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Vecchi e nuovi continenti

IL MOMENTO DI RIPENSARE IL FUTURO ENERGETICO DEL GIAPPONE

www.earth-policy.org/plan_b_updates/2011

Di J. Matthew Roney

Earth Policy Release

Plan B Update

7 Aprile, 2011

Quasi quattro settimane dopo che un terremoto del nono grado e uno tsunami devastarono il nord est del Giappone, il personale d’emergenza sta ancora lottando per stabilizzare l’impianto nucleare fuori uso di Fukushima Daiichi.

Oltre l’immediato bisogno di minimizzare le perdite radioattive e di tutelare la salute pubblica, il governo inizia a riconsiderare i piani a lungo termine per lo sviluppo del nucleare.

La copertura dei media internazionale ha detto chiaramente che il Giappone deve espandere la sua produzione di elettricità con carbone, petrolio e gas naturale se il nucleare non è più un’opzione. Ma i capi a Tokyo non devono essere ristretti solo a queste scelte.

Un’analisi del potenziale energetico geotermico, eolico e solare del Giappone dice che le risorse rinnovabili locali facilmente potrebbero dare energia alla 3° economia più grande del mondo.

I postumi dei 2 disastri naturali hanno portato subito alla luce la vulnerabilità di una nazione che ora conta sulle importazioni per soddisfare la vasta maggioranza dei suoi bisogni energetici.

Il Giappone importa tutto l’uranio usato per alimentari i suoi reattori nucleari che danno l’11% dei suoi consumi energetici.

E il Giappone è il primo importatore del mondo sia di carbone che di gas naturale che danno il 21% e il 17% del suo consumo energetico.

E’ anche il terzo importatore di petrolio.

Il petrolio assomma il 46% del consumo energetico del Giappone, consumato largamente nel settore dei trasporti.

Il resto viene dalle fonti rinnovabili, in maggioranza dall’idroelettrico.

Tutto sommato, il Giappone spende quasi $160 miliardi all’anno per importare il suo carbone e l’uranio e virtualmente petrolio e gas naturale.

Considerando i rischi del nucleare, l’instabilità politica cronica di alcune regioni petrolifere chiave, la volatilità climatica e la malattia legata all’inquinamento dovuta all’uso continuo di carburante fossile, l’economia energetica del Giappone è molto lontana dalla sicurezza.

La buona notizia è che l’energia dalla terra, l’eolico e il sole possono cambiare questo quadro in modo drammatico.

Situato lungo la Pacific Ring of Fire che è attivo tettonicamente, con quasi 200 vulcani e quasi 28.000 sorgenti calde, il Giappone è uno dei paesi geotermici più ricchi del mondo.

Usando tecnologie convenzionali, l’energia geotermica può fornire oltre 80.000 megawatts di capacità di generare elettricità – abbastanza da soddisfare la metà dei bisogni elettrici del paese. Ma con i sistemi geotermici moderni e migliorati (EGS), una tecnologia disponibile ora, il potenziale geotermico del Giappone potrebbe essere molto più grande.

Per dare un senso delle possibilità, uno studio Geological Survey degli USA sulle risorse geotermiche negli Stati Uniti ha scoperto che l’EGS ha incrementato il potenziale energetico geotermico stimato in USA di 13 volte.

Nonostante questa vasta risorsa, il Giappone ha sviluppato solo 536 megawatts di capacità geotermica da quando il primo impianto utile fu attivato nella Iwate Prefecture nel 1966.

(Vedi i dati su www.earth-policy.org.)

In un anno, il geotermico fornisce meno dell’1% dell’elettricità del Giappone. Quello che rende ciò molto sorprendente è che 3 imprese Giapponesi – Fuji, Toshiba e Mitsubishi – producono i 2/3 delle turbine geotermiche del mondo.

In modo simile, l’enorme potenziale eolico del Giappone è stato molto bloccato.

Alla fine del 2010 il Giappone aveva installato 2.300 megawatts di capacità eolica, abbastanza da rifornire 700.000 case giapponesi.

