Vzhledem k přijetí zákona o snižování inflace, který zahrnuje programy v oblasti klimatu a energetiky v hodnotě 370 miliard dolarů, političtí experti předpovídají dramatický nárůst výroby čisté energie. Větrná energie na moři je spolehlivým zdrojem růstu.
V současné době jsou ve Spojených státech v provozu pouze dvě větrné farmy na moři poblíž Rhode Islandu a Virginie s celkovou kapacitou 42 megawattů. Pro srovnání, nová větrná elektrárna Traverse Wind Center v Oklahomě má 356 turbín a výrobní kapacitu 998 megawattů. Stále je však ve vývoji mnoho projektů, zejména na pobřeží Atlantiku.
Bidenova administrativa identifikovala dvě zóny rozvoje větrné energie na moři v Mexickém zálivu, které byly dosud dobře definovány pro produkci ropy a plynu. V rámci své klimatické strategie si prezident Joe Biden stanovil cíl do roku 2030 nasadit 30 gigawattů (30 000 megawattů) větrné energie na moři – což by stačilo k napájení 10 milionů domácností bezuhlíkovou elektřinou.
Jako energetickí výzkumníci v Texasu to vnímáme jako vzrušující novou fázi v probíhajícím přechodu naší země k čisté energii. Věříme, že větrná energie na moři v Mexickém zálivu představuje pro tento geografický region se silnou pracovní silou a energetickou infrastrukturou jedinečnou příležitost, která pomůže uspokojit potřebu společnosti po spolehlivé energii s nízkým obsahem uhlíku.
Instalovaný výkon v roce 2021 v megawattech. (Grafika: The Conversation/CC-BY-ND, zdroj: Global Wind Energy Council)
Proč se vydat na pobřeží? Větrná energie na pevnině v USA za posledních 15 let výrazně vzrostla, a to i v Texasu, státě s největším producentem větrné energie v zemi. Relativní snadnost povolování a lokalizace větrných elektráren, dostupné náklady na instalaci, dostatek zdrojů, bezplatné palivo a nižší marginální provozní náklady snižují náklady na elektřinu pro spotřebitele. Větrná energie zabraňuje významnému znečištění ovzduší, emisím skleníkových plynů a emisím chladicí vody, které jsou spojeny s elektrárnami na uhlí, ropu nebo zemní plyn.
Větrná energie na moři má ale i své nevýhody. Vítr je obvykle nejslabší během nejteplejší části léta, kdy klimatizace pilně pracují, aby lidi ochladily. Mnoho z nejlepších regionů s větrnou energií se nachází daleko od center poptávky po energii. Například většina větrných elektráren ve státě Lone Star se nachází v horách západního Texasu a byla postavena poté, co stát utratil miliardy za výstavbu dálkových přenosových vedení, aby se energie dostala tam, kde je potřeba.
Mnoho z nejlepších větrných elektráren na pevnině v USA (tmavě modré oblasti) se nachází daleko od pobřežních obcí, ale tato města mohou být zásobována větrnými farmami na moři. (Zdroj: NREL)
Solární energie a baterie mohou některé z těchto problémů vyřešit. Výroba energie na moři má však také mnoho výhod.
Stejně jako větrná energie na pevnině snižuje náklady na energii pro spotřebitele, očekává se, že totéž učiní i větrná energie na moři.
Vzhledem k tomu, že více než polovina populace USA žije do 80 kilometrů od pobřeží, nacházejí se větrné farmy na moři v blízkosti center poptávky po energii. To platí zejména v Mexickém zálivu, kde se nacházejí velká města jako Houston a New Orleans, a také koncentrace petrochemických závodů a přístavů. Namísto pokládání stovek kilometrů nadzemních kabelů a následných sporů o právo průjezdu a využívání pozemků by energetické společnosti mohly k přivedení větrné energie do průmyslových zařízení využívat podmořské kabely.
Je důležité poznamenat, že mořský vítr doplňuje vítr z pevniny. Během horkého letního dne se rychlost vzduchu v západním Texasu zpomalila a vítr od pobřeží postupně zesílil, což pomohlo uspokojit špičkovou letní poptávku a zlepšit spolehlivost sítě.
