Details of the renewable energy situation in Japan

In Japan, in 2012, when there was 
a nuclear accident in Fukushima, 
a “purchase system” has been 
introduced in which electric power 
companies purchase electricity 
generated by renewable energy 
companiesーーespecially electricity 
generated by sunlightーーat a fixed 
price.
This is called the “FIT system.” This is 
a system that the Japanese government 
strongly obliged to power companies in 
Japan. If a shortage of funds for purchasing 
power companies occurs, they can 
collect by adding to the electricity 
charges of the citizens.
When the FIT system was first 
introduced, trading between electric 
power companies and renewable 
energy companies was smooth. 
Renewable energy companies had 
also predicted that the purchase 
price will increase in the future because 
FIT system was backed by the Japanese 
government. And investment was 
further expanded. In particular, 
Tohoku or Hokkaido in Japan have 
vast areas suitable for solar and wind 
power generation, and some companies 
invested a lot of capital, including the 
purchase of land.

Why did the power company stop 
purchasing renewable energy?

However, in 2014, the power company 
suddenly announced that it would 
stop purchasing electricity from 
renewable energy companies, more 
than a certain amount of power. 
It was two years after the nuclear 
accident in Fukushima in 2012.
What surprised and stunned are the 
renewable energy companies that 
have invested heavily so far.
Why did Japanese power companies 
suddenly stop purchasing renewable 
energy?I will explain a little about this 
together with the power situation 
in Japan.

Japan’s electric power company 
divides the whole of Japan into 
10 districts, and there are 10 major 
electric power companies in each 
district. Just as there are 52 states 
in the United States, there are 43 
prefectures (1) in Japan, and one 
power company manages multiple 
prefectures

(1) Japan consists of 43 prefectures, 
one capital (Tokyo), one dō(Hokkaidō), 
and two fu (Osaka-fu and Kyoto-fu). 
There are a total of 47 capital, dō, 

prefectures and fu.

For example, “Tokyo Electric Power” 
has jurisdiction over the capital city of 
Tokyo and the surrounding prefectures. 
Osaka, which is a big city on the west, 
and the surrounding prefectures are 
under the jurisdiction of “Kansai 
Electric Power.”
In this way, Japanese power companies 
are private company to the last, 
but legally “regional monopoly rights” 
are recognized in order to supply stable 
power to the surrounding areas. 
However, it is a “semi-governmental 
and semi-private”company that is 
strongly regulated by the Electricity 
Business Law, while having a regional 
monopoly right.

The form of the Japanese power 
grid is radiant

A major feature of Japanese power 
companies is in the form of of 
“transmission network” that sends 
power. Unlike Western, the shape of 
Japan’s power grid is “Radiation-type.” 
(Figure below) Radiation-type power grids 
have one power plant in the first original 
place, and from there, power is sent 
radially to ordinary households and 
businesses through relay stations 
in each district. This Radiation type’s 
feature has few blackouts and can 
send electricity stably. On the other hand, 
once electricity is passed through 
a transmission line, electricity cannot 
be interchanged between regions. 
That is a disadvantage.
On the other hand, the form of the 
power grid in Europe and the United 
States is a “Loop / mesh-type.” In the 
Loop / mesh-type, there are power plants 
that generate power in each district, and 
the power generated from many power 
plants as a whole is sent to households 
and businesses. A feature of this form 
is that it can interchange power 
between regions. For instance, 
if there is a shortage of power in 
a certain district, it can be transmitted 
from another district where there is 
surplus power. (Figure below)

However, a radiation-type power 
grid like Japan cannot structurally 
interchange power between regions. 
This is largely related to the reason 
why Japanese power companies 
suddenly stopped purchasing 
electricity generated by renewable 
energy companies.
The main reason is the following 
three points.

