Ledakan tenaga AS seterusnya boleh menjadi kuasa angin di Teluk Mexico

Dengan kelulusan Akta Pengurangan Inflasi, yang merangkumi $370 bilion dalam program iklim dan tenaga, pakar dasar meramalkan pengembangan dramatik dalam pengeluaran tenaga bersih. Angin luar pesisir adalah sumber pertumbuhan yang boleh dipercayai.
Hari ini, hanya terdapat dua ladang angin luar pesisir yang beroperasi di Amerika Syarikat berhampiran Rhode Island dan Virginia, dengan kapasiti gabungan 42 megawatt. Sebagai perbandingan, Pusat Angin Traverse baharu di Oklahoma mempunyai 356 turbin dan kapasiti penjanaan 998 megawatt. Tetapi masih terdapat banyak projek dalam pembangunan, terutamanya di pantai Atlantik.
Pentadbiran Biden telah mengenal pasti dua zon pembangunan angin luar pesisir di Teluk Mexico yang setakat ini telah ditakrifkan dengan baik untuk pengeluaran minyak dan gas. Sebagai sebahagian daripada strategi iklimnya, Presiden Joe Biden telah menetapkan matlamat untuk menggunakan 30 gigawatt (30,000 megawatt) kuasa angin luar pesisir menjelang 2030 — cukup untuk menggerakkan 10 juta rumah dengan elektrik bebas karbon.
Sebagai penyelidik tenaga di Texas, kami melihat ini sebagai fasa baharu yang menarik dalam peralihan berterusan negara kami kepada tenaga bersih. Kami percaya kuasa angin luar pesisir di Teluk Mexico mewakili peluang unik untuk wilayah geografi ini dengan tenaga kerja yang kuat dan infrastruktur tenaga untuk membantu memenuhi keperluan masyarakat untuk tenaga rendah karbon yang boleh dipercayai.
Kapasiti terpasang pada 2021 dalam megawatt. (Grafik: The Conversation/CC-BY-ND, sumber: Majlis Tenaga Angin Global)
Mengapa pergi ke luar pesisir? Kuasa angin darat telah berkembang dengan ketara di AS sejak 15 tahun lalu, termasuk di Texas, negeri pengeluar tenaga angin terbesar di negara itu. Kemudahan relatif untuk membenarkan dan mencari kuasa angin, kos pemasangan yang berpatutan, sumber yang banyak, bahan api percuma dan kos operasi marginal yang lebih rendah mengurangkan kos elektrik untuk pengguna. Kuasa angin mengelakkan pencemaran udara yang ketara, pelepasan gas rumah hijau dan pelepasan air penyejuk yang berkaitan dengan loji kuasa yang menggunakan arang batu, minyak atau gas asli.
Tetapi angin luar pesisir juga mempunyai kelemahannya. Angin biasanya berada pada tahap paling lemah semasa bahagian paling panas musim panas apabila penghawa dingin bekerja keras untuk memastikan orang sejuk. Banyak kawasan tenaga angin terbaik jauh dari pusat permintaan tenaga. Sebagai contoh, kebanyakan ladang angin di negeri Lone Star terletak di tanah tinggi di barat Texas dan dibina selepas negeri itu membelanjakan berbilion-bilion membina talian penghantaran jarak jauh untuk mendapatkan kuasa di mana ia diperlukan.
Banyak ladang angin darat terbaik di AS (kawasan biru gelap) jauh dari komuniti pantai, tetapi bandar ini boleh disediakan oleh ladang angin luar pesisir. (Sumber: NREL)
Tenaga suria dan bateri boleh menyelesaikan beberapa masalah ini. Tetapi penjanaan kuasa luar pesisir juga mempunyai banyak faedah.
Sama seperti angin darat mengurangkan kos tenaga untuk pengguna, angin luar pesisir dijangka melakukan perkara yang sama.
Dengan lebih separuh daripada penduduk AS yang tinggal dalam lingkungan 50 batu dari pantai, ladang angin luar pesisir berdekatan dengan pusat permintaan tenaga. Ini benar terutamanya di Teluk Mexico, di mana bandar-bandar utama seperti Houston dan New Orleans terletak, serta kepekatan loji petrokimia dan pelabuhan. Daripada meletakkan beratus-ratus batu wayar overhed dan pertikaian hak laluan dan penggunaan tanah yang terhasil, syarikat kuasa boleh menggunakan kabel dasar selam untuk membawa kuasa angin ke kemudahan perindustrian.
Adalah penting untuk diperhatikan bahawa angin laut melengkapkan angin darat. Pada hari musim panas yang panas, kelajuan udara di barat Texas menjadi perlahan dan angin luar pesisir beransur-ansur meningkat, membantu memenuhi permintaan puncak musim panas dan meningkatkan kebolehpercayaan rangkaian.
