Ветровая энергия в США Штатах - это отрасль энергетика, которая быстро расширилась за последние несколько лет. С января по декабрь 2019 года 300,1 тераватт-часов было произведено ветровой энергией, или 7,29% всей выработанной электроэнергии в США. В том же году ветроэнергетика превзошла гидроэлектростанцию как самый возобновляемый источник энергии, вырабатываемый в США
По состоянию на январь 2020 года общая установленная мощность ветровой энергии паспортная мощность в Собственных Штатах - 105 583 мегаватт (МВт). Эту емкость превышают только Китай и Европейский Союз. К концу первого квартала 2020 года было примерно 1821 МВт, в результате чего общая мощность увеличилась до 107 443 МВт.
На данный момент наибольший рост мощности ветроэнергетики пришелся на 2012 год, когда была установлена 11 895 МВт ветровой энергии мощность, что составляет 26,5% новой мощности.
К сентябрю 2019 года в 19 штатах была установлена установленная мощность более 1000 МВт с 5 штатами (Техас, Айова, Оклахома, Канзас и Калифорния ) производят более половины всей ветровой энергии в стране. В Техасе мощностью 28 843 МВт, что составляет около 16,8% электроэнергии, потребляемой штатом, на конец 2019 года было больше всего этих ветроэнергетических мощностей среди всех штатов США. В Техасе также строилось больше, чем в любом другом другом месте в настоящее время. Штат, производящий самый высокий процент энергии от ветра, - это Айова с 42% общего производства энергии, в то время как Северная Дакота имеет наибольшее количество ветровой энергии на душу населения.
Центр ветроэнергетики Альта в Калифорнии - самая большая ветряная электростанция в США Штатах мощностью 1548 MW.GE Power - самый большой отечественный ветряк производитель.
Первым муниципальным использованием нескольких ветроэлектрических турбин в США, возможно, система из пяти турбин в Петтибоуне, Северная Дакота, в 1940 году. Это были коммерческие Wincharger. установки на опорах с оттяжками.
В 1980 году первая в мире ветряная электростанция, состоящая из двадцати ветряных турбин мощностью 30 кВт, была установлена в Crotched Mountain в Нью-Гэмпшире.
С 1974 года. до середины 1980-х годов правительство Соединенных Штатов Америки работало с промышленностью над продвижением технологий и выпуском крупных коммерческих ветряных турбин. Серия национального научного фонда, а и Министерства энергетики США ( DOE). Всего было введено в эксплуатацию 13 опытных ветроэнергетических установок четырех основных конструкций ветроэнергетических установок. Эта программа исследований и разработок в использовании многих технологий многомегаватных турбин, используемых сегодня, в том числе: башни из стальных труб, генераторы с регулируемой скоростью, материалы из композитных лопаток, регулировка шага с частичным пролетом, а также аэродинамический, структурный и акустический инженерный дизайн. возможности.
Позже, в 1980-х, Калифорния предоставила налоговые льготы для ветроэнергетики. Эти скидки профинансировали первое крупное использование энергии ветра для выработки коммунальными предприятиями. Эти машины, собранные в больших ветряных парках, таких как перевал Альтамонт, будут считаться небольшими и неэкономичными по современным стандартам развития ветроэнергетики. В 1985 году половина мировой энергии ветра производилась на перевале Альтамонт. К концу 1986 года около 6700 ветряных турбин, в основном менее 100 кВт, было установлено на Альтамонте стоимостью около 1 миллиарда, и они производили около 550 ГВтч / год (миллионов кВтч).
