Navzdory tomuto potenciálu se instalovaná kapacita geotermálních elektráren řadí až na desáté místo v globálním žebříčku. V současné době tvoří geotermální energie pouze 0,2 % celkové výroby energie v Japonsku.

Japonský trh s geotermálními tepelnými čerpadly vykazuje značný růstový potenciál, který je podporován technologickým pokrokem, rostoucí poptávkou spotřebitelů a vývojem regulačních rámců. S postupným dozráváním trhu se očekává, že jeho další expanzi budou pohánět inovace v produktovém portfoliu a digitalizace. Zvyšující se důraz na udržitelná a ekologická řešení pravděpodobně dále podpoří poptávku.

ExportMag.cz: Exportní aliance? Staví vzorové chytré město, šíří slávu českého piva

Hodnota japonského trhu s geotermálními tepelnými čerpadly dosáhla v roce 2024 přibližně 10,37 miliardy USD. Podle prognóz by do roku 2032 měla vzrůst na 20,73 miliardy USD. Nejvýznamnější aplikace se soustředí především na obytné a komerční budovy.

V roce 2022 bylo v Japonsku v provozu 98 geotermálních elektráren s celkovým instalovaným výkonem okolo 540 MW. První z nich, geotermální elektrárna Matsukawa, byla uvedena do provozu již v roce 1966. Největší geotermální elektrárnou v zemi je Hatchobaru s celkovým výkonem 110,2 MW. Mapa geotermálních zdrojů v Japonsku ukazuje všechny provozované elektrárny s výkonem alespoň 1 MW.

Ačkoli rozvoj tohoto sektoru postupuje spíše pozvolna, v roce 2019 byly kromě řady menších projektů uvedeny do provozu dvě významné elektrárny: Matsuo-Hachimantai (7,5 MW) a Wasabizawa (46,2 MW). Podle odhadů společnosti JOGMEC z roku 2023 má Japonsko v současnosti nejvyšší hustotu geotermálních elektráren na světě.

Japonsko je také jedním z předních světových výrobců tepelných čerpadel s mimořádně vysokou účinností. Dnešní zařízení jsou schopna zajistit široký rozsah teplot pro vytápění i chlazení. V současnosti až do 160 °C, přičemž v budoucnu se očekává dosažení přibližně 200 °C. Tepelná čerpadla se kromě toho uplatňují i při výrobě chladu z odpadního tepla prostřednictvím odpadních a adsorpčních chladicích systémů.

Podle údajů Japonského technologického centra pro tepelná čerpadla a akumulaci tepla (HPTCJ) by z celkových 1 530 TJ tepla, které průmysl v Japonsku využívá pro výrobu horké vody a páry, mohlo být přibližně 440 TJ zajištěno prostřednictvím tepelných čerpadel. To představuje významný nevyužitý potenciál pro dekarbonizaci průmyslové výroby, protože nahrazení konvenčních zdrojů tepla tepelnými čerpadly by vedlo k výraznému snížení emisí CO₂ i spotřeby primárních energetických zdrojů.

Vyšší podíl OZE

Současným cílem Japonska pro rok 2030 je zvýšit podíl obnovitelných zdrojů ve výrobě elektřiny z 18 % v roce 2019 na 36–38 % v roce 2030. Ve stejném období má jaderná energie tvořit 20–22 % a tepelná energie z fosilních paliv 41 % celkové produkce elektřiny. Rozhodnutí o sedmém Strategickém energetickém plánu přijala japonská vláda 18. února 2025.

Strategický energetický plán usiluje také o úsporu 62 milionů kilolitrů ropného ekvivalentu (KLOE). To znamená zvýšení energetické účinnosti o dalších 40 % oproti roku 2013.

Tepelná čerpadla hrají v této strategii klíčovou roli. Vláda stanovila kvantitativní cíle pro průmyslová tepelná čerpadla (IHP) a ohřívače vody s tepelným čerpadlem (HPWH) pro komerční i rezidenční sektor. Na národní i mezinárodní úrovni probíhá výzkum a vývoj chladiv s nízkým potenciálem globálního oteplování (GWP) a vysokoteplotních čerpadel.