Gli obiettivi ufficiali per il 2020 e 2030 sono 10.000 e 20.000 megawatts, rispettivamente, con l’ultima capacità che è pari al 6% del consumo di elettricità attuale del Giappone.

Ma uno studio del 2009 diffuso su Proceedings of the National Academy of Sciences stima che risorse eoliche basate sul terreno del Giappone potrebbero fornire la metà della sua elettricità.

Se le risorse eoliche offshore disponibili fossero incluse, l’energia eolica potenziale eccederebbe di molto i bisogni elettrici attuali.

Gli obiettivi più ambiziosi sull’energia rinnovabile del Giappone sono per il solare fotovoltaico (PV), soprattutto i pannelli sul tetto.

Tra i leader mondiali per capacità di PV installata, il Giappone ha connesso quasi 900 megawatts nella rete elettrica nel 2010, portando la sua capacità totale oltre i 3.500 megawatts.

Entro il 2020, il Giappone punta a aumentare ciò di 8 volte, fino a 28.000 megawatts, con un obiettivo di 53.000 megawatts entro il 2030.

Questo sarebbe sufficiente ad energizzare 18 milioni di case giapponesi.

Il PV solare in Giappone deve la sua recente e rapida crescita a politiche forti di promozione e adozione. Per esempio, il governo copre il 35% dei costi di installazione di un sistema PV domestico.

Una prescrizione che lo stato paghi ai proprietari un premio per l’elettricità rimessa nella rete dai sistemi energetici rinnovabili – nota come il nutrire la tariffa o FIT – rende il PV residenziale persino più conveniente.

Cominciato a metà 2009 il saggio FIT Giapponese per PV è quasi il doppio di quanto si paga di solito per un chilowattora di elettricità.

Tuttavia, con nuove tecnologie e altre installazione sotto l’iniziativa PV 2030+ nazionale, il governo vuole mettere il PV fra le opzione elettriche disponibili più convenienti.

Mentre il PV sembra essere sulla sua strada per l’adozione su vasta scala, ostacoli multipli hanno bloccato l’energia eolica e geotermica.

Una costrizione importante è il finanziamento sproporzionato alla ricerca energetica, sviluppo e dimostrazione (RD&D) assegnato alle varie tecnologie.

Il geotermico non ha ricevuto alcun fondo RD&D dal governo fino dal 2002. L’eolico riceve quasi $10 milioni all’anno.

In contrasto totale, l’energia nucleare ottiene $3,2 miliardi all’anno.

Anche la geografia ha contrastato lo sviluppo del geotermico e dell’eolico.

Le migliori zone del Giappone per le risorse eoliche sono le prefetture di nord e sud, mentre la domanda è più alta nel centro del paese.

Poi la rete elettrica e l’espansione della trasmissione sarà necessaria per sistemare del tutto l’energia eolica del Giappone.

Per il geotermico: molta della capacità potenziale giace dentro i parchi nazionali ed è stata dichiarata indisponibile da leggi di conservazione approvate negli anni settanta. Ma poiché i progetti geotermici possono essere sviluppati senza impatti ambientali realmente negativi, il governo potrebbe riformare questa politica.

Oltre ad essere adatti per incontrare molte volte i bisogni elettrici attuali del Giappone, le energie eoliche e geotermiche potrebbero anche sostituire molto del costoso petrolio importato ed usato ora per i trasporti.

Il Giappone ha già una cavalleria motorizzata impressionante rispetto ai paesi industrializzati.

Ora la svolta è cambiare più trasporto su strada con la ferrovia elettrificata, aumentare l’uso della ferrovia leggera e delle metropolitane in città e accelerare la sostituzione di auto convenzionali con ibridi innestati e veicoli tutti elettrici - e condurli tutti in gran parte con elettricità generata da fonti rinnovabili.