Десять собственных ветряных электростанций в США:
Проект | Мощность (МВт) | Штат |
---|---|---|
Alta Wind Energy Центр | 1548 | Калифорния |
Ветряная ферма Шепердс-Флэт | 845 | Орегон |
Ветряная ферма Медоу-Лейк | 801 | Индиана |
Ветряная электростанция Роско | 781 | Техас |
Центр ветроэнергетики Хорс-Холлоу | 736 | Техас |
Ветряная электростанция Техачапи Пасс | 705 | Калифорния |
Ветряная электростанция Козерог-Ридж | 662 | Техас |
Ветряная электростанция Сан-Горгонио | 619 | Калифорния |
Центр ветроэнергетики Лимон | 601 | Колорадо |
Ветряная электростанция Fowler Ridge | 600 | Индиана |
В отчете 2012 года консалтинговой группы по чистой энергии сделан вывод, что новый ветер f оружие может выдавать электроэнергию в диапазоне 5-8 центов за кВт · ч, что делает энергию ветра конкурентоспособной по стоимости с ископаемым топливом во многих областях. По состоянию на 2013 год Управление энергетической информации США оценивает «нормированную стоимость» ветровой энергии от новых установок от 7 до 10 центов за киловатт-час, в зависимости от географического региона, но предупредило, что приведенные затраты не- диспетчеризуемые Такие источники, как ветер, следует сравнивать с минимальными затратами энергии, а не с приведенными затратами на управляемые источники, такие как природный газ, или источники нагрузки, такие как уголь или геотермальные источники. В 2015 году финансируемый Кохом институт Государственного университета Юты заявил, что стоимость энергии ветра выше, чем рассчитывается по большинству оценок затрат. Стандарты портфеля возобновляемых источников энергии требуют наличия возобновляемых источников энергии (большинства из них непостоянные, такие как ветровая и солнечная), но за счет коммунальных услуг и потребителей.
Удешевление ветроэнергетики для коммунальных предприятий и потребителей, но за счет налогоплательщиков. Американская ассоциация ветроэнергетики раскритиковала исследование за отсутствие загрязнением и субсидиями, понесенными другими источниками электроэнергии, а также за учет передачи как затрат, а не выгоды.
Годовая выработка ветровой энергии в США | Годовая мощность ветровой генерации в США |
---|---|
Энергия ветра, вырабатываемая ежегодно. с 2000 г. (ГВтч) | Установленная мощность ветроэнергетики. с 2000 года (МВт) |
По состоянию на 2019 год в ближайших Штатах установленная мощность ветроэнергетики выше 105 ГВт. Энергия ветра резкола за последние годы. Однако в 2010 году установленная генерирующая мощность составила около половины по сравнению с предыдущим годом из-за различных факторов, включая финансовый кризис и рецессию. В 2013 году вновь установленная генерирующая мощность снизилась на 92% по сравнению с 2012 годом из-за позднего продления срока действия PTC (см. Изображение справа). График слева показывает рост установленной мощности ветроэнергетики в США на основе данных Управления энергоэффективностью и возобновляемых источников энергии. В 2008 году установленная мощность в США увеличилась на 50% по сравнению с предыдущим годом. Средние темпы роста в мире в том году составили 28,8%.
В 2014 году ветряная промышленность США смогла дать больше энергии с меньшими затратами за счет использования более высоких ветряных турбин с более высокими лопастями, улавливая более быстрые ветры при более высоких затратах. возвышения. Это открыло новые возможности, и в Индиане, Мичигане и Огайо стоимость энергии ветряных турбин на высоте от 300 до 400 футов (от 90 до 120 м) над землей конкурировала с традиционными ископаемыми видами топлива, такими как уголь. В некоторых случаях цены упали примерно до 4 центов за киловатт-час, и коммунальные предприятия увеличивали количество ветровой энергии в своем портфеле, заявляя, что это их самый дешевый вариант. Для энергетических контрактов, заключенных в 2014 году, средняя цена ветровой энергии упала до 2,5 упала / кВтч.
Коэффициент мощности - это отношение фактически произведенной мощности к паспортной мощности турбины. Общий средний коэффициент мощности ветровой генерации в США увеличился с 31,7% в 2008 году до 32,3% в 2013 году.
