Ветроэнергетика — один из самых быстрорастущих секторов возобновляемых источников энергии в мире, и скоро ее влияние может распространиться еще дальше.
На этой неделе Калифорния провела аукцион на пять участков у своего побережья, предназначенных для размещения первой в США плавучей ветряной электростанции. Общая площадь участков составила 370 000 акров, а общая стоимость сделки достигла 757 миллионов долларов, которые распределились между пятью компаниями.
Вы все правильно прочитали: разработчики готовятся строить ветряные турбины, которые будут плавать, оставаясь закрепленными на морском дне.
В мире уже существуют демонстрационные проекты плавучих морских ветряных турбин, но технология вступает в новую фазу: правительства устанавливают цели по внедрению, а планируемые проекты становятся все более масштабными. Калифорния вполне может стать ключевой испытательной площадкой для этой инновации.
Плавающие ветряные турбины сталкиваются с инженерными, бюрократическими и логистическими трудностями, но при их масштабном развертывании эта технология может стать мощным и стабильным источником энергии для прибрежных сообществ. Поэтому на этой неделе мы погрузимся в мир плавучей морской ветроэнергетики: что это такое, что необходимо для её реализации и что аукцион в Калифорнии означает для ветроэнергетики в глобальном масштабе.
Технология на волне
В ноябре на мероприятии EmTech MIT я беседовал с Аллой Вайнштейн, генеральным директором Trident Winds и одним из ключевых сторонников развития плавучей ветроэнергетики.
«В океане энергии больше, чем нам когда-либо потребуется, при условии, что мы сможем её уловить и использовать», — заявила Вайнштейн на конференции.
Одно из главных преимуществ морской ветроэнергетики заключается в том, что она может обеспечивать более стабильную выработку энергии по сравнению с другими возобновляемыми источниками. Хотя колебания скорости ветра и происходят, в целом их влияние менее драматично, чем на суше. (Как правило, ветер не прекращается полностью ночью, как это происходит с солнечной энергией). Эта стабильность критически важна для построения энергосистемы, основанной на возобновляемых источниках.
Крупные традиционные морские ветроэлектростанции, где турбины закреплены на морском дне, уже стоят у побережья Великобритании, Китая и Германии. Однако не везде прибрежное дно подходит для таких конструкций. В Калифорнии континентальный шельф круто обрывается близко к берегу, и уже на расстоянии нескольких десятков миль от суши глубина превышает тысячу метров, что исключает использование традиционных ветрогенераторов, практичных на глубинах до 60 метров.
Решение, по мнению Вайнштейн, заключается в строительстве плавучих турбин. Она отметила, что морская ветроэнергетика проходит тот же путь развития, что и нефтегазовые компании: переход от наземных установок к морским, а затем — к плавучим конструкциям.
Вайнштейн участвовала в одних из первых в мире демонстрационных проектах плавучей ветроэнергетики, включая установку мощностью 50 мегаватт в Шотландии. В общей сложности в мире развернуто около 125 мегаватт таких демонстрационных проектов, и еще 125 мегаватт находятся в стадии строительства.
И портфель проектов стремительно растет. В настоящее время в стадии планирования по всему миру находятся проекты морской ветроэнергетики общей мощностью более 60 гигаватт, причем Южная Корея, Великобритания, Австралия и Бразилия лидируют по планируемым мощностям.
Важный этап и дальнейшие шаги
Теперь Калифорния присоединяется к числу правительств, стремящихся освоить плавучие ветряные фермы.
Штат выставил на аукцион 370 000 акров океана, разделенных на пять участков в двух зонах у побережья. Участки расположены на глубине до 1300 метров, что требует использования именно плавучих ветровых технологий. Мой коллега Джеймс Темпл опубликовал материал с более подробным анализом этого аукциона ранее на этой неделе.
Компании делали ставки на участки, которые совокупно могли бы обеспечить выработку до 4,5 гигаватт электроэнергии — этого достаточно для питания более 1,5 миллиона домов. В итоге участки были проданы за 757 миллионов долларов, причем самый крупный лот ушел по цене около 174 миллионов долларов.
Этот аукцион знаменует начало нового этапа для плавучей морской ветроэнергетики. Менее десяти лет назад, как рассказывала мне Вайнштейн на EmTech, люди не воспринимали всерьез её предложения по строительству ферм в этом штате. «Люди смотрели на меня и говорили: „Вы, должно быть, сумасшедшая, зачем вы этим занимаетесь, это не сработает“», — вспоминает она.
