К 2050 году ветроэнергетика на шельфе США могла бы обеспечить 133 гигаватт (ГВт) мощности, но этот потенциал будет зависеть от широкого спектра факторов, согласно новому исследованию.
Исследователи из Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии Министерства энергетики США (NREL) посчитали, что текущая роль ветроэнергетики на шельфе в США была недостаточно изучена, поэтому они смоделировали внедрение ветроэнергетики на шельфе США «с новой глубиной и детализацией».
В своем анализе «Расширенные сценарии моделирования для понимания роли ветроэнергетики на шельфе в декарбонизации Соединенных Штатов», опубликованном в журнале Nature Energy, они пришли к выводу, что к 2050 году ветроэнергетика на шельфе могла бы генерировать до 8% электроэнергии в США. Однако внедрение могло бы значительно варьироваться. В зависимости от развития различных факторов в ближайшие десятилетия, по их прогнозам, этот показатель мог бы составить от 31 до 256 ГВт.
Авторы использовали модель расширения мощностей и отмечают в аннотации, что «ограничения моделирования широко признаны». Они обнаружили, что высокий уровень внедрения ветроэнергетики на шельфе наиболее вероятен в ситуациях, когда сочетаются строгая политика декарбонизации, низкие технологические затраты, ограниченные возможности размещения наземных возобновляемых источников энергии и ограниченная межрегиональная передача энергии.
Например, основной сценарий исследования учитывает строгие правила зонирования для наземных ветровых и солнечных панелей, что, как следствие, расширяет рыночный потенциал ветроэнергетики на шельфе.
«Мы представляем размещение, энергоснабжение и передачу энергии с высоким пространственным и временным разрешением, — сказал ведущий автор Филипп Байтер, — что позволяет нам исследовать ряд путей декарбонизации и будущую роль ветроэнергетики на шельфе».
Учитывая широкий спектр факторов, исследователям удалось более полно рассмотреть растущее количество и серьезность компромиссов, возникающих в сценариях декарбонизации. Результаты иллюстрируют, как ограничения влияют на внедрение и могут привести к разным выводам.
Во многих изученных сценариях внедрение ветроэнергетики на шельфе ограничено уровнем, определенным текущими обязательствами штатов, при этом солнечная и наземная ветроэнергетика удовлетворяют большую часть нового спроса на электроэнергию к 2050 году. Объем энергии от атомной, гидроэнергетики и ископаемого топлива остается относительно постоянным во всех сценариях, при этом генерация на основе ископаемого топлива ограничена выбросным лимитом, если технология улавливания и хранения углерода не будет доступна и экономически жизнеспособна.
В рамках основного сценария исследования с высоким ростом нагрузки и электрификацией, к 2050 году ветроэнергетика на шельфе составит 133 ГВт. Для сравнения, общая установленная мощность наземных ветряных электростанций США сегодня составляет около 141 ГВт, и они производят 10% электроэнергии страны.
«Для новых источников генерации, таких как ветроэнергетика на шельфе, особенно важно определять типы условий, при которых они могут быть жизнеспособны в различных частях страны», — сказал соавтор Триеу Май.
В США в настоящее время действуют только две небольшие ветряные электростанции на шельфе. Ожидается, что Vineyard Wind мощностью 800 МВт у побережья Массачусетса, первая коммерческая ветряная электростанция такого масштаба в стране, начнет работу к концу этого года.
Исследователи отметили, что высокая неопределенность в отношении будущих путей декарбонизации также повышает необходимость лучшей координации между местными, региональными и федеральными властями в секторе электроэнергетики и планировании инфраструктуры ветроэнергетики на шельфе.
«Наше исследование выявляет несколько ограничений, которые, если их не устранить, могут привести к совершенно разному будущему для ветроэнергетики на шельфе США, — сказал Байтер. — Тем не менее, многие внутренние ограничения моделирования энергетических систем сохраняются и требуют тщательной интерпретации и представления».
Читайте также: США одобрили Revolution Wind — четвертую крупную ветровую электростанцию на шельфе
Фото: Vineyard Wind 1
Чтобы ограничить перебои в подаче электроэнергии и сделать ваш дом более устойчивым, рассмотрите возможность перехода на солнечную энергию с системой накопления энергии. Чтобы найти доверенного, надежного установщика солнечных батарей рядом с вами, предлагающего конкурентоспособные цены, посетите EnergySage — бесплатный сервис, который упрощает для вас переход на солнечную энергию. У них есть сотни проверенных установщиков солнечных батарей, конкурирующих за ваш бизнес, гарантируя, что вы получите высококачественные решения и сэкономите 20-30% по сравнению с самостоятельной установкой. Кроме того, сервис бесплатен, и вы не получите звонков от продавцов, пока не выберете установщика и не поделитесь с ним своим номером телефона.
Ваши персонализированные предложения по солнечной энергии легко сравнивать онлайн, и вы получите доступ к беспристрастным энергетическим консультантам, которые помогут вам на каждом этапе. Начните здесь.