По данным Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии, прилегающие Соединенные Штаты имеют потенциал для 10 459 ГВт ветровой энергии на суше. Может генерировать 37 петаватт-часов (ПВт · ч) в год, что в девять раз больше общее текущее потребление электроэнергии в США. США также обладают большими ветровыми ресурсами на Аляске и на Гавайях.
. Помимо крупных береговых ветровых ресурсов, у США есть большой потенциал морской ветроэнергетики, и в сентябре 2010 г. был опубликован другой отчет NREL. показывает, что в США имеется 4150 ГВт потенциальной паспортной мощности морской ветроэнергетики, что в 4 раза большую установленную мощность страны из всех источников в 2008 году, составляющую 1010 ГВт. По оценкам некоторых экспертов, все Восточное побережье может получать энергию от оффшорных ветряных электростанций.
В отчете энергетики США за 2008 год «Энергия ветра на 20% к 2030 году» используется, что энергия ветра может обеспечивать 20% всей электроэнергии США, Вклад в общую электроэнергию страны за счет энергии ветра составляет 4%. Однако для достижения необходимы значительные улучшения в стоимости, производительности и надежности, согласно подготовленному анализу исследователей университетов, промышленности и правительства при поддержке Центра Аткинсона за устойчивое будущее. Для получения 20% от ветра требуется около 305 ГВт ветряных турбин, увеличение на 16 ГВт / год после 2018 года или среднее увеличение на 14,6% в год, а также улучшение линии электропередачи. По оценкам аналитиков, около 25 добавленной ветроэнергетики в США в 2016–2018 годах в зависимости от Clean Power Plan и расширений PTC. После отказа от PTC в 2021 году ожидается, что дополнительная мощность ветровой энергии составит около 5 ГВт в год.
В 2019 году выработка электроэнергии за счет энергии ветра составляла 10 и более процентов в четырнадцати штатах США: Колорадо, Айдахо, Айова, Канзас, Мэн, Миннесота, Северная Дакота., Оклахома, Орегон, Южная Дакота, Вермонт, Небраска, Нью-Мексико и Техас. В Айове, Южной Дакоте, Северной Дакоте, Оклахоме и Канзасе более 20 процентов вырабатываемой продукции производится ветром. В двадцати штатах в настоящее время более пяти процентов генерируется ветром. Айова стала первым штатом в стране, который в конце 2019 года вырабатывал 40% электроэнергии за счет энергии ветра, как и прогнозировалось в 2015 году.
Пять штатов с наибольшим количеством ветряных мощностей в конце 2019 года:
В первую пятерку штатов по проценту ветровой генерации в 2019 году вошли:
В 2016 году Техас преодолел отметку в 20 000 МВт, добавив более 1800 МВт генерирующих мощностей. В 2011 году Техас стал первым штатом, который превысил отметку в 10 000 МВт.
В июле 2008 года Техас одобрил расширение электрической сети на штат 4,93 миллиарда долларов, чтобы использовать энергию ветра в основных регионах. города из западных областей. Передающие компании возмещают затраты на строительство новых линий электропередач, которые должны быть завершены в 2013 году, за счет платы, которая оценивается в 4 доллара в месяц для бытовых потребителей. Нехватка пропускной способности вынуждала время от времени останавливать ветряные турбины и сокращала выработку ветровой энергии в Техасе на 17% в 2009 году.
Ветряная электростанция Роско в Роско, штат Техас., крупнейшая ветряная электростанция Техаса с 627 ветряными турбинами и общей установленной мощностью 781,5 МВт, превзошла находящуюся поблизости 735,5 МВт Центр ветроэнергетики Horse Hollow. Он расположен примерно в 200 милях (320 км) к западу от Форт-Уэрта, а территория ветряной электростанции охватывает части четырех округов Техаса.
