Z uvedbo zakona o zmanjševanju inflacije, ki vključuje 370 milijard dolarjev v programe za podnebje in energijo, politični strokovnjaki napovedujejo dramatično povečanje proizvodnje čiste energije. Vetrna energija na morju je zanesljiv vir rasti.
Danes v Združenih državah Amerike delujeta le dve vetrni elektrarni na morju v bližini Rhode Islanda in Virginije s skupno zmogljivostjo 42 megavatov. Za primerjavo, novi vetrni center Traverse v Oklahomi ima 356 turbin in 998 megavatov proizvodne zmogljivosti. Vendar je še vedno veliko projektov v razvoju, predvsem na atlantski obali.
Bidenova administracija je v Mehiškem zalivu opredelila dve coni za razvoj vetrne energije na morju, ki sta bili doslej dobro opredeljeni za proizvodnjo nafte in plina. Predsednik Joe Biden si je v okviru svoje podnebne strategije zadal cilj, da do leta 2030 namesti 30 gigavatov (30.000 megavatov) vetrne energije na morju – kar je dovolj za napajanje 10 milijonov domov z električno energijo brez ogljika.
Kot energetski raziskovalci v Teksasu to vidimo kot vznemirljivo novo fazo v nenehnem prehodu naše države na čisto energijo. Verjamemo, da vetrna energija na morju v Mehiškem zalivu predstavlja edinstveno priložnost za to geografsko regijo z močno delovno silo in energetsko infrastrukturo, da pomaga zadovoljiti potrebe družbe po zanesljivi energiji z nizkimi emisijami ogljika.
Nameščena moč v letu 2021 v megavatih. (Grafika: The Conversation/CC-BY-ND, vir: Global Wind Energy Council)
Zakaj se odločiti za uporabo vetrnih elektrarn na morju? Vetrna energija na kopnem se je v ZDA v zadnjih 15 letih znatno povečala, vključno s Teksasom, največjo zvezno državo po proizvodnji vetrne energije v državi. Relativna enostavnost pridobivanja dovoljenj in lociranja vetrnih elektrarn, dostopni stroški namestitve, obilica virov, brezplačno gorivo in nižji mejni obratovalni stroški zmanjšujejo stroške električne energije za potrošnike. Vetrna energija preprečuje znatno onesnaževanje zraka, emisije toplogrednih plinov in emisije hladilne vode, povezane z elektrarnami na premog, nafto ali zemeljski plin.
Vendar pa ima vetrna energija na morju tudi svoje pomanjkljivosti. Veter je običajno najslabši v najbolj vročem delu poletja, ko klimatske naprave trdo delajo, da bi ljudi ohladile. Številne najboljše regije z vetrno energijo so daleč od središč povpraševanja po električni energiji. Na primer, večina vetrnih elektrarn v zvezni državi Lone Star se nahaja v višavju zahodnega Teksasa in je bila zgrajena potem, ko je država porabila milijarde za gradnjo daljnovodov, da bi energijo dobili tja, kjer je bila potrebna.
Številne najboljše kopenske vetrne elektrarne v ZDA (temno modra območja) so daleč od obalnih skupnosti, vendar lahko ta mesta oskrbujejo vetrne elektrarne na morju. (Vir: NREL)
Sončna energija in baterije lahko rešijo nekatere od teh težav. Vendar pa ima proizvodnja električne energije na morju tudi številne prednosti.
Tako kot vetrna energija na kopnem zmanjšuje stroške energije za potrošnike, se pričakuje, da bo enako storila tudi vetrna energija na morju.
Ker več kot polovica prebivalstva ZDA živi v 80 kilometrih od obale, so vetrne elektrarne na morju blizu središč povpraševanja po električni energiji. To še posebej velja za Mehiški zaliv, kjer se nahajajo večja mesta, kot sta Houston in New Orleans, ter koncentracija petrokemičnih obratov in pristanišč. Namesto polaganja stotin kilometrov nadzemnih žic in posledičnih sporov glede pravic do uporabe zemljišč bi lahko elektroenergetska podjetja za dovajanje vetrne energije v industrijske obrate uporabila podmorske kable.
Pomembno je omeniti, da morski veter dopolnjuje veter s kopnega. Na vroč poletni dan se je hitrost zraka v zahodnem Teksasu upočasnila, vetrovi na morju pa so se postopoma okrepili, kar je pomagalo zadostiti največji poletni obremenitvi in izboljšati zanesljivost omrežja.
