن هدفها المتمثل في جعل اليابان محايدة للكربون بحلول عام 2050 وتقليل الاعتماد على الطاقة الحرارية قدر الإمكان. على وجه التحديد، بحلول عام 2030، ستزداد حصة الطاقة المتجددة في مزيج الطاقة (من حيث توليد الكهرباء) من 22٪ -24٪ إلى 36٪ -38٪، في حين ستظل حصة الطاقة النووية عند 20٪ -22٪. تهدف الخطة أيضًا إلى تقليل الاعتماد على الغاز الطبيعي المسال والفحم من 37٪ و 32٪ في عام 2019 إلى 20٪ و 19٪ بحلول عام 2030 [61].
وبحلول عام 2050، من المتوقع أن تزيد سعة الطاقة الشمسية الكهروضوئية وطاقة الرياح بمقدار 20 و 11 مرة على التوالي، مما يدفع تطوير التقنيات المبتكرة مثل الألواح الشمسية من الجيل التالي وطاقة الرياح البحرية العائمة، والتي تعد ضرورية للتغلب على قيود الموقع وخفض التكاليف [62].
تخطط شركة Toray Industries لإنفاق حوالي 5 مليارات ين (40 مليون يورو) على بناء أحد أكبر مصانع معالجة قصب السكر في العالم؛ سيكون للمصنع التجريبي قدرة 15 طنًا / يوم، وسيتم توريد المواد الخام اللازمة من تايلاند [65]. في السنوات الأخيرة، كانت اليابان تعمل على تطوير مدن "ذكية" موفرة للطاقة وصديقة للبيئة. أحد الأمثلة على ذلك هي بلدة فوجيساوا الصغيرة، التي تقع على مقربة من طوكيو. تم تأسيس المدينة في عام 2014 من قبل شركة باناسونيك بالشراكة مع المشاركين الآخرين في المشروع، ويأخذ تصميم المدينة ومبانيها وشوارعها وأنظمة إمدادات المياه وأنظمة الاتصالات والإدارة في الاعتبار أقصى قدر ممكن من الاستخدام للمناظر الطبيعية وخصائص المناخ المحلي، بالإضافة إلى أحدث الابتكارات في هذا المجال، لتقليل استهلاك الطاقة وخلق الراحة البيئية للسكان. ترتبط العديد من الجوانب في هذا المشروع ارتباطًا مباشرًا بالطاقة: الاستخدام واسع النطاق للألواح الشمسية؛ استخدام مولدات الطاقة الكهربائية والحرارية القائمة على خلايا الوقود؛ الاستخدام النشط لتقنيات تخزين الطاقة باستخدام بطاريات قوية؛ التحكم في أجهزة الاستشعار في إضاءة الشوارع؛ الاستخدام الواسع النطاق لمصابيح LED والمركبات الكهربائية؛ وأكثر من ذلك بكثير. ومن المتوقع أن ينخفض ​​استهلاك الطاقة في هذه المدينة بنسبة 30% [66]. وهناك مبادرة أخرى لشركة باناسونيك وهي مشروع في تسوناشيما، بالقرب من يوكوهاما، والذي يعد بأن يكون أكثر طموحًا لأنه سيشمل منطقة تجارية بالإضافة إلى المباني السكنية. والأهداف والوسائل لتحقيقها متماثلة تقريبًا - أقصى استخدام ممكن للمصادر المتجددة لإنتاج الطاقة (حوالي 30٪)؛ والحد من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون؛ والحد من استهلاك المياه؛ وتجميع وتخزين الطاقة بشكل كبير [67].

تُظهر البلاد مستوى مرتفعًا نسبيًا من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون ، سواء بشكل عام أو للفرد. تُعتبر اليابان واحدة من 67 دولة مسؤولة عن أكثر من 90٪ من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية المتعلقة بالطاقة، في مؤشر أداء تغير المناخ (CCPI) 2025.

Fuji and Pagoda. Envato Elements. U28ALM4YHG
 

من حيث مساحة الغابات كنسبة مئوية من البلاد، تحتل اليابان المرتبة 22 في العالم وتُظهر اتجاهًا سلبيًا (170 في العالم)، على الرغم من أنه لوحظ سابقًا أنه مقارنة بعام 1990، لم ينخفض ​​إجمالي مساحة الغابات في اليابان. تعتبر اليابان مدينة بيئية رئيسية من قبل أطلس البصمة البيئية. يضيء الوضع التقييم المرتفع نسبيًا لليابان في تصنيفات مؤشر الأداء البيئي (EPI) 2024، والذي يركز في المقام الأول على تقييم الأداء البيئي للحكومات الوطنية. هنا، تحتل البلاد المرتبة 27 من بين 180 دولة.