Ветряные электростанции | Установленная. мощность (МВт) | Турбина. производитель | Округ |
---|---|---|---|
Ветряная электростанция Буффало Гэп | 523 | Вестас | Тейлор / Нолан |
Ветряная электростанция Козерога Ридж | 662 | GE Energy / Siemens | Sterling / Coke |
Центр ветроэнергетики Horse Hollow | 735 | GE Energy / Siemens | Тейлор / Нолан |
Ветряная электростанция Lone Star | 400 | Gamesa | Шакелфорд / Каллахан |
Ветряная электростанция Пантер-Крик | 458 | GE Energy | Ховард /... |
Ветряная электростанция Папалот-Крик | 380 | Сименс | Сан-Патрисио |
Ветряная электростанция Пеньяскаль | 404 | Мицубиси | Кенеди |
Ветряная электростанция Роско | 781 | Мицубиси | Нолан |
Ветряная электростанция Свитуотер | 585 | GE Energy / Siemens / Mitsubishi | Нолан |
По состоянию на апрель 2020 года более 42% электроэнергии, производимой в Айове, вырабатывается за счет энергии ветра. В Айове было более 10 200 мегаватт (МВт) генерирующих мощностей в конце 2019 года, в ближайшем будущем будущем наступлении в эксплуатацию более 1500 мегаватт. Электрическая энергия, произведенная в Айове ветром в 2019 году, составила более 21 миллиона мегаватт-часов. С тех пор как в 1983 году в Айове был принят стандарт возобновляемой энергии, в ветроэнергетику было вложено более 19 миллиардов долларов инвестиций. Вторая бетонная башня ветряной турбины, которая будет построена в США, а также самая высокая в стране (377 футов) на то время построенная, находится в округе Адамс. Строительство башни было завершено весной 2016 года.
В 2018 году Invenergy объявила о планах строительства пары ветряных электростанций в Айове. Каждая ферма будет способна на 200 МВт. Строительство планируется начать в начале 2019 года.
Оклахома одним из лучших ресурсов США. Bergey Windpower, ведущий производитель малых ветряных турбин, находится в Оклахоме. Программы, ведущие карьеры в ветроэнергетике, технических школах, общественных колледжах и университетах Оклахомы. Инициатива по ветроэнергетике Оклахомы поддерживает развитие ветроэнергетики в штат.
В 2012 году в Канзасе было завершено большое количество ветроэнергетических проектов, что сделало его одним из наиболее быстрорастущих ветряных предприятий. энергетические рынки. По состоянию на конец 2014 года общая мощность составляет 2 967 МВт. Канзас имеет высокий потенциал ветроэнергетики, второй после Техаса. По последним оценкам, у Канзаса есть потенциал для 950 ГВт ветроэнергетической мощности. Канзас мог бы вырабатывать 3 900 ТВт · ч электроэнергии каждый год, что представляет собой больше, чем вся электроэнергия, произведенная из угля, природного газа и ядерной энергетики вместе взятых в Штатах в 2011 году.
Мощность ветровой энергии в Калифорнии увеличилась вдвое с 2002 года. При общей установленной мощности почти 4000 мегаватт по состоянию на конец 2011 года ветровая энергия обеспечивала около 5% общих потребностей Калифорнии в электроэнергии, или ее было достаточно для питания более 400 000 домохозяйств. Сумма сильно меняется изо дня в день. В 2011 году введено 921,3 мегаватт. Большая часть этой деятельности произошла в районе Техачапи округа Керн, а также были реализованы несколько крупных проектов в округах Солано, Контра-Коста и Риверсайд. После 2014 года Калифорния заняла второе место в стране по мощности после Техаса с мощностью 5917 МВт.
Большая часть ветроэнергетики Калифорнии расположена в трех основных регионах: Ветряная электростанция Алтамонт-Пасс (к востоку от Сан-Франциско); Ветряная электростанция на перевале Техачапи (к юго-востоку от Бейкерсфилда) и Ветряная электростанция на перевале Сан-Горгонио (недалеко от Палм-Спрингс, к востоку от Лос-Анджелеса). Гигантский новый Центр ветроэнергетики Альта также расположен в районе перевала Техачапи.