Svetovni trg za vetrno energijo na morju je že tako močan, vendar ZDA do zdaj praktično niso obstajale. Obilje zemljišč je spodbudilo rast vetrne energije na kopnem, vendar je oslabilo pritok ljudi k vodi.
To se spreminja, saj strožji predpisi o zadrževanju v večjih vetrnih državah, kot je Iowa, omejujejo razdaljo, do katere je mogoče postaviti turbine, kar povečuje stroške gradnje in omejuje razpoložljivost sprejemljivih lokacij. Omejitve zmogljivosti ameriškega elektroenergetskega omrežja prav tako otežujejo dajanje vetrne energije na trg.
Dobrodošli v Mehiškem zalivu, vsi cenite te trende in skupaj s povečano podporo za vetrno energijo na morju v Zakonu o podnebju je videti, da so ameriške vetrne elektrarne na morju končno pripravljene na zlato dobo. Mehiški zaliv vidimo kot še posebej privlačen kraj za poslovanje.
Manjša globina zaliva, višje temperature in mirnejši valovi so relativno obvladljivi v primerjavi s hladnimi in ostrimi razmerami v Severnem morju, severnem Atlantiku in obali Japonske, kjer se je proizvodnja vetrne energije na morju že začela. Globina vode do 160 čevljev – trenutno največja globina za vetrne turbine s fiksnim dnom – se razteza skoraj 90 milj vzdolž jugovzhodne obale Teksasa in južne obale Louisiane, Nantucket in Martha's Vineyard na severovzhodu pa sta oddaljena le približno 40 milj.
Podvodno topografijo zaliva zaznamujejo vedno bolj položna pobočja kot območja, ki se že obravnavajo za razvoj ob obali Virginije. To pomeni, da se lahko vetrne turbine s fiksnim dnom uporabljajo na več lokacijah kot plavajoči sistemi, kar zmanjšuje kompleksnost.
Pomembno je omeniti, da ima obala Mehiškega zaliva močno priobalno industrijo, ki služi proizvajalcem nafte in plina, ter številna specializirana podjetja, ki ponujajo storitve, kot so podvodno varjenje, izdelava platform ter helikopterske in čolnske storitve za prevoz ljudi in opreme do morja. Leta 2019 je proizvodnja nafte in plina v Mehiškem zalivu zagotavljala približno 345.000 delovnih mest.
Vetrne elektrarne v Perzijskem zalivu lahko uporabljajo obstoječo infrastrukturo. Obstaja skoraj 1200 milj podmorskih kablov, ki lahko prenašajo vetrno energijo na obalo. Vetrno energijo je mogoče vključiti tudi v večji energetski sistem, ki vključuje proizvodnjo in shranjevanje zelenega vodika ter zajemanje ogljika.
Podpora delavcem in ranljivim ljudem Verjamemo tudi, da lahko vetrna energija na morju pomaga doseči cilje okoljske pravičnosti. Proizvodnja čistejše in brezogljične električne energije bo pomagala nadomestiti rafinerije in tovarne, ki predelujejo in proizvajajo električno energijo iz fosilnih goriv. Ti obrati so povzročili hudo škodo zdravju mest, kot je Houston, in skupnosti barvnih ljudi v Združenih državah.
Razvoj vetrne energije v Mehiškem zalivu ponuja tudi priložnost za nemoten prehod delovne sile, saj Združene države Amerike postopoma zmanjšujejo svojo odvisnost od fosilnih goriv. Louisiana je začela razvijati predpise o vetrni energiji na morju v državnih vodah in skupaj z Arkansasom in Oklahomo išče zvezna sredstva za vzpostavitev regionalnega centra za čisti vodik.
Zelena pomeni, da so odobritve zveznih energetskih projektov zelo počasne, projekti vetrne elektrarne v zveznih vodah pa bi lahko trajali leta. Vendar pa se lahko projekti v državnih vodah – do 3 navtičnih milj od obale na večini območij in 9 milj od obale v Teksasu – zaključijo veliko hitreje.
Veliko je odvisno od tega, ali bodo energetske države, kot sta Teksas in Louisiana, videle priložnost, da svoj sloves vodilnih energetskih sil razširijo na vetrno energijo na morju. Kot smo videli, bo razcvet vetrne energije na morju v Perzijskem zalivu dober za regijo, državo in svetovno podnebje.
Avtor Michael E. Webber je profesor energetike na Univerzi v Teksasu v Austinu, posvečen Josiejini stoletnici.
Hugh Daigle je izredni profesor naftnega in geosistemskega inženirstva na Univerzi v Teksasu v Austinu.
Čas objave: 20. avg. 2022