[1] List of sovereign states and dependencies by area / Wikipedia / en.wikipedia.org/wiki/List_of_sovereign_states_and_dependencies_by_area
[2] List of countries and dependencies by population density / Wikipedia / en.wikipedia.org/wiki/List_of_countries_and_dependencies_by_population_density
[3] Japan / The world factbook / Library / Central Intelligence Agency / www.cia.gov
[4] GDP, PPP (current international $) / World Bank, International Comparison Program database. License: CC BY-4.0 / Data / The World Bank / www.worldbank.org
[5] GDP per capita, PPP (current international $) / World Bank, International Comparison Program database. License: CC BY-4.0 / Data / The World Bank / www.worldbank.org
[6] Japan / U.S. Energy Information Administration / www.eia.gov/beta/
[7] 石油備蓄の現況Resources / Resource and Fuel Department, Agency for Natural Resources and Energy / www.enecho.meti.go.jp
[8] Statistical Review of World Energy 2024 (PDF) / www.energyinst.org
[9] 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories, Volume 2, Energy, Fugitive Emissions (PDF) / The Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) / www.ipcc-nggip.iges.or.jp
[10] Solar resource data obtained from the Global Solar Atlas, owned by the World Bank Group and provided by Solargis / Global Solar Atlas / globalsolaratlas.info
[11] Wind Map / Global Wind Atlas 2.0, a free, web-based application developed, owned and operated by the Technical University of Denmark (DTU) in partnership with the World Bank Group, utilizing data provided by Vortex, with funding provided by the Energy Sector Management Assistance Program (ESMAP). For additional information: globalwindatlas.info
[12] World Energy Resources: Hydro World Energy Council / 2013 / Publications / World Energy Council / www.worldenergy.org/
[13] Agricultural land (% of land area) /Food and Agriculture Organization, electronic files and web site. License: CC BY-4.0 / Data / The World Bank / www.worldbank.org
[14] Forest area (% of land area) /Food and Agriculture Organization, electronic files and web site. License: CC BY-4.0 / Data / The World Bank / www.worldbank.org
[15] 2016 Annual U.S. & Global Geothermal Power Production Report (PDF) / International Geothermal Association / www.geothermal-energy.org
[16] What a Waste 2.0 (PDF) / Resources / The World Bank / www.worldbank.org
[17] International Energy Statistic / Geography / U.S. Energy Information Administration (December 2021) / www.eia.gov/beta/international/
[18] 2021 World LNG Report (PDF) / International Gas Union / www.igu.org
[19] Japan’s 2016 LNG imports drop 2 pct / LNG World News / www.lngworldnews.com
[20] 勇払ガス田 / Wikipedia / ja.wikipedia.org
[21] Petroleum Industry in Japan 2020 (PDF) / Petroleum Association of Japan / www.paj.gr.jp
[22] Gloabl strategic petroleum reserves / Wikipedia / en.wikipedia.org
[23] Utilization of Underground Gas Storage (UGS) in Japan. 2009 (PDF) / Koji Yoshizaki, Noriaki Sato, Hiroshi Fukagawa, Hiromi Sugiyama , Genta Takagi and Takenobu Jono / International Gas Union / members.igu.org
[24] LNG Technologies / Tokyo Gas / www.tokyo-gas.co.jp
[25] Japan-GTL Process / Japan-GTL Consortium / japan-gtl.com
[26] DME Promotion Plant by the Indirect method / Production of DME / Japan DME Association / japan-dme.or.jp
[27] Tokyo Engineering Corporation / www.toyo-eng.com
[28] Methane Hydrate / Oil and Natural Gas / Japan Oil, Gas and Metals National Corporation (JOGMEC) / www.jogmec.go.jp
[29] Japan reports successful gas output test from methane hydrate / May 8, 2017 / Reuters / www.reuters.com
[30] Japan to Continue Restarting Nuclear Power Plants, Despite Takahama Halt / Sputnik International / sputniknews.com
[31] Major Facilities as of March 31, 2016 (PDF) / Tokyo Electric Power Company (TEPCO) / www.tepco.co.jp
[32] Electricity Review Japan 2016 (PDF) / The Federation of Electric Power Companies of Japan (FEPC) / www.fepc.or.jp