Название | Местоположение | Вместимость. (MW ) | Ссылка |
---|---|---|---|
Ветряная электростанция Алтамонт Пасс | Округ Аламеда | 576 | |
Центр энергии ветра Альта | Округ Керн | 1548 | |
Ветряная электростанция Сан-Горгонио Пасс | Округ Риверсайд | 615 | |
Ветряная электростанция на перевале Техачапи | Округ Керн | 705 |
Ветровая энергия поддерживается стандартом портфеля возобновляемых источников, принятым в 2007 году и усиленным в 2009 году, который требует 10% возобновляемой энергии от электроэнергетических компаний к 2010 году и 25% к 2025 году. Иллинойс имеет потенциал для установки примерно 249 882 МВт ветровой мощности на высоте 80 метров.
С 2005 года многие лидеры производства турбин открыли предприятия в США; из 10 ведущих мировых производителей в 2007 году семь - Vestas, GE Energy, Gamesa, Suzlon, Siemens, Acciona и Nordex - производственные предприятия в США. REpower - еще один производитель, широко известный в США.
Планы В 2008 году было объявлено о строительстве 30 новых производственных мощностей, и ожидается, что в ближайшие годы ветроэнергетика продолжит переход к отечественному производству. В общей сложности с января 2007 года начато производство, расширено или объявлено о расширении производства на 70 производственных предприятиях.
По состоянию на апрель 2009 года более 100 компаний производят компоненты для ветряных турбин, на производстве которых работают тысячи рабочих. разнообразны также башни, составные лопасти, подшипники и шестерни. Многие существующие компании в традиционных государствах-производителях переоснащены, чтобы войти в ветроэнергетику. Их производственные мощности разбросаны по 40 штатам, на них работают рабочие от юго-востока до Стального пояса, до Великих равнин и северо-запада Тихого океана.
США. Министерство энергетики (DOE) работает с шестью ведущими производителями ветряных турбин для достижения 20% ветроэнергетики в Соединенных Штатах к 2030 году. Министерство энергетики объявило о подписании Меморандума о взаимопонимании (MOU) с GE Energy, Siemens Power Generation, Vestas Wind Systems, Clipper Windpower, Suzlon Energy и Gamesa Corporation. В соответствии с Меморандумом о взаимопонимании Министерство энергетики и шесть производителей будут сотрудничать для сбора и обмена информацией, относящейся к пяти основным областям: исследования и разработки, касающиеся надежности и работоспособности турбин; стратегии размещения объектов ветроэнергетики; разработка стандартов сертификации турбин и универсального соединения ветряных турбин; производственные достижения в области проектирования, автоматизации процессов и технологий изготовления; и развитие персонала.
В 2014 году у GE было 60%, Siemens - 26%, а Vestas - 12% рынка США. В совокупности у них было 98%. Большинство новых турбин было разработано для слабого ветра. Производители турбин конкурируют друг с другом и вызывают снижение цен на турбины.
Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии Министерства энергетики США (NREL) анонсировала ряд проектов в области ветроэнергетики, в том числе новую современную установку для испытания лопастей ветряных турбин, которая будет построена в Инглесайд, Техас. Центр исследований и испытаний больших лезвий Texas-NREL будет способен испытывать лезвия длиной до 70 метров (230 футов). Он будет построен и эксплуатируется в рамках партнерства между NREL, DOE и государственным консорциумом во главе с Университетом Хьюстона, при этом университет будет владеть и эксплуатировать здания объекта, Министерство энергетики финансирует капитальные затраты до 2 миллионов долларов. и NREL, предоставляющий техническую и оперативную помощь. Предприятие по испытанию лопастей оценивается в сумму от 12 до 15 миллионов долларов и должно быть завершено к 2010 году. Расположенное на побережье Мексиканского залива предприятие в Техасе будет дополнять аналогичный объект, который строится на побережье Массачусетса.