The transmission and supply of 
Japanese electric power companies 
must always match supply and 
demand. This is called the “principle 
of same time same amount.” 
Too much or too little power supply 
for demand is not enough. The same 
amount of power is supplied to the 
power demand once generated. 
This is the principle of the transmission 
system of Japanese power companies.
In a case of a Japanese transmission 
network designed to achieve the 
principle of the same amount at the 
same time, if it supplies too much 
power for a certain demand, or 
conversely sends too little power 
for demand, imbalance in supply 
and demand arise. And structurally, 
it may cause major power outages.

Japan’s power grid is structurally 
unable to interchange  electricity 
between regions. Certainly, even in 
Japanese electric power companies, 
there are occasions when each 
electric power company interchanges 
electricity during disasters and 
emergencies. However, this is only 
in an emergency, and the number of 
transmission lines that can deliver 
electricity is extremely small compared 
to Europe and the United States. 
Japanese transmission lines is not a 
structure that is designed for flexiblity 
from the beginning, as in Europe and 
the United States.

Power grid that cannot be backflow 
in principle. The radiation type of the 
Japanese power grid is starting with 
one power plant, and divided into a 
number of vertical systems. Therefore, 
it is impossible to backflow the 
electricity in some areas and distribute 
the electricity to other areas.
For instance, suppose that there is 
a shortage of power in a certain area 
and a power company sent a large 
amount of power there. However, in 
that area, the large amount of power 
was not used up and was left over. 
That surplus electricity cannot be 
sent back to other areas where 
power is insufficient.

The Japanese power grid with the 
above Characteristics is unsuitable 
for transmitting intermittent power 
of renewable energy that is greatly 
influenced by the weather and nature.
Even if a power company purchases 
a large amount of electricity 
generated by renewable energy 
such as solar power, the power 
company cannot use it properly due 
to the structural reasons of the power 
grid mentioned above. In addition, 
today’s Japanese power companies 
have no technology to adjust the 
amount of power that once flew 
through the transmission lines.

Question

Japanese power companies must 
have known from the start that the 
Japanese grid is structurally unsuitable 
for transmitting renewable energy. 
Nevertheless, why did they agree 
with the “purchase system” for 
renewable energy?

Answer

This is because the Fukushima
nuclear accident occurred and 
caused a meltdown in 2012, the 
same year that the Japanese 
government introduced the 
“FIT” purchase system. 
At this time, a large-scale 
demonstration of nuclear abolition 
was conducted in Japan. And natural 
energy such as solar power and 
wind power generation had been 
highlighted.
In such a social background, if a 
Japanese power company opposes 
the purchase system, it may give 
the media, the general public, and 
the world the image that 
“Japanese power companies are 
reluctant to environmental problems.” 
So unavoidable that they agreed 
with the purchase system.
However, once the purchase system 
was introduced, the number of 
renewable energy companies 
increased rapidly.The amount of 
power purchased by the power 
company had also increased, and 
the Japanese “radiant power grid” 
had became unable to handle it. 
And in 2014, the power company 
finally decided to stop the purchase.

Under these circumstances, no matter 
how much Japanese companies try to 
establish a renewable energy business 
to reduce CO2 and prevent global 
warming, they cannot make a profit. 
This situation will continue as long as 
the electricity generated by renewable 
energy has to be transmitted through 
the grid of the existing power company.
That being said, it would be impossible 
in terms of cost if all Japanese power 
grids were redesigned to be 
“Loop / mesh-type” of the West. 
For this reason, many large Japanese 
companies and excellent companies 
that had planned to invest heavily in 
the renewable energy business 
later reviewed their investment plans 
and gave up.

New plans to prevent global 
warming promoted in Japan

In 2019, five years have already passed 
since the power company canceled 
the purchase system. In 2019, many 
Japanese companies are promoting 
research and planning in a completely 
different way to reduce CO2.
New promising projects are being 
promoted in several ways. Here, I will 
talk about  a “CO2 reuse plan”, and 
V2G = vehicle-to-grid,” which is 
attracting attention from around the 
world as moving storage batteries 
and transmission networks.

It's only fair to share...Share on FacebookTweet about this on TwitterShare on Google+