Japonské společnosti patří mezi přední světové výrobce a jejich výrobky jsou známé vysokou účinností. Neustálé zlepšování účinnosti je podpořeno nejen programem „Toprunner“, ale i povinností firem pravidelně podávat zprávy a zavádět opatření ke zvyšování energetické účinnosti výroby, včetně využití odpadního tepla.

Tepelná čerpadla se v Japonsku uplatňují hlavně ve výrobních závodech. Nejčastěji jde o potravinářský průmysl, strojírenství, chemii, elektroniku, zemědělství a rybářství či výrobu papíru. Primárními zdroji tepla jsou vzduch a odpadní teplo z výrobních procesů nebo ze systémů vytápění a chlazení. Využití země jako akumulátoru tepla zvyšuje účinnost systému: v létě působí jako rezervoár pro přebytečné teplo, v zimě jako zdroj tepla. To snižuje energetickou náročnost vytápění a chlazení budov.

Instalace zemních tepelných čerpadel (GSHP) v Japonsku v posledních letech rychle rostou, i když jejich celkový počet zůstává relativně nízký. Nové instalace se objevují i ve významných objektech, například v budově mezinárodního terminálu na letišti Haneda nebo v obchodní čtvrti Tokyo Skytree.

Překážky rozvoje

Rozvoj geotermální energetiky v Japonsku naráží na několik překážek. Patří k nim obtížná identifikace vhodných podzemních zdrojů, vysoké počáteční investiční náklady a související rizika. Významným problémem je také dosažení dohody s provozovateli onsenů, kteří využívají stejné geotermální zdroje. Další omezení vyplývají ze zákona o přírodních parcích a zákona o horkých pramenech, které regulují využívání podzemních zdrojů v chráněných oblastech.

Na podporu výstavby nových projektů slouží výkupní tarif (Feed-in Tariff) pro elektřinu z geotermálních zdrojů. U menších geotermálních elektráren dosahuje cena až 40 JPY/kWh (přibližně 0,25 €/kWh), což je jedna z nejvyšších sazeb mezi obnovitelnými zdroji energie v Japonsku.

Využívání podzemních zdrojů pro geotermální energii podléhá omezením podle zákona o horkých pramenech a vyžaduje povolení guvernéra příslušné prefektury. V minulosti však nebyla kritéria pro udělování těchto povolení jednotná, a to ani v rámci jedné legislativy. Přestože existovala pravidla omezující počet vrtů a určující minimální vzdálenosti mezi nimi, v praxi docházelo k významným rozdílům mezi jednotlivými prefekturami.

Vláda nyní usiluje o sjednocení a zjednodušení povolovacích procesů. Tento krok je součástí snahy splnit dlouhodobý cíl uhlíkové neutrality do roku 2050 a zároveň dosáhnout cíle 7. strategického energetického plánu, tedy 36–38% podílu obnovitelných zdrojů na výrobě elektřiny do roku 2030. Současná revize legislativy má urychlit rozvoj geotermálních projektů i v oblastech přírodních parků a zjednodušit koordinaci s ostatními uživateli geotermálních zdrojů, například provozovateli onsenů.

Společnosti na trhu

Trh s velkými geotermálními elektrárnami v Japonsku ovládají především velké energetické společnosti a konsorcia. Významnou roli však hrají i malé geotermální elektrárny, které často spolupracují přímo s provozovateli onsenů. Díky této spolupráci mohou respektovat přírodní bohatství země a minimalizovat dopady na místní ekosystémy.

Japonsko je zároveň jedním z klíčových hráčů na světovém trhu s geotermální technologií. Mezi největší dodavatele geotermálních turbín patří společnosti Toshiba, Mitsubishi Power a Fuji Electric, které se podílejí na projektech nejen v Japonsku, ale i v zahraničí.

Společnost Toshiba sehrála průkopnickou roli již v roce 1966, kdy dodala soustavu turbín a generátorů o výkonu 20 MW pro první japonskou geotermální elektrárnu. Od té doby se stala jedním z největších světových dodavatelů geotermálních systémů. Do června 2019 dodala parní turbíny pro geotermální elektrárny s celkovým instalovaným výkonem přibližně 3,7 GW, což představuje největší podíl na světovém trhu.