NREL также недавно подписал соглашения с Siemens Power Generation и First Wind, разработчиком ветровой энергии. Сименс запускает новый научно-исследовательский центр в близлежащем Боулдере, штат Колорадо, и согласился найти и испытать ветряную турбину промышленного масштаба в Национальном центре ветроэнергетики (NWTC) NREL. First Wind (ранее называвшаяся UPC Wind Partners, LLC) владеет и управляет фермой мощностью 30 мегаватт Kaheawa Wind Power в Западном Мауи, Гавайи, и согласилась позволить NWTC создать удаленный Изучите сайт аффилированного партнера на объекте. Спутник NWTC на Мауи будет сотрудничать с First Wind в исследованиях по разработке передовых технологий ветроэнергетики, включая хранение энергии и интеграцию возобновляемой электроэнергии в электрическую сеть Мауи.
В 2010 году Министерство энергетики выделило 60 миллионов долларов на исследование требований к передаче. Начиная с 2006 года, Министерство энергетики обязано предоставлять отчет о перегрузках линий электропередачи один раз в три года.
Недавняя политика США в целом заключалась в предоставлении федеральной ставки с поправкой на инфляцию (PTC) в размере 15 долларов за МВт · ч (в 1995 году). долларов), генерируемых за первые десять лет эксплуатации за проданную ветряную энергию. По состоянию на 2015 год кредит составлял 23 доллара на МВт · ч. Стандарты портфеля возобновляемых источников энергии, требующие, чтобы определенный процент продаж электроэнергии приходился на возобновляемые источники энергии, которые имеются примерно в половине штатов, также выросли. развитие ветроэнергетики.
Каждый раз, когда Конгресс разрешал истекать налоговый кредит на производство, развитие ветроэнергетики замедлялось, так как инвесторы ждут восстановления кредита. С каждым годом он обновляется, развитие расширяется. Срок действия налоговой скидки истек в конце 2012 года, в результате чего деятельность по развитию ветроэнергетики практически остановилась. В начале 2013 года была принята краткосрочная политика сроком на один год, которая предоставляет налоговый кредит для проектов, находящихся в стадии строительства к концу 2013 года и завершенных до конца 2014 года. PTC был впервые введен в 1992 году. Когда это было разрешено expire, развитие упало на 93%, 73% и 77% в следующем году.
Управление энергетической информации сообщило, что ветроэнергетика получила наибольшую долю прямых федеральных субсидий и поддержки в финансовом году 2013 (последний год, по которому имеются статистические данные).), что составляет 37% (5,936 млрд долларов США) от общего объема субсидий, связанных с электроэнергетикой. Почти три четверти субсидий на ветроэнергетику в этом году были прямыми расходами и в значительной степени были результатом программ ARRA. Эти цифры не включают субсидии и поддержку со стороны правительства других уровней.
Развитие ветроэнергетики в Соединенных Штатах поддерживалось главным образом через (PTC), который платит производителям за объем произведенной электроэнергии. 1 января 2013 г. налоговый кредит на добычу был продлен еще на год.
В конце 2015 г. власти предоставили продление налогового кредита на добычу. При продлении кредит постепенно прекращается в течение пяти лет. 30-процентный налоговый кредит на ветер и солнечную энергию продлится до 2019 года, а затем сократится до 10 процентов в 2022 году.
Средняя цена договоров покупки электроэнергии в 2014 году составляла 23,5 доллара США за МВтч. Операционные расходы составили оценивается в 10 долларов США за МВт-ч.
Существует конкуренция за ветряные фермы среди фермеров в таких местах, как Айова, или владельцев ранчо в Колорадо. Фермеры, без каких-либо вложений с их стороны, обычно получают от местных коммунальных предприятий гонорары в размере 3000–5000 долларов в год за размещение одной большой ветряной турбины современной конструкции.
Ландшафтные и экологические проблемы могут быть значительными для некоторых При выборе площадки необходимо учитывать предложения ветряных электростанций и экологические вопросы.
Мировой опыт показал, что консультации с общественностью и прямое участие широкой общественности в проектах ветряных электростанций помогли получить одобрение сообщества, а некоторые ветряные электростанции за рубежом стали туристическими достопримечательностями, такими как ветряная электростанция Ten Mile Lagoon.