Globální trh s větrnou energií na moři je již silný, ale doposud v USA prakticky neexistoval. Hojnost půdy zde podnítila růst větrné energie na pevnině, ale oslabila příliv lidí k vodě.
To se mění, protože přísnější předpisy pro regulaci větrných elektráren ve státech s velkým podílem větrných elektráren, jako je Iowa, omezují vzdálenost, na kterou lze umístit turbíny, což zvyšuje náklady na výstavbu a omezuje dostupnost vhodných lokalit. Kapacitní omezení americké energetické sítě také ztěžují uvedení větrné energie na trh.
Vítejte v Perském zálivu, všichni si těchto trendů vážíte a ve spojení se zvýšenou podporou pro pobřežní větrnou energii v rámci zákona o klimatu se zdá, že americká pobřežní větrná energie je konečně připravena na zlatý věk. Mexický záliv vnímáme jako obzvláště atraktivní místo pro podnikání.
Mělčí hloubka zálivu, vyšší teploty a klidnější vlny jsou relativně zvládnutelné ve srovnání s chladnými a drsnými podmínkami Severního moře, severního Atlantiku a pobřeží Japonska, kde se již začalo s výstavbou větrných elektráren na moři. Hloubka vody až 160 stop – v současnosti maximální hloubka pro větrné turbíny s pevným dnem – se táhne téměř 90 mil podél jihovýchodního pobřeží Texasu a jižního pobřeží Louisiany, přičemž Nantucket a Martha's Vineyard na severovýchodě jsou vzdálené jen asi 40 mil.
Podvodní topografie zálivu se vyznačuje stále mírnějšími svahy než oblasti, u kterých se již uvažuje o výstavbě podél pobřeží Virginie. To znamená, že větrné turbíny s pevným dnem lze použít na více místech než plovoucí systémy, což snižuje složitost.
Je důležité poznamenat, že pobřeží Mexického zálivu má silný offshore průmysl, který slouží producentům ropy a zemního plynu, a mnoho specializovaných společností poskytujících služby, jako je podvodní svařování, výroba plošin a vrtulníkové a lodní služby pro přepravu osob a vybavení k moři. V roce 2019 produkce ropy a zemního plynu v Mexickém zálivu poskytovala přibližně 345 000 pracovních míst.
Větrné farmy v Perském zálivu mohou využívat stávající infrastrukturu. Existuje téměř 1 200 mil podmořských kabelů, které mohou přenášet větrnou energii na břeh. Větrnou energii lze také integrovat do většího energetického systému, který zahrnuje výrobu a skladování zeleného vodíku a také zachycování uhlíku.
Podpora pracovníků a zranitelných osob Věříme také, že větrná energie na moři může pomoci dosáhnout cílů v oblasti environmentální spravedlnosti. Výroba čistší a bezuhlíkové elektřiny pomůže nahradit rafinerie a továrny, které zpracovávají a vyrábějí elektřinu z fosilních paliv. Tato zařízení způsobila vážné škody na zdraví měst, jako je Houston, a barevných komunit ve Spojených státech.
Rozvoj větrné energie v Perském zálivu také poskytuje příležitost pro hladký přechod pracovní síly, jelikož Spojené státy postupně snižují svou závislost na fosilních palivech. Louisiana začala s vývojem předpisů pro větrnou energii na moři ve státních vodách a společně s Arkansasem a Oklahomou usiluje o federální financování na zřízení regionálního centra pro čistý vodík.
Zelená znamená, že schvalování federálních energetických projektů je velmi pomalé a dokončení větrných projektů ve federálních vodách může trvat roky. Projekty ve státních vodách – až 3 námořní míle od pobřeží ve většině oblastí a 9 mil od pobřeží v Texasu – však lze dokončit mnohem rychleji.
Hodně záleží na tom, zda energetické státy jako Texas a Louisiana uvidí příležitost rozšířit svou pověst energetických lídrů i na větrnou energii na moři. Jak jsme viděli, boom větrné energie na moři v Perském zálivu bude dobrý pro region, zemi i globální klima.
Autor Michael E. Webber je profesorem energetiky na Texaské univerzitě v Austinu, věnovaný Josiině stému výročí.
Hugh Daigle je docentem ropného a geosystémového inženýrství na Texaské univerzitě v Austinu.
Čas zveřejnění: 20. srpna 2022