[33] Japan (Info Updated July 2017) / Information Library / World Nuclear Association / www.world-nuclear.org
[34] 2004 Survey of Energy Resources (PDF) / World Energy Council / www.worldenergy.org
[35] Japan / Global Energy Storage Database / www.energystorageexchange.org
[36] Hydroelectric Power / Our Domestic Facilities / J-Power (Electric Power Development Co., Ltd.) / www.jpower.co.jp
[37] Japan’s Largest Offshore Wind Farm Starts Commercial Operations / 04.01.2024 / The maritime executive / maritime-executive.com
[38] April 2017 – Sakuto Mega-solar project / Pacifico Energy / www.pacificoenergy.jp
[39] ThinkGeoEnergy’s Top 10 Geothermal Countries 2021 – installed power generation capacity (MWe) / January 10, 2022 / Think Geoenergy / www.thinkgeoenergy.com
[40] Hatchobaru Geothermal Power Plant / Wikipedia / en.wikipedia.org/wiki/Hatchobaru_Geothermal_Power_Plant
[41] 森発電所 (Mori Power Station) / Wikipedia / ja.wikipedia.org/wiki/%E6%A3%AE%E7%99%BA%E9%9B%BB%E6%89%80
[42] Matsukawa Geothermal Power Plant / Wikipedia / en.wikipedia.org/wiki/Matsukawa_Geothermal_Power_Plant
[43] Geothermal Power Stations / Tohoku Electric Power Co., Inc. / www.tohoku-epco.co.jp/english/index.html
[44] Merchant Hydrogen Plant Capacities in Asia / Hydrogen tools / h2tools.org
[45] Hydroedge: Construction of Hydrogen Production Plant / Project Cases / Cosmo Engineering Co. Ltd. / www.cosmoeng.co.jp
[46] Construction to Begin on Biomass Power Plant in Handa, Aichi Prefecture / 2014 / News Release / Sumitomo Corporation / www.sumitomocorp.co.jp
[47] Tokyo Metropolitan Government Waste Landfill Site (PDF) / Tokyo Metropolitan Government / www.seisakukikaku.metro.tokyo.jp
[48] Bio-fuel Database in East Asia: Japan / Asia Biomass Office / www.asiabiomass.jp
[49] Imabari No. 1 Plant. Production of bio-ethanol from cotton fiber / Jeplan, Inc. / www.jeplan.co.jp
[50] Biodiesel Fuel Production Facility / Hitachi Zosen Corporation / www.hitachizosen.co.jp
[51] Sanix Company Profile (PDF) / Sanix Inc. / sanix.jp
[52] International Energy Agency / Statistics / www.iea.org
[53] Plasma Gasification / National Energy Technology Laboratorium / www.netl.doe.gov
[54] CHP Updraft gasifier Daio / Task 33 / IEA Bioenergy / www.ieatask33.org
[55] Strategic Energy Plan / Agency for Natural Resources and Energy / www.enecho.meti.go.jp
[56] Japan’s global hydrogen supply chain demonstration project / Gas World / www.gasworld.com
[57] Development of large-scale H2storage and transportation technology with Liquid Organic Hydrogen Carrier (LOHC) (PDF) / Chiyoda Corporation / www.chiyoda-corp.com
[58] Hitachi and Marubeni are launching a new delivery project / Hydrogen Fuel News / www.hydrogenfuelnews.com
[59] Toshiba, Tohoku Electric Power and Iwatani Start Development of Large Hydrogen Energy System / Fuel Cells Works / fuelcellsworks.com
[60] Iwatani in hydrogen supply chain project, full-scale operations commence in Japan /13 Jul 2017 / Gasworld / www.gasworld.com
[61] The Electric Power Industry in Japan 2023 (PDF) / JEPIC / www.jepic.or.jp/en/data/pdf/epijJepic2023.pdf
[62] Strategic Energy Plan (PDF) / October 2021 / www.enecho.meti.go.jp/category/others/basic_plan/pdf/strategic_energy_plan.pdf
[63] GE Renewable Energy Selected to Provide 66 MW of Wind Power with 22 units for Japan’s Akita Region / 23 Jun 2017 / Windfair / w3.windfair.net
[64] Small-scale geothermal power development picking up in Japan / 27 Feb 2017/ ThinkGeoEnergy/ www.thinkgeoenergy.com
[65] Fast, low energy, and continuous biofuel extraction from microalgae / 28 Apr 2017 / Biofuels Digest / www.eurekalert.org
[65] Project Overview /Fujisawa SST / fujisawasst.com
[67] Panasonic and Nomura Real Estate Unveil Concept Plan for New Smart Town in Yokohama / Coenergia Group / coenergia.com


تم تحديد مصادر المخططات والمنحنيات أسفل الصور.

لمزيد من المعلومات حول صناعة الطاقة في اليابان، انظر هنا