Теперь компании могут начать реальный путь к строительству плавучих ветропарков в США. Однако аукцион — это лишь один из множества шагов между идеей и началом генерации энергии. Девелоперам предстоит несколько лет планирования и строительства, прежде чем они смогут начать поставлять электричество с этих участков. Только получение разрешений может занять от пяти до семи лет.
И, кажется, постоянно возникают новые вызовы. Калифорнийские участки находятся примерно в 20 милях от берега, и прокладка линий электропередач, способных выдерживать и распределять энергию, вырабатываемую плавучими фермами, станет колоссальной и потенциально непомерно дорогой задачей. Порты, возможно, придется полностью переоборудовать для сборки и транспортировки массивных турбин перед их буксировкой в море. И не все довольны планами строительства ветряков, даже расположенных в десятках миль от берега.
В начале года администрация Байдена объявила о цели построить 15 гигаватт плавучей морской ветроэнергетики к 2035 году и сократить расходы более чем на 70%.
Вторая часть этой цели, вероятно, является самым важным элементом головоломки, поскольку стоимость, возможно, станет ключевым фактором, определяющим, сможет ли плавучая морская ветроэнергетика внести ощутимый вклад в достижение целей по возобновляемым источникам энергии.
Оценки сложны, поскольку технология новая, но Министерство энергетики США оценивает стоимость плавучей морской ветроэнергетики примерно в 200 долларов за мегаватт-час. Это значительно дороже, чем, по оценкам агентства, стоимость наземной ветроэнергетики (30 долларов), солнечной (35 долларов) и даже стационарной морской ветроэнергетики (80 долларов).
По мере того как технология будет становиться более распространенной, стоимость может снизиться. Другие технологии, такие как солнечные панели и литий-ионные аккумуляторы, продемонстрировали резкое падение цен по мере масштабирования. Однако с учетом всех остальных барьеров на пути нет гарантии, что плавучая ветроэнергетика пройдет тот же путь.
Установки в Калифорнии, наряду с другими крупными коммерческими проектами по всему миру, могут стать полигоном для плавучей морской ветроэнергетики, определив, станет ли она значимой частью энергетического баланса прибрежных районов. Обязательно ознакомьтесь с материалом Джеймса для получения дополнительной информации о перспективах и проблемах плавучей морской ветроэнергетики и о том, как эта технология может выглядеть в Калифорнии и за её пределами.
Актуальное в климатической повестке
Китай лидирует в мире по установке тепловых насосов. Эта технология может заменить газовые системы отопления, сокращая выбросы парниковых газов от зданий. (Bloomberg)
Стоит ли отказываться от рождения детей из-за изменения климата? Решение не заводить детей часто преподносится как способ сократить выбросы, но данные не так однозначны. (Washington Post)
Первая неделя переговоров по глобальному договору о пластике оказалась напряженной, и пока достигнуто мало соглашений. (Grist)
→ Я писал о пластике и о том, **что рециклинг может (и не может) сделать для улучшения репутации** этой отрасли, на прошлой неделе в рассылке. (MIT Technology Review)
Извержение Мауна-Лоа угрожает Кривой Килинга — знаменитому измерению концентрации углекислого газа в атмосфере. (New York Times)
Вокруг малых модульных ядерных реакторов (ММЯР) много шумихи. Несмотря на обещания низкой стоимости и простоты реализации, неясно, сработает ли эта технология. (Canary Media)
Каким будет наше наиболее вероятное климатическое будущее? Существует широкий спектр сценариев, хотя немногие из них предполагают достижение климатических целей. (Washington Post)
Индия работает над сокращением выбросов, но уголь, вероятно, не исчезнет в ближайшее время. (New York Times)
Криптовалюта Ethereum изменила свой принцип работы ранее в этом году — это событие назвали «Слиянием» (Merge). Этот переход сократил энергопотребление и климатическое воздействие. (Gizmodo)
→ Ethereum перешел на метод Proof-of-Stake (доказательство доли владения) для обеспечения безопасности, что было включено в **список 10 прорывных технологий 2022 года** по версии нашего издания. (MIT Technology Review)