Společnost Mitsubishi Power je známá tím, že jako první na světě zavedla kombinovaný systém využívající dvoufázové proudění a dvojitý bleskový cyklus, který se dnes široce používá ve výrobě geotermální energie. Kromě výroby turbín a dalších komponent nabízí Mitsubishi Power také kompletní služby v oblasti inženýringu, nákupu a výstavby geotermálních elektráren.

Důležitým hráčem je rovněž společnost Japan Metals and Chemicals Co., Ltd. (JMC), které se v roce 1966 podařilo jako první v Japonsku komerčně vyrábět geotermální energii. Od té doby se JMC podílí na výzkumu, vývoji a realizaci mnoha projektů v oblasti geotermální energie, horkých pramenů a využití tepla jak v Japonsku, tak i v zahraničí. Nabízí komplexní služby zahrnující průzkum, plánování, projektové řízení i technickou podporu.

Od dodání první praktické geotermální elektrárny v Japonsku v roce 1960 dodala společnost Fuji Electric přibližně 60 geotermálních turbín jak v Japonsku, tak v zahraničí. Mezi její projekty patří i největší 140 MW geotermální elektrárna na světě. Kromě výroby jednotlivých komponent se Fuji Electric zabývá kompletním návrhem, výrobou a konstrukcí elektráren.

V oblasti geotermálních tepelných čerpadel se mezi přední hráče řadí Showa Tekko Co., Ltd., která klade důraz na inovativní využití tepelných čerpadel s přírodními chladivy. Její systém Precute slouží k předehřevu vody a podporuje rostoucí zájem o udržitelná energetická řešení. Showa Tekko rovněž poskytuje služby údržby a stavební práce spojené s instalací tepelných čerpadel.

Společnost Chofu Seisakusho se zaměřuje na geotermální tepelná čerpadla pro domácí topné a chladicí systémy. Její technologie umožňuje zadržet výfukové teplo z klimatizace uvnitř systému, čímž se snižuje riziko tzv. „tepelných ostrovů“, které se objevují ve velkých městech.

Trh s geotermálními elektrárnami je v Japonsku také charakterizován velkými dodavatelskými společnostmi, mezi něž patří JFE Engineering. Společnost dodává vysoce účinné systémy pro výrobu geotermální energie, zahrnující zařízení na výrobu páry, potrubí pro sběr páry a solanky, zařízení pro opětovné vstřikování solanky a binární systémy pro výrobu elektřiny, které dokážou využít jak páru, tak horkou vodu.

Mezi klíčové společnosti v oblasti vrtných technologií pro geotermální energetiku patří JAE – Japan Aviation Electronic Industry, která poskytuje specializované vrtné vybavení a odborné know-how nezbytné pro extrémně vysoké teploty a náročné geologické podmínky. Společnost provádí také měření při vysokých teplotách, aby optimalizovala výkon vrtů, jejich umístění a maximálně využila produktivitu geotermálních ložisek.

Dalším významným hráčem je KOKEN BORING MACHINE Co., Ltd., přední výrobce vrtacích strojů, který nabízí rovněž vrtací služby pro podzemní stavby. Jeho technologie se uplatňují při vrtání pro horké prameny, podzemní vody, environmentální inženýrství a další speciální aplikace.

Společnost Mitsubishi Materials Techno se zaměřuje na geotermální technologie blízké povrchu a geotermální tepelná čerpadla. Kromě dodávky zařízení poskytuje kompletní inženýrská řešení, včetně plánování, strojního vybavení a poradenství, čímž podporuje implementaci efektivních geotermálních systémů.

Při vstupu na japonský trh čelí zahraniční vývozci silné konkurenci ze strany japonských výrobců. Proto se doporučuje partnerství s distributory, inženýrskými společnostmi nebo s některým z větších dodavatelů geotermálních technologií, protože to usnadňuje vstup na trh a přístup k distribučním kanálům.

Kromě toho by pro budování tržních aktivit v Japonsku mohly být velmi užitečné kontakty na sítě, nevládní organizace a sdružení zabývající se tepelnými čerpadly a geotermálními technologiemi. Před vstupem na japonský trh se doporučuje využít poradenských služeb k získání přehledu o potenciálu trhu, mezikulturních rozdílech, potenciálních partnerech atd.

Převzato z portálu All for Power. Analýzu připravil Richard Schneider, ředitel zahraniční kanceláře CzechTrade Japonsko.