Пасля прыняцця Закона аб скарачэнні інфляцыі, які прадугледжвае выдзяленне 370 мільярдаў долараў на праграмы па барацьбе са змяненнем клімату і энергетыкі, эксперты па палітыцы прагназуюць рэзкае пашырэнне вытворчасці чыстай энергіі. Афшорныя ветравыя электрастанцыі з'яўляюцца надзейнай крыніцай росту.
Сёння ў Злучаных Штатах каля Род-Айленда і Вірджыніі дзейнічаюць толькі дзве марскія ветраныя электрастанцыі агульнай магутнасцю 42 мегаваты. Для параўнання, новы ветраны цэнтр Traverse у Аклахоме мае 356 турбін і 998 мегават генеруючай магутнасці. Але ўсё яшчэ распрацоўваецца шмат праектаў, галоўным чынам на ўзбярэжжы Атлантычнага акіяна.
Адміністрацыя Байдэна вызначыла дзве зоны развіцця афшорнай ветраэнергетыкі ў Мексіканскім заліве, якія да гэтага часу добра акрэслены для здабычы нафты і газу. У рамках сваёй кліматычнай стратэгіі прэзідэнт Джо Байдэн паставіў мэту разгарнуць 30 гігават (30 000 мегават) афшорнай ветраэнергетыкі да 2030 года — дастаткова, каб забяспечыць 10 мільёнаў дамоў электраэнергіяй без выкідаў вугляроду.
Як даследчыкі ў галіне энергетыкі ў Тэхасе, мы разглядаем гэта як новы захапляльны этап у пераходзе нашай краіны да чыстай энергіі. Мы лічым, што марская ветраэнергетыка ў Мексіканскім заліве прадстаўляе ўнікальную магчымасць для гэтага геаграфічнага рэгіёна з моцнай працоўнай сілай і энергетычнай інфраструктурай дапамагчы задаволіць патрэбы грамадства ў надзейнай энергіі з нізкім узроўнем выкідаў вугляроду.
Усталяваная магутнасць у 2021 годзе ў мегаватах. (Графіка: The Conversation/CC-BY-ND, крыніца: Global Wind Energy Council)
Чаму варта выходзіць на берагавую тэрыторыю? За апошнія 15 гадоў наземная ветраэнергетыка значна вырасла ў ЗША, у тым ліку ў Тэхасе, штаце, які найбуйнейшы ў краіне вытворца ветраэнергетыкі. Адносная лёгкасць атрымання дазволаў і размяшчэння ветраэнергетычных установак, даступныя выдаткі на ўстаноўку, багацце рэсурсаў, бясплатнае паліва і больш нізкія маргінальныя эксплуатацыйныя выдаткі зніжаюць выдаткі на электраэнергію для спажыўцоў. Ветраэнергетыка дазваляе пазбегнуць значнага забруджвання паветра, выкідаў парніковых газаў і астуджальнай вады, звязаных з электрастанцыямі, якія працуюць на вугле, нафце або прыродным газе.
Але ў афшорных ветраных электрастанцый ёсць і свае недахопы. Вецер звычайна найслабейшы ў самую спякотную пару лета, калі кандыцыянеры старанна працуюць, каб астудзіць людзей. Многія з найлепшых рэгіёнаў ветраэнергетыкі знаходзяцца далёка ад цэнтраў попыту на электраэнергію. Напрыклад, большасць ветраных электрастанцый у штаце Лоўн-Стар размешчаны ў горнай мясцовасці заходняга Тэхаса і былі пабудаваны пасля таго, як штат выдаткаваў мільярды на будаўніцтва ліній электраперадач на вялікія адлегласці, каб даставіць электраэнергію туды, дзе яна патрэбна.
Многія з найлепшых наземных ветраных электрастанцый у ЗША (цёмна-сінія зоны) знаходзяцца далёка ад прыбярэжных населеных пунктаў, але гэтыя гарады могуць абслугоўвацца афшорнымі ветранымі электрастанцыямі. (Крыніца: NREL)
Сонечная энергія і батарэі могуць вырашыць некаторыя з гэтых праблем. Але вытворчасць электраэнергіі на беразе мора таксама мае шмат пераваг.
Гэтак жа, як наземны вецер зніжае выдаткі на энергію для спажыўцоў, чакаецца, што марскі вецер зробіць тое ж самае.
Паколькі больш за палову насельніцтва ЗША жыве ў межах 50 міль ад узбярэжжа, марскія ветраныя электрастанцыі знаходзяцца недалёка ад цэнтраў попыту на электраэнергію. Гэта асабліва актуальна ў Мексіканскім заліве, дзе размешчаны буйныя гарады, такія як Х'юстан і Новы Арлеан, а таксама сканцэнтравана нафтахімічныя заводы і парты. Замест таго, каб пракладаць сотні міль паветраных правадоў і ўзнікаць у выніку спрэчкі аб правах адводу і землекарыстанні, энергетычныя кампаніі маглі б выкарыстоўваць падводныя кабелі для дастаўкі ветравой энергіі да прамысловых аб'ектаў.
Важна адзначыць, што марскі вецер дапаўняе вецер з сушы. У спякотны летні дзень хуткасць паветра ў заходнім Тэхасе запаволілася, а вецер з берага паступова ўзмацніўся, што дапамагло задаволіць пікавы летні попыт і павысіць надзейнасць сеткі.
