طاقة الرياح البحرية

هل طاقة الرياح البحرية فعالة من حيث التكلفة؟

تعتبر أساسيات الرياح البحرية على طول شمال شرق الولايات المتحدة قوية: موارد رياح ثابتة قريبة نسبيًا من الشاطئ وقريبة من المراكز السكانية المرتفعة ؛ عدم وجود بدائل للتكنولوجيات الأخرى ؛ والحاجة إلى استبدال المحطات القديمة الأحفورية والنووية بجيل متجدد ونظيف.

تشتري الدول طاقة الرياح البحرية بسبب مساهماتها في القدرة على تحمل التكاليف وموثوقية الشبكة. توفر طاقة الرياح سعرًا مستقرًا وتنافسيًا من حيث التكلفة مع المساعدة في تحقيق أهداف الطاقة البيئية والمتجددة.

ماذا يحدث عندما تتوقف الرياح عن هبوبها؟ هل تنطفئ الأنوار؟

سيتم تغذية الكهرباء المولدة من المشروع إلى الشبكة بالتنسيق مع المصادر الأخرى. شبكة الكهرباء عبارة عن نظام معقد تم إنشاؤه لمطابقة مصادر التوليد المختلفة وأنماط الطلب المتغيرة. إذا لم يولد المشروع بكامل طاقته ، فسيتم استخدام مصادر توليد إضافية لتلبية الطلب.

وجدت دراسات تكامل الرياح التي أجراها مشغلو الشبكة أن طاقة الرياح يمكن أن تنمو بحيث تدعم بشكل موثوق ما لا يقل عن 20-30٪ من إجمالي الكهرباء على أساس سنوي ، حيث وجدت بعض الدراسات أن طاقة الرياح يمكن أن توفر أكثر من 40٪ أو أكثر من إجمالي الكهرباء. تولد أربع ولايات داخلية اليوم بشكل موثوق أكثر من 30 ٪ من الكهرباء من الرياح البرية (أيوا ، كانساس ، أوكلاهوما ، وداكوتا الجنوبية).

هل تحتوي التوربينات على مولدات احتياطية لتوفير الطاقة للوظائف الأساسية عندما تموت الرياح؟

يمتلك مشغلو الشبكات التكنولوجيا والخبرة اللازمة للتنبؤ والاستعداد لتغييرات المخرجات بطريقة تحافظ على موثوقية الشبكة. يستخدم مشغلو الشبكة التنبؤ المسبق ليوم واحد لاختيار محطات الطاقة لتعويض الطلب في كل ساعة من اليوم التالي ، ويقومون بضبط هذه التوقعات على فترات قصيرة مثل كل ساعة أو كل خمس عشرة دقيقة لاستيعاب أي تغييرات.

كيف يؤثر عامل السعة العالية للرياح البحرية على توليد الطاقة؟

عامل السعة لمحطة الطاقة هو مقياس لعدد المرات التي يعمل فيها المولد الكهربائي لفترة زمنية محددة. يقارن مقدار الكهرباء التي ينتجها المولد فعليًا مع الحد الأقصى الذي يمكن أن ينتج عند التشغيل المستمر للطاقة الكاملة خلال نفس الفترة.

بالنسبة لمزرعة الرياح ، يتم تحديد عامل السعة من خلال توافر الرياح ، ومساحة التوربين ، وحجم المولد. لم تساعد التحسينات في تصميم توربينات الرياح في زيادة الطاقة القصوى التي يمكن أن تنتجها (سعة التوليد) فحسب ، بل ساعدت أيضًا في زيادة عامل السعة.

تساعد عوامل السعة العالية للرياح في منطقة الإيجار البحرية على خفض التكلفة المستوية للطاقة (LCOE) ، وهو مقياس مستخدم نموذجي للقدرة التنافسية لتقنيات التوليد المختلفة. يستمر الابتكار التكنولوجي في خفض التكاليف وتحسين الأداء.

لماذا نحتاج الرياح البحرية؟

يُلزم قانون خارطة طريق الجيل القادم لسياسة المناخ في ولاية ماساتشوستس ، الذي تم إقراره في مارس 2021 ، ولاية ماساتشوستس بتحقيق صافي انبعاثات صفرية في عام 2050 ، ويفوض وزير شؤون الطاقة والبيئة بوضع حد للانبعاثات لا يقل عن 50٪ لعام 2030 ، ولا أقل من 75٪ لعام 2040. يصرح القانون للكومنولث بشراء 2,400 ميجاوات إضافية من طاقة الرياح البحرية ، وبذلك يصل إجمالي التفويض المطلوب من الولاية إلى 4,000 ميجاوات بحلول عام 2027. وقد تم تحديد مسار الرياح البحرية ليكون المسار الأقل تكلفة في خارطة طريق إزالة الكربون لعام 2050 وخطة الطاقة النظيفة والمناخ لعام 2030. سيكون مشروع Mayflower Wind أحد أكبر المساهمين في تحقيق أهداف الكومنولث لخفض انبعاثات الكربون. يدعم تسخير موارد الرياح البحرية عشرات الآلاف من الوظائف ، والمليارات من الناتج الاقتصادي ، والاستثمار في البنية التحتية الحيوية للموانئ والساحلية.

هل هناك شركات ومناطق تأجير أخرى بمشاريع مقترحة؟

أصدر المكتب الأمريكي لإدارة طاقة المحيطات (BOEM) عقود إيجار تنافسية لمناطق الجرف القاري الخارجي الأطلسي (OCS) قبالة ساحل نيو إنجلاند إلى أربعة مطورين آخرين ، بما في ذلك Equinor و Orsted / Eversource و Vineyard Wind.

كيف تعزز الرياح البحرية الموثوقية؟

تعمل الرياح البحرية على تنويع مزيج توليد الوقود الإجمالي ، وتعويض حالات التقاعد الكبيرة لوحدات التوليد داخل الكومنولث ، بما في ذلك إغلاق محطة برايتون بوينت في عام 2017 ومحطة بيلجريم النووية في عام 2019. ويخفف موقع الرياح القوية والمتسقة بالقرب من الشاطئ من الطلب على الغاز الطبيعي و يقلل من التهديدات على موثوقية الشبكة بسبب قيود خطوط أنابيب الغاز.

كجزء من تخطيط النظام الإقليمي ، أجرى مشغل الشبكة الإقليمي ISO-NE دراسة اقتصادية في 2015-2016 عن تأثير ربط 1,000 إلى 2,000 ميغاواط من طاقة الرياح البحرية في أسواق وعمليات الكهرباء بالجملة في نيو إنجلاند. تُظهر نتائج المحاكاة ISO-NE أنه مع إضافة الرياح البحرية إلى النظام ، يلزم طاقة أقل لخدمة حمل جنوب نيو إنجلاند ، وتحقيق تأثيرات إيجابية لولاية ماساتشوستس من خلال واجهات أقل تقييدًا وتقليل ازدحام النقل.

كيف تساهم الرياح البحرية في خفض أسعار ذروة الشتاء؟

من المتوقع أن توفر سرعات الرياح القوية والمتسقة في مناطق تأجير المكاتب الفيدرالية توليدًا كبيرًا للطاقة خلال جميع فصول السنة وساعات اليوم ، مع أعلى فترات التوليد خلال أشهر الشتاء عندما ترتفع أسعار الغاز الطبيعي بسبب الطلب على التدفئة.