Mentre il Giappone si riprende e ricostruisce dal terremoto disastroso e dallo tsunami, il paese deciderà se affidarsi al nucleare in modo più pesante per i rischi connessi e importare carburanti fossili o indicare un nuovo corso energetico.

Se la nazione passasse alle rinnovabili al posto dei carburanti fossili e del nucleare, investirebbe in salute, nella sicurezza energetica e nel benessere economico del suo popolo.

Oltre ad evitare il rischio di una contaminazione radioattiva futura di aria, acqua e raccolti, il Giappone salverebbe decine di miliardi di dollari all’anno per l’energia importata.

Nutrirebbe anche le sue già formidabili industrie che lavorano con l’energia rinnovabile.

Il Giappone fu secondo solo alla Cina nel fare il PV nel 2009, e, come detto, le imprese giapponesi dominano la produzione globale di turbine geotermiche.

Chiaramente, il Giappone non deve fissarsi su fonti che pongono sia un rischio radioattivo e/o destabilizzano il clima della terra.

Con il pieno affidamento a eolico, geotermico e solare, il Giappone cancellerebbe tutte le centrali a carburante fossile o nucleari pianificate, sostituire le attuali ed elettrificare i suoi trasporti con energia domestica libera dal carbone.

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Dati aggiuntivi e fonti di informazione su www.earth-policy.org

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Tradotto da F. Allegri il 01 Settembre 2011.

TIME TO RETHINK JAPAN'S ENERGY FUTURE

www.earth-policy.org/plan_b_updates/2011

By J. Matthew Roney

Earth Policy Release

Plan B Update

April 7, 2011

Nearly four weeks after a 9.0-magnitute earthquake and tsunami devastated north eastern Japan, emergency personnel are still struggling to stabilize the disabled Fukushima Daiichi nuclear power plant.

Beyond the immediate need to minimize further radioactive leakage and protect public health, the government is beginning to reconsider its long-term plans for nuclear power expansion.

International media coverage has typically assumed that Japan must expand its electricity generation from coal, oil, and natural gas if nuclear is no longer an option. But the leaders in Tokyo do not have to be restricted to just these choices.

A review of Japan’s geothermal, wind, and solar energy potential shows that domestic renewable resources could easily power the world’s third-largest economy.

The aftermath of the two natural disasters has brought into sharp focus the vulnerability of a nation currently reliant on imports to meet the vast majority of its energy needs.

Japan imports all the uranium used to fuel its nuclear reactors, which account for 11 percent of its energy consumption.

And Japan is the world's top importer of both coal and natural gas, which make up 21 percent and 17 percent of its energy use.

It is also the third-ranking oil importer.

Consumed largely in the transportation sector, oil accounts for 46 percent of Japan's energy use.

The remainder comes from renewable sources, mostly hydropower.

Altogether, Japan spends some $160 billion a year importing all of its coal and uranium and virtually all of its oil and natural gas.

Considering the risks inherent in nuclear power, the chronic political instability gripping some key oil-producing regions, and the climate volatility and pollution-related disease resulting from continued fossil fuel use, Japan’s current energy economy is far from secure.

The good news is that energy from the earth, the wind, and the sun can change this picture dramatically.

Located along the tectonically active Pacific Ring of Fire, with nearly 200 volcanoes and some 28,000 hot springs, Japan is one of the world’s most geothermally rich countries.

Using conventional technologies, geothermal energy could provide over 80,000 megawatts of electricity-generating capacity - enough to meet half of the country’s electricity needs. But with the modern enhanced geothermal systems (EGS) technology now available, Japan’s geothermal potential could be far greater.

To give a sense of the possibilities, a U.S. Geological Survey study of geothermal resources in the United States found that EGS increased estimated U.S. geothermal power potential 13-fold.

Despite this vast resource, Japan has developed just 536 megawatts of geothermal capacity since the first utility-scale plant came on-line in Iwate Prefecture in 1966.

(See data at www.earth-policy.org.)