Сусветны рынак афшорнай ветраэнергетыкі ўжо моцны, але да гэтага часу ў ЗША практычна не існавала такой колькасці зямлі. Багацце зямлі тут стымулявала рост наземнай ветраэнергетыкі, але аслабіла прыток людзей да вады.
Сітуацыя змяняецца, бо больш жорсткія правілы стрымлівання ў буйных штатах ветраэнергетыкі, такіх як Аёва, абмяжоўваюць адлегласць, на якую можна размясціць турбіны, што павялічвае выдаткі на будаўніцтва і абмяжоўвае наяўнасць прыдатных пляцовак. Абмежаванні магутнасці энергасістэмы ЗША таксама ўскладняюць вывад ветраэнергетыкі на рынак.
Вітаем у Персідскім заліве, вы ўсе цэніце гэтыя тэндэнцыі, і ў спалучэнні з узмацненнем падтрымкі афшорнай ветраэнергетыкі ў Законе аб клімаце, выглядае, што афшорная ветраэнергетыка ЗША нарэшце гатовая да залатога веку. Мы лічым Мексіканскі заліў асабліва прывабным месцам для вядзення бізнесу.
Меншая глыбіня заліва, больш высокая тэмпература і больш спакойныя хвалі адносна зручныя ў параўнанні з халоднымі і суровымі ўмовамі Паўночнага мора, Паўночнай Атлантыкі і ўзбярэжжа Японіі, дзе ўжо пачалася афшорная ветраэнергетыка. Глыбіня вады да 160 футаў — у цяперашні час максімальная глыбіня для ветраных турбін з фіксаваным дном — распасціраецца амаль на 90 міль уздоўж паўднёва-ўсходняга ўзбярэжжа Тэхаса і паўднёвага ўзбярэжжа Луізіяны, а Нантакет і Мартас-Він'ярд на паўночным усходзе знаходзяцца ўсяго каля 40 міль.
Падводны рэльеф заліва характарызуецца ўсё больш спадзістымі схіламі, чым участкі, якія ўжо разглядаюцца для забудовы ўздоўж узбярэжжа Вірджыніі. Гэта азначае, што ветраныя турбіны з фіксаваным дном можна выкарыстоўваць у большай колькасці месцаў, чым плывучыя сістэмы, што змяншае складанасць.
Важна адзначыць, што ўзбярэжжа Мексіканскага заліва мае моцную афшорную прамысловасць, якая абслугоўвае вытворцаў нафты і газу, і шмат спецыялізаваных кампаній, якія прадастаўляюць такія паслугі, як падводная зварка, выраб платформаў, а таксама паслугі верталётаў і лодак для перавозкі людзей і абсталявання ў мора. У 2019 годзе здабыча нафты і газу ў Мексіканскім заліве забяспечыла каля 345 000 працоўных месцаў.
Ветраныя электрастанцыі ў Персідскім заліве могуць выкарыстоўваць існуючую інфраструктуру. Існуе амаль 1200 міль падводных кабеляў, якія могуць перадаваць энергію ветру на бераг. Ветраэнергетыку таксама можна інтэграваць у больш маштабную энергетычную сістэму, якая ўключае вытворчасць і захоўванне зялёнага вадароду, а таксама ўлоўліванне вугляроду.
Падтрымка работнікаў і ўразлівых груп насельніцтва Мы таксама лічым, што афшорная ветраэнергетыка можа дапамагчы ў дасягненні мэтаў экалагічнай справядлівасці. Вытворчасць больш чыстай і безвугляроднай электраэнергіі дапаможа замяніць нафтаперапрацоўчыя заводы і фабрыкі, якія перапрацоўваюць і вырабляюць электраэнергію з выкапнёвага паліва. Гэтыя ўстаноўкі нанеслі сур'ёзную шкоду здароўю такіх гарадоў, як Х'юстан, і каляровых супольнасцей у Злучаных Штатах.
Развіццё ветраэнергетыкі ў Персідскім заліве таксама стварае магчымасць для плаўнага пераходу працоўнай сілы, паколькі Злучаныя Штаты паступова зніжаюць сваю залежнасць ад выкапнёвага паліва. Луізіяна пачала распрацоўваць правілы рэгулявання марской ветраэнергетыкі ў водах штатаў і разам з Арканзасам і Аклахомай імкнецца да федэральнага фінансавання для стварэння рэгіянальнага цэнтра чыстага вадароду.
Зялёны колер азначае, што зацвярджэнне федэральных энергетычных праектаў адбываецца вельмі павольна, а рэалізацыя ветраных праектаў у федэральных водах можа заняць гады. Але праекты ў водах штатаў — да 3 марскіх міль ад берага ў большасці раёнаў і 9 міль ад берага ў Тэхасе — можна рэалізаваць значна хутчэй.
Шмат што залежыць ад таго, ці ўбачаць энергетычныя штаты, такія як Тэхас і Луізіяна, магчымасць пашырыць сваю рэпутацыю энергетычных лідэраў на афшорную ветраэнергетыку. Як мы бачылі, бум афшорнай ветраэнергетыкі ў Персідскім заліве будзе карысным для рэгіёна, краіны і глабальнага клімату.
Аўтар Майкл Э. Уэбер — прафесар энергетыкі ў Тэхаскім універсітэце ў Осціне, прысвечаны 100-годдзю Джозі.
Х'ю Дэйгл — дацэнт кафедры нафтавай і геасістэмнай інжынерыі ў Тэхаскім універсітэце ў Осціне.
Час публікацыі: 20 жніўня 2022 г.
