资源匮乏的日本是液化天然气、原油和煤炭的主要进口国，但随着核能和太阳能发电的增长，2025年上半年化石燃料在日本电力供应中的比例降至历史最低水准。
今年上半年，日本化石燃料电力供应在1月至6月期间首次跌至60%以下。同时，低碳电力供应，如核能和可再生能源占四成，达到十多年来的最高水平，主要是因为核电恢复运行。
核能逐步恢复作为脱碳计划的一部分，日本的核能政策发生180度大转变，并计划在未来几十年更依赖核电作为电力供应，目标到2040年，日本的电力供应预计将从目前的不到10%上升到20%。2011年福岛核灾前，核能约占日本电力结构的30%。
在再生能源领域，自2010年以来，太阳能发电量增加25倍。过去15年，生物能源发电厂的发电量增加一倍多，风力发电厂的发电量也是如此。
风力建设受阻近年来全球离岸风电产业环境充满挑战，日本也有自己的问题。日本计划在2030年开发总容量为10吉瓦的离岸风电项目，到2040年开发总容量为30吉瓦至45吉瓦的离岸风电项目，但日本海上风能产业起步缓慢，且由于近海地形复杂，面临巨大挑战。
日本固定式底部风力涡轮机的近岸安装位置有限，为了实现政府设置的2040年目标，必须开发浮动式风力发电技术，但到目前，日本只开发少数几个小型近岸风电场，总设备容量约为300兆瓦。
至今日本政府为离岸发电计划已举行三次招标，但在全球该行业面临阻力、成本飙升和供应链延迟的情况下，主要开发商一直在延后日本项目，最近三菱集团决定退出三座风电场的建设。
新发电技术萌芽日本也在开发新的电力来源。最近在福冈正式激活首座渗透发电厂，该设施的首要任务是为福冈的海水淡化厂供电，通过一种名为“渗透”的机制，让海水成为可靠的再生能源。
在渗透发电厂的运行机制是通过一层特殊的薄膜，将淡水层和海水层隔开，海水层承受的压力略大，一段时间后渗透作用会导致淡水流向海水层，以平衡半透膜两侧的盐浓度，导致压力升高，推动发电厂的涡轮机，进而发电。
与太阳能或风能不同，渗透发电本质上是一种稳定的发电来源，可以全年每天24小时不间断运行，专家认为，渗透法似乎提供一个简单的替代方案，可以弥补化石燃料替代品的缺点。
日本也成为继丹麦之后，世界上第二个押注渗透发电的国家。福冈发电厂预计每年发电量约88万千瓦时，足以满足约290户日本家庭的用电需求。
但这类发电厂仍有挑战，虽然咸水与淡水混合时会释放能量，但在将两股水流泵入发电厂的过程中，以及膜之间的摩擦损耗中，会损失大量能量，研究人员正在努力改进膜和泵技术，以最大限度减少这些问题。
日本2030年能源结构目标是将再生能源比重提高到36%，核能提升到20%，2040年将火力发电降低到30-40%，2050年达到净零排放。
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