Разработка морских месторождений сдерживается относительно высокой стоимостью по сравнению с наземными объектами. Несколько проектов находятся в стадии разработки, а некоторые находятся на продвинутой стадии разработки. Однако Соединенные Штаты обладают очень большими ресурсами морской ветровой энергии из-за сильных, постоянных ветров у протяженной береговой линии США.
В отчете NREL 2011 г. «Крупномасштабная морская ветроэнергетика в Соединенных Штатах» анализируется текущая ситуация. состояние оффшорной ветроэнергетики. Согласно отчету, освоение морских ветровых ресурсов поможет стране к 2030 году вырабатывать 20% электроэнергии за счет ветра и оживить производственный сектор. Оффшорный ветер может обеспечить электрическую сеть страны мощностью 54 гигаватта, тем самым повысив энергетическую безопасность. Это также может принести около 200 миллиардов долларов в виде новой экономической деятельности и создать тысячи постоянных рабочих мест. В отчете NREL делается вывод, что «развитие прибрежных ветровых ресурсов страны может принести много потенциальных выгод, и что морская ветровая энергия может сыграть жизненно важную роль на энергетических рынках США в будущем».
Жители прибрежных районов выступают против морских ветряных электростанций, потому что опасений по поводу воздействия на морскую жизнь, окружающую среду, тарифы на электроэнергию, эстетику и отдых, такие как рыбалка и катание на лодках. Тем не менее, жители также называют повышение тарифов на электроэнергию, качество воздуха и создание рабочих мест положительными последствиями, которые они ожидают от ветряных электростанций. Поскольку основания морских турбин функционируют как искусственные рифы, исследования показали, что после первоначального нарушения строительства это положительно сказывается на местной рыбе и моллюсках. Поскольку ветряные турбины могут быть размещены на некотором расстоянии от берега, их влияние на отдых и рыбалку можно контролировать путем тщательного планирования местоположения ветряных электростанций.
Пять исследовательских договоров аренды для производства энергии ветра на внешнем континентальном шельфе от Нью-Джерси и Делавэр были выпущены в июне 2009 года министром внутренних дел. Договоры аренды разрешают деятельность по сбору данных, что позволяет построить метеорологические башни на Внешнем континентальном шельфе на расстоянии от шести до 18 миль (29 км) от берега. Рассматриваются четыре области. 7 февраля 2011 года Салазар и Стивен Чу объявили о национальной стратегии, предусматривающей использование энергии ветра на шельфе 10 ГВт в 2020 году и 54 ГВт в 2030 году.
Проекты находятся в стадии разработки в областях Восточное побережье, Великие озера и побережье Мексиканского залива.
Официальные лица штатов Род-Айленд и Массачусетс выбрали Deepwater Wind на строительство ветряной электростанции мощностью 385 мегаватт стоимостью 1,5 миллиарда долларов в федеральных водах у острова Блок. Проект с 100 турбинами может обеспечить 1,3 тераватт-часа (ТВт · ч) электроэнергии в год - 15 процентов всей электроэнергии, потребляемой в штате Род-Айленд. В 2009 году Deepwater подписала соглашение с National Grid о продаже электроэнергии от небольшой ветряной электростанции мощностью 30 МВт стоимостью 200 миллионов долларов у острова Блок по начальной цене 24,4 цента / кВт · ч. Строительство ветряной электростанции Block Island Wind Farm, состоящей из пяти турбин, началось в апреле 2015 года и было завершено в декабре 2016 года, чтобы стать первой оффшорной ветроэлектростанцией в Соединенных Штатах.
Cape Wind начал разработку примерно в 2002 году, но столкнулся с противодействием и в конце концов остановился, прежде чем был реализован. плавучий VolturnUS работал в заливе Пенобскот около Кастина с июня 2013 года по ноябрь 2014 года. Maine Aqua Ventus намеревается к концу срока эксплуатации двух плавучих турбин мощностью 6 МВт у побережья острова Монхеган 2020 года. Каждая турбина будет опираться на плавающий бетонный корпус VolturnUS.