In a given year, geothermal provides less than 1 percent of Japan’s electricity. What makes this particularly surprising is that three Japanese firms - Fuji, Toshiba, and Mitsubishi - produce two thirds of the world’s geothermal turbines.

Similarly, Japan’s enormous wind energy potential has hardly been tapped.

At the end of 2010 Japan had installed 2,300 megawatts of wind capacity, enough to power 700,000 Japanese homes.

The official goals for 2020 and 2030 are 10,000 and 20,000 megawatts, respectively, with the latter capacity equal to 6 percent of Japan’s current electricity consumption.

But a 2009 study published in the Proceedings of the National Academy of Sciences estimates that Japan’s land-based wind resources could provide half of its electricity.

If harnessable offshore wind resources are included, the wind energy potential far exceeds current electricity needs.

Japan’s most ambitious renewable energy goals are those for solar photovoltaics (PV), mostly in rooftop panels.

Among the world leaders in installed PV capacity, Japan connected an estimated 900 megawatts to the grid in 2010, bringing its total capacity to more than 3,500 megawatts.

By 2020, Japan aims to increase this eightfold, to 28,000 megawatts, with a goal of 53,000 megawatts by 2030.

This would be sufficient to power 18 million Japanese homes.

Solar PV in Japan owes its recent rapid growth to strong policies promoting its adoption. For example, the government covers up to 35 percent of a home PV system’s installation costs.

A requirement that utilities pay homeowners a premium for electricity fed back into the grid by renewable energy systems - known as a feed-in tariff or FIT - makes residential PV even more attractive.

Begun in mid-2009, Japan’s FIT rate for PV is about twice what a resident would normally pay for a kilowatt-hour of electricity.

Moreover, with technology improvements and further installations under the national PV 2030+ initiative, the government aims to make solar PV among the cheapest electricity options available.

While PV appears to be on its way to widespread adoption, multiple obstacles have impeded wind and geothermal power.

One important constraint is the disproportionate funding for energy research, development, and demonstration (RD&D) allocated to the various technologies.

Geothermal has received absolutely no RD&D funding from the government since 2002. Wind receives roughly $10 million per year.

In stark contrast, nuclear power gets $2.3 billion per year.

Geography has also constrained geothermal and wind development.

Japan’s best land-based wind resources are in northern and southern prefectures, whereas demand is highest in the middle of the country.

Thus electrical grid and transmission expansion will be necessary to fully harness Japan’s wind energy.

With geothermal, much of the potential capacity lies within national parks and has been declared unavailable under conservation laws passed in the 1970s. But because geothermal projects can be developed without significant negative environmental impacts, the government may want to revisit this policy.

Beyond being adequate to meet Japan’s current electricity needs many times over, geothermal and wind energy could also displace much of the expensive imported oil now used in transportation.

Japan already has impressive rail ridership compared with other industrial nations.

The key now is to shift more road freight to electrified rail, increase the use of light rail and metro subways within cities, and accelerate the replacement of conventional cars with plug-in hybrids and all-electric vehicles - and to run them all largely on electricity generated from renewable sources.

As Japan recovers and rebuilds from the disastrous earthquake and tsunami, the country will have to decide whether to rely even more heavily on inherently risky nuclear power and imported fossil fuels or to chart a new energy course.

If the nation turned to renewables instead of fossil fuels and nuclear power, it would be investing in the health, energy security, and economic well-being of its people.

In addition to avoiding the risk of future radioactive contamination of air, water, and crops, Japan would save tens of billions of dollars annually on imported energy.

It would also nurture its already formidable renewable energy manufacturing industries.

Japan was second only to China in PV manufacturing in 2009, and, as noted, Japanese companies dominate global geothermal turbine production.

Clearly, Japan does not have to settle for sources of energy that either pose a radioactive risk or destabilize the earth’s climate.

By fully committing to wind, solar, and geothermal, Japan could cancel all planned nuclear and fossil fuel power plants, replace the existing ones, and power its transportation system with carbon-free domestic energy.

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Additional data and information sources at www.earth-policy.org

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