Pasaran global untuk kuasa angin luar pesisir sudah kukuh, tetapi sehingga kini AS boleh dikatakan tidak wujud. Kelimpahan tanah di sini telah mendorong pertumbuhan kuasa angin darat, tetapi telah melemahkan kemasukan orang ke dalam air.
Ini berubah apabila peraturan pembendungan yang lebih ketat di negeri angin utama seperti Iowa mengehadkan jarak turbin boleh diletakkan, meningkatkan kos pembinaan dan mengehadkan ketersediaan tapak yang boleh diterima. Kekangan kapasiti grid kuasa AS juga menyukarkan untuk membawa kuasa angin ke pasaran.
Selamat datang ke Teluk, anda semua menghargai arah aliran ini, dan ditambah dengan peningkatan sokongan untuk kuasa angin luar pesisir dalam Akta Iklim, nampaknya kuasa angin luar pesisir AS akhirnya bersedia untuk zaman keemasan. Kami melihat Teluk Mexico sebagai tempat yang sangat menarik untuk menjalankan perniagaan.
Kedalaman teluk yang lebih cetek, suhu yang lebih tinggi dan ombak yang lebih tenang secara relatifnya boleh dikawal berbanding dengan keadaan sejuk dan keras di Laut Utara, Atlantik Utara dan pantai Jepun, di mana kuasa angin luar pesisir telah pun bermula. Kedalaman air sehingga 160 kaki - pada masa ini kedalaman maksimum untuk turbin angin bawah tetap - memanjang hampir 90 batu di sepanjang pantai tenggara Texas dan pantai selatan Louisiana, dengan Nantucket dan Martha's Vineyard ke timur laut hanya kira-kira 40 batu.
Topografi bawah air teluk dicirikan oleh cerun yang lebih lembut dan lembut daripada kawasan yang telah dipertimbangkan untuk pembangunan di sepanjang pantai Virginia. Ini bermakna turbin angin bawah tetap boleh digunakan di lebih banyak lokasi daripada sistem terapung, mengurangkan kerumitan.
Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa Pantai Teluk mempunyai industri luar pesisir yang kukuh yang menyediakan perkhidmatan pengeluar minyak dan gas dan banyak syarikat khusus yang menyediakan perkhidmatan seperti kimpalan bawah air, fabrikasi platform, dan perkhidmatan helikopter dan bot untuk mengangkut orang dan peralatan ke laut. Pada 2019, pengeluaran minyak dan gas di Teluk Mexico menyediakan kira-kira 345,000 pekerjaan.
Ladang angin di Teluk Parsi boleh menggunakan infrastruktur sedia ada. Terdapat hampir 1,200 batu kabel dasar laut yang boleh memindahkan kuasa angin ke pantai. Kuasa angin juga boleh disepadukan ke dalam sistem tenaga yang lebih besar yang merangkumi pengeluaran dan penyimpanan hidrogen hijau, serta penangkapan karbon.
Menyokong Pekerja dan Orang Terdedah Kami juga percaya bahawa kuasa angin luar pesisir boleh membantu mencapai matlamat keadilan alam sekitar. Pengeluaran tenaga elektrik yang lebih bersih dan bebas karbon akan membantu menggantikan kilang penapisan dan kilang yang memproses dan menjana elektrik daripada bahan api fosil. Kemudahan ini telah menyebabkan kerosakan teruk kepada kesihatan bandar seperti Houston dan komuniti kulit berwarna di Amerika Syarikat.
Pembangunan tenaga angin di Teluk juga memberi peluang kepada peralihan tenaga kerja yang lancar kerana Amerika Syarikat secara beransur-ansur mengurangkan pergantungannya kepada bahan api fosil. Louisiana telah mula membangunkan peraturan angin luar pesisir di perairan negeri dan sedang mencari pembiayaan persekutuan dengan Arkansas dan Oklahoma untuk menubuhkan pusat hidrogen bersih serantau.
Hijau bermakna kelulusan projek tenaga persekutuan sangat perlahan, dan projek angin di perairan persekutuan boleh mengambil masa bertahun-tahun untuk disiapkan. Tetapi projek di perairan negeri - sehingga 3 batu nautika dari pantai di kebanyakan kawasan dan 9 batu dari pantai di Texas - boleh disiapkan dengan lebih cepat.
Banyak bergantung pada sama ada negeri tenaga seperti Texas dan Louisiana melihat peluang untuk memanjangkan reputasi mereka sebagai peneraju tenaga kepada kuasa angin luar pesisir. Seperti yang telah kita lihat, ledakan kuasa angin luar pesisir di Teluk Parsi adalah baik untuk rantau ini, negara dan iklim global.
Pengarang Michael E. Webber ialah seorang profesor tenaga di Universiti Texas di Austin, yang didedikasikan untuk ulang tahun Josie.
Hugh Daigle ialah Profesor Madya Kejuruteraan Petroleum dan Geosistem di Universiti Texas di Austin.


Masa siaran: Ogos-20-2022