Reklama
Japonsko je na mapě světové energetiky zvláštní případ. Patří mezi státy s největším geotermálním bohatstvím – podle odhadů má třetí největší geotermální potenciál na světě – přesto geotermální elektrárny pokrývají jen zhruba 0,2 procenta jeho výroby elektřiny. Země tisíců horkých pramenů, které po staletí slouží k odpočinku i léčbě, tak stále využívá jen malou část zdrojů, jež má doslova pod nohama.
Trh s geotermálními tepelnými čerpadly roste. A rychle
Velmi odlišně se však vyvíjí sektor geotermálních tepelných čerpadel. Tam Japonsko zažívá rychlý růst, tažený technologickým pokrokem, digitalizací a rostoucí poptávkou po úsporných energetických řešeních. V roce 2024 měl tento trh hodnotu přibližně 10,37 miliardy dolarů. Do roku 2032 by se měl téměř zdvojnásobit na 20,73 miliardy dolarů.
Největší zájem přitom přichází z rezidenčního a komerčního sektoru – kancelářské budovy, hotely, průmyslové závody a veřejné instituce hledají stabilní a nízkoemisní zdroje energie. Japonská vláda navíc podporuje technologie, které snižují emise CO₂ a přispívají k dosažení klimatických cílů.
Geotermální elektrárny: pomalý růst, velká očekávání
V roce 2022 bylo v Japonsku v provozu 98 geotermálních elektráren s instalovaným výkonem kolem 540 MW. První elektrárna – Matsukawa – byla spuštěna už v roce 1966 a největší současná elektrárna Hatchobaru disponuje výkonem 110,2 MW.
Rozvoj geotermální energetiky je pozvolný, ale kontinuální. V roce 2019 se spustily dvě významné elektrárny:
- Matsuo-Hachimantai (7,5 MW)
- Wasabizawa (46,2 MW)
Podle japonské státní agentury JOGMEC má země dokonce nejvyšší hustotu geotermálních elektráren na světě.
Proč tedy Japonsko nevyužívá geotermii víc?
Hlavní překážky jsou tři:
- obtížné hledání vhodných ložisek,
- vysoké počáteční investice,
- složité vztahy s provozovateli onsenů, kteří využívají stejné zdroje tepla.
Další omezení vyplývají z ochrany přírody – mnoho geotermálních oblastí leží v národních parcích. Právě onseny (horké prameny, pozn. red.) jsou citlivým tématem: místní komunity se obávají, že vrty a nové elektrárny by mohly snížit průtoky nebo teplotu tradičních lázní.
Japonská vláda proto letos začala pracovat na sjednocení a zjednodušení povolovacích procesů. Cíl je jasný: urychlit výstavbu geotermálních projektů tak, aby se země dostala blíž ke své klimatické strategii – mít do roku 2030 36–38 procent elektřiny z obnovitelných zdrojů.
Technologie: od hlubinné geotermie až po binární cyklus
Japonsko používá několik technologií pro získávání geotermální energie.
1) Hlubinný geotermální systém
Zásobník se nachází v hloubce 4–5 kilometrů. Voda ohřátá na zhruba 200 °C se pod tlakem dostává na povrch, kde se změní v páru a roztáčí turbínu elektrárny. Ochlazená voda se pak vrací injekčním vrtem zpět do země.
2) Binární cyklus
Vhodný pro oblasti s nižší teplotou. Voda ohřívá pracovní médium s nižším bodem varu, které se odpaří a pohání turbínu. Tento princip se často používá tam, kde je třeba minimalizovat dopad na přírodu – například v blízkosti onsenů. Příkladem je elektrárna Tsuchiyu Onsen No. 16 (400 kW).
Špičkoví výrobci – Toshiba, Mitsubishi, Fuji Electric
Japonsko patří mezi největší výrobce geotermálních turbín a systémů na světě.
Toshiba dodala už v roce 1966 turbíny pro první japonskou elektrárnu. Dnes má na svědomí přibližně 3,7 GW instalovaných výkonů po celém světě.
Mitsubishi Power jako první na světě uvedla dvoufázový systém a dvojitý bleskový cyklus, dnes běžně používaný v geotermální energetice.
Fuji Electric vyrobila desítky turbín a podílela se na stavbě největší geotermální elektrárny na světě s výkonem 140 MW.
V segmentu tepelných čerpadel mají silné jméno firmy Showa Tekko a Chofu Seisakusho, které vyvíjejí systémy s vysokou účinností a přírodními chladivy.
Význam tepelných čerpadel v japonské energetické strategii
Tepelná čerpadla hrají v japonské energetické politice zásadní roli. Podle Japonského technologického centra HPTCJ by až 440 TJ tepla, které teď průmysl vyrábí tradičními metodami, mohlo nahradit právě tepelné čerpadlo. Šlo by tedy o obrovské snížení emisí i spotřeby fosilních paliv.
Japonsko zároveň pracuje na moderních chladivech s nízkým GWP a na tepelných čerpadlech, která zvládnou teploty až 200 °C – což výrazně rozšiřuje možnosti jejich použití v průmyslu.
Kde se geotermální tepelná čerpadla nejčastěji využívají?
- Potravinářství.
- Farmaceutický průmysl.
- Chemie.
- Elektronika.
- Zemědělství a rybolov.
- Papírenský průmysl.
Typickými zdroji tepla jsou vzduch, země a odpadní teplo z výroby. Země v systému funguje jako úložiště: v létě přijímá přebytečné teplo, v zimě slouží jako stabilní zdroj.
Instalace GSHP (zemních tepelných čerpadel) rostou – například je používá letiště Haneda nebo komplex Tokyo Skytree.
Bariéry a příležitosti pro zahraniční firmy
Pro zahraniční společnosti je Japonsko obtížný trh. Místní výrobci jsou velmi silní, konkurence je vysoká a kulturní specifika komplikují vstup na trh. Doporučuje se:
- spolupracovat s japonskými distributory nebo inženýrskými firmami,
- navázat kontakt s profesními organizacemi a oborovými asociacemi,
- využít poradenské služby CzechTrade pro orientaci v regulacích, partnerech a obchodních zvyklostech.
Přestože je konkurence vysoká, poptávka po geotermálních technologiích stále roste – a to jak v energetice, tak v segmentu tepelných čerpadel.
