Japonia wybiera wiatr i wodór, aby pomóc osiągnąć swoją zieloną przyszłość

Japonia stara się rozwijać alternatywne źródła energii, takie jak morska energia wiatrowa i wodór, które można dostosować do położenia geograficznego kraju, ale także do zjawisk klimatycznych, których doświadcza.

Produkcja energii alternatywnej jest dla Japonii priorytetem. Kraj zamierza osiągnąć od 36% do 38% dostaw energii ze źródeł odnawialnych i zmniejszyć emisję gazów cieplarnianych o 46% do 2030 r., a polityka energetyczna będzie jednym z głównych punktów porządku obrad szczytu G7, który odbędzie się w Japonii w połowie maja.

Jego technologia stoi na czele tej zielonej rewolucji, aw najnowszym odcinku Spotlight podróżujemy na odległe wyspy Goto w prefekturze Nagasaki na południu Japonii, aby odwiedzić przełomową morską pływającą farmę wiatrową.

Pływająca farma wiatrowa Goto

Przy ograniczonej powierzchni, ale dużym obszarze przybrzeżnym, morska energia wiatrowa może być odpowiedzią na przyszłe potrzeby energetyczne Japonii, ale wiąże się z wyzwaniami.

Goto to jeden z najbardziej dotkniętych tajfunem obszarów w Japonii, strategiczna strefa testowania odporności tych pływających turbin.

Japonia polega na turbinach pływających i montowanych na dnie do generowania energii. Dolna elektrownia wiatrowa Akita była pierwszą morską farmą wiatrową na dużą skalę w kraju. Oba typy są przystosowane do złożonej topografii Japonii i klęsk żywiołowych.

„Typ stały musi być przymocowany do dna morskiego, ale w Japonii morze bardzo szybko staje się głębokie”, wyjaśnił Ushigami Kei, dyrektor wykonawczy Goto Floating Wind Farm LLC.

„Buduje się go poprzez ustawienie najpierw fundamentu na dnie morskim, więc ma na niego wpływ topografia i geologia dna morskiego. Typ pływający jest połączony łańcuchem, ale jest odporny na trzęsienia ziemi, ponieważ nie ma na niego wpływu dno morskie topologia”.

Wyzwaniem dla tych pływających struktur jest radzenie sobie z tajfunami i siłą fal. Mechanizmy stabilizacji czerpią wiedzę z technologii stoczniowej, aby zminimalizować kołysanie.

„Konstrukcja została zaprojektowana tak, aby była stabilna dzięki obniżeniu środka ciężkości za pomocą ciężkich betonowych elementów w dolnej części pływaka. Dzięki temu konstrukcja jest odporna na silne wiatry tajfunów” – dodał Ushigami Kei.

Badania naziemne odgrywają kluczową rolę w projektowaniu najnowocześniejszych obiektów, takich jak Goto’s, odpornych na klęski żywiołowe.

Profesor Ishihara z Uniwersytetu Tokijskiego jest jednym z najbardziej znanych inżynierów zajmujących się oceną ryzyka związanego z wiatrem.

„W przypadku Japonii nie tylko wieją bardzo silne tajfuny, ale zwykłe wiatry nie są zbyt silne. Dlatego musimy rozwiązać te dwa problemy jednocześnie” – wyjaśnił.

„Jednym z rozwiązań jest wydłużenie i odchudzenie łopaty. Zwiększając długość, zwiększa się również normalne wytwarzanie energii. Cieńsze łopaty zmniejszają również nadmiar wiatru podczas tajfunów. Dzięki zastosowaniu japońskiej technologii włókna węglowego możliwe jest tworzenie bardzo długich, cienkich i mocne ostrza”.

Goto Wind Farm rozpocznie komercyjną działalność w styczniu 2024 roku.

Statki do przewozu wodoru

Port w Kobe jest domem dla pierwszego na świecie przewoźnika skroplonego wodoru. Wodór to kolejna czysta energia, na której koncentruje się Japonia. Jako pierwszy kraj opracował strategię wodorową w 2017 r.

Teraz planuje nowy, ambitny cel, jakim jest zwiększenie rocznych dostaw do 12 milionów ton na rok 2040. Wodór jest produkowany w Australii i transportowany do Japonii drogą morską, zamrażając go do temperatury minus 253 stopni Celsjusza i sprężając do postaci płynnej.

Od czasu uruchomienia w 2021 roku odbył podróż w obie strony dwukrotnie.

„Tutaj mamy zbiornik wodoru, tutaj na niebiesko masz usta, a pod spodem jest zbiornik. Zbiornik ma pojemność 1250 metrów sześciennych” — ujawnił Yamamoto Shigeru, dyrektor wykonawczy i zastępca dyrektora generalnego działu strategii wodorowej w Kawasaki Heavy Industries, Ltd.

Kawasaki Heavy Industries opracowała pełny łańcuch dostaw wodoru w Kobe, dostarczając ciepło i energię do obszaru miejskiego.

Japonia w dużej mierze polega na imporcie wodoru. Aby używać go jako zwykłego źródła energii, konieczne jest obniżenie kosztów.

„Koszt wodoru można obniżyć, transportując go w większych ilościach. Aby obniżyć koszt do poziomu takiego samego lub nawet niższego niż w przypadku paliw kopalnych, należy najpierw zwiększyć skalę” – wyjaśnił Yamamoto Shigeru. „Aby osiągnąć ten cel, zbudujemy duże statki, a także duże czołgi w bazie odbiorczej. Chcielibyśmy stworzyć większą infrastrukturę i skalować ją do komercjalizacji”.

Kolejnym projektem jest statek wielkogabarytowy, ponad 100 razy większy.

Koncentrując się na innowacjach, Japonia jest pionierem w globalnym przejściu na czystą energię i zbliża się do osiągnięcia swoich ambicji związanych ze zmianą klimatu.