С приемането на Закона за намаляване на инфлацията, който включва 370 милиарда долара в програми за климат и енергетика, политическите експерти прогнозират драматично разширяване на производството на чиста енергия. Офшорните вятърни електроцентрали са надежден източник на растеж.
Днес в Съединените щати има само два действащи офшорни вятърни парка близо до Роуд Айлънд и Вирджиния, с общ капацитет от 42 мегавата. За сравнение, новият вятърен център Traverse в Оклахома има 356 турбини и 998 мегавата производствен капацитет. Но все още има много проекти в процес на разработка, главно на атлантическото крайбрежие.
Администрацията на Байдън е определила две зони за развитие на офшорна вятърна енергия в Мексиканския залив, които досега са добре дефинирани за производство на нефт и газ. Като част от своята климатична стратегия, президентът Джо Байдън си е поставил за цел да разгърне 30 гигавата (30 000 мегавата) офшорна вятърна енергия до 2030 г. - достатъчно, за да захранва 10 милиона домакинства с електроенергия без въглеродни емисии.
Като енергийни изследователи в Тексас, ние виждаме това като вълнуваща нова фаза в продължаващия преход на страната ни към чиста енергия. Вярваме, че офшорната вятърна енергия в Мексиканския залив представлява уникална възможност за този географски регион със силна работна сила и енергийна инфраструктура, за да помогне за задоволяване на нуждата на обществото от надеждна, нисковъглеродна енергия.
Инсталирана мощност през 2021 г. в мегавати. (Графика: The Conversation/CC-BY-ND, източник: Global Wind Energy Council)
Защо да се изгражда офшорна вятърна енергия? Наземната вятърна енергия се е увеличила значително в САЩ през последните 15 години, включително в Тексас, най-големият щат производител на вятърна енергия в страната. Относителната лекота на издаване на разрешителни и локализиране на вятърни електроцентрали, достъпните разходи за монтаж, изобилието от ресурси, безплатното гориво и по-ниските пределни оперативни разходи намаляват разходите за електроенергия за потребителите. Вятърната енергия избягва значителното замърсяване на въздуха, емисиите на парникови газове и емисиите от охлаждаща вода, свързани с електроцентралите, работещи на въглища, петрол или природен газ.
Но офшорната вятърна енергия има и своите недостатъци. Вятърът обикновено е най-слаб през най-горещата част на лятото, когато климатиците работят усилено, за да поддържат хората хладни. Много от най-добрите региони за вятърна енергия са далеч от центровете на търсене на електроенергия. Например, повечето вятърни паркове в щата Лоун Стар са разположени в планините на Западен Тексас и са построени, след като щатът е похарчил милиарди за изграждане на далекопроводи за дълги разстояния, за да доставя електроенергия там, където е необходима.
Много от най-добрите вятърни паркове на сушата в САЩ (тъмносини зони) са далеч от крайбрежните общности, но тези градове могат да бъдат обслужвани от офшорни вятърни паркове. (Източник: NREL)
Слънчевата енергия и батериите могат да решат някои от тези проблеми. Но производството на електроенергия от морето има и много предимства.
Точно както вятърната енергия на сушата намалява разходите за енергия за потребителите, очаква се и офшорната вятърна енергия да направи същото.
Тъй като повече от половината от населението на САЩ живее в радиус от 80 километра от брега, офшорните вятърни паркове са близо до центровете за търсене на електроенергия. Това е особено вярно в Мексиканския залив, където се намират големи градове като Хюстън и Ню Орлиънс, както и концентрация на нефтохимически заводи и пристанища. Вместо да полагат стотици километри надземни кабели и произтичащите от това спорове за право на преминаване и ползване на земята, енергийните компании биха могли да използват подводни кабели, за да доставят вятърна енергия до промишлени съоръжения.
Важно е да се отбележи, че морският вятър допълва вятъра от сушата. В един горещ летен ден скоростта на въздуха в Западен Тексас се забави, а ветровете от морето постепенно се усилха, което спомогна за посрещане на пиковото лятно търсене и подобряване на надеждността на мрежата.
Глобалният пазар за офшорна вятърна енергия вече е силен, но досега пазарът в САЩ на практика не съществуваше. Изобилието от земя тук стимулира растежа на наземната вятърна енергия, но отслаби притока на хора към водата.
Това се променя, тъй като по-строгите разпоредби за ограничаване на разпространението на вятърна енергия в големите щати, като Айова, ограничават разстоянието, на което могат да бъдат разположени турбините, което увеличава строителните разходи и ограничава наличието на приемливи места. Ограниченията в капацитета на американската електропреносна мрежа също затрудняват пускането на пазара на вятърна енергия.
Добре дошли в Персийския залив, всички вие оценявате тези тенденции и, съчетано с нарастващата подкрепа за офшорната вятърна енергия в Закона за климата, изглежда, че офшорната вятърна енергия в САЩ най-накрая е готова за златен век. Виждаме Мексиканския залив като особено привлекателно място за правене на бизнес.
По-малката дълбочина на залива, по-високите температури и по-спокойните вълни са относително по-лесни за управление в сравнение със студените и сурови условия на Северно море, Северния Атлантик и крайбрежието на Япония, където офшорната вятърна енергия вече е започнала. Дълбочината на водата до 160 фута – в момента максималната дълбочина за вятърни турбини с фиксирано дъно – се простира на близо 90 мили по югоизточното крайбрежие на Тексас и южното крайбрежие на Луизиана, като Нантакет и Мартас Винярд на североизток са само на около 40 мили.
Подводният релеф на залива се характеризира с все по-полегати склонове в сравнение с районите, които вече се разглеждат за развитие по крайбрежието на Вирджиния. Това означава, че вятърните турбини с фиксирано дъно могат да се използват на повече места, отколкото плаващите системи, което намалява сложността.
Важно е да се отбележи, че крайбрежието на Мексиканския залив има силна офшорна индустрия, обслужваща производители на петрол и газ, и много специализирани компании, предоставящи услуги като подводно заваряване, изработка на платформи и услуги с хеликоптери и лодки за транспортиране на хора и оборудване до морето. През 2019 г. производството на петрол и газ в Мексиканския залив е осигурило около 345 000 работни места.
Вятърните паркове в Персийския залив могат да използват съществуващата инфраструктура. Има почти 1200 мили подводни кабели, които могат да пренасят вятърна енергия до брега. Вятърната енергия може да бъде интегрирана и в по-голяма енергийна система, която включва производство и съхранение на зелен водород, както и улавяне на въглероден диоксид.
Подкрепа за работниците и уязвимите хора. Вярваме също, че офшорната вятърна енергия може да помогне за постигане на целите за екологична справедливост. Производството на по-чиста и безвъглеродна електроенергия ще помогне за замяната на рафинериите и фабриките, които преработват и генерират електроенергия от изкопаеми горива. Тези съоръжения са причинили сериозни щети на здравето на градове като Хюстън и цветнокожите общности в Съединените щати.
Развитието на вятърната енергия в Персийския залив също така предоставя възможност за плавен преход на работната сила, тъй като Съединените щати постепенно намаляват зависимостта си от изкопаеми горива. Луизиана започна да разработва регулации за офшорна вятърна енергия в щатските води и търси федерално финансиране с Арканзас и Оклахома за създаване на регионален център за чист водород.
Зеленото означава, че одобренията на федерални енергийни проекти са много бавни, а проектите за вятърна енергия във федерални води може да отнемат години, за да бъдат завършени. Но проектите в щатските води – до 3 морски мили от брега в повечето райони и 9 мили от брега в Тексас – могат да бъдат завършени много по-бързо.
Много зависи от това дали енергийни щати като Тексас и Луизиана ще видят възможност да разширят репутацията си на енергийни лидери в областта на офшорната вятърна енергия. Както видяхме, бумът на офшорната вятърна енергия в Персийския залив ще бъде добър за региона, страната и глобалния климат.
Авторът Майкъл Е. Уебър е професор по енергетика в Тексаския университет в Остин, посветен на стогодишнината на Джози.
Хю Дейгъл е доцент по петролно и геосистемно инженерство в Тексаския университет в Остин.
Време на публикуване: 20 август 2022 г.