Для продвижения ветроэнергетики в Нью-Джерси в 2007 году штат выделил 4,4 доллара США. миллионный контракт на проведение 18-месячного экологического базового исследования энергии ветра и океана, став первым штатом, спонсирующим исследование энергии океана и ветра, прежде чем разрешить разработчикам возобновляемых источников энергии изучать и строить у своих берегов. Исследование было сосредоточено на обозначенном районе у побережья с целью определения текущего распределения, численности и миграционных моделей птиц, рыб, морских ресурсов и использования морских черепах существующих экологических ресурсов. Результаты исследования были опубликованы в июне 2010 года. В исследовании сделан вывод о том, что эффект от развития морских ветропарков будет незначительным.
В 2008 году новые федеральные правила значительно расширили территорию, на которой могут быть построены морские ветропарки. Раньше проекты разрешались только на мелководье в пределах 3 морских миль (5,6 км) от берега. Край территории США составляет около 200 морских миль (370 км). Увеличенное расстояние от берега снижает их видимость. Waters off the coast of the United States are deeper than in Europe, requiring different designs.
Atlantic Wind Connection is a proposed electrical transmission backbone to be built off the Atlantic Coast of the United States to serve offshore wind farms. The transmission line, proposed by Trans-Elect Development Company, woul d поставлять электроэнергию на берег в южной Вирджинии, Делавэре, южном Нью-Джерси и северном Нью-Джерси. Как первый в своем роде проект, он сопряжен со значительными рисками столкнуться с неожиданными технологическими проблемами и перерасходом средств. Такая оффшорная магистраль является элементом национальной электроэнергетической стратегии. Bechtel был выбран EPC-подрядчиком, а Alstom - техническим консультантом на первом этапе разработки проекта. Google и инвестиционная компания Good Energies являются основными инвесторами проекта стоимостью 5 миллиардов долларов.
Ocean Wind - это предлагаемая прибрежная ветряная электростанция мощностью 1100 МВт, которая будет расположена на Внешнем континентальном шельфе примерно в 15 милях. (24 км) от побережья Атлантик-Сити, Нью-Джерси. Если он будет построен, он станет крупнейшим в США В сентябре 2020 года официальные лица Нью-Джерси остановили проект Ørsted Ocean Wind Project, сославшись на опасения по поводу искаженных экономических выгод от оффшорного ветра, включая строительство монополей, использование предприятий, принадлежащих женщинам и меньшинствам, профсоюзов., возможное негативное воздействие на рыбную промышленность.
Ветры в регионе Центральных равнин в США изменяются как в коротком (минуты), так и в долгом (дни) масштабе времени. Изменения скорости ветра приводят к колебаниям выходной мощности ветряных электростанций, что создает трудности с включением энергии ветра в интегрированную энергосистему. Ветровые турбины приводятся в движение ветрами пограничного слоя, которые возникают у поверхности земли на высоте около 300 футов. Ветры в пограничном слое контролируются ветром в более высоких свободных слоях атмосферы и имеют турбулентность из-за взаимодействия с элементами поверхности, такими как деревья, холмы и здания. Кратковременные или высокочастотные колебания обусловлены этой турбулентностью в пограничном слое.
Долгосрочные колебания обусловлены прохождением переходных волн в атмосфере с характерным временным масштабом в несколько единиц. дней. Переходные волны, влияющие на ветер в Центральной части США, являются крупномасштабными, и это приводит к тому, что мощность ветряных электростанций в регионе в некоторой степени коррелирована и не полностью независима. Крупномасштабное распространение ветряных электростанций значительно снижает краткосрочную изменчивость, ограничивая относительное стандартное отклонение коэффициента мощности примерно до 45%. Эта корреляция наиболее высока летом и наименьшая зимой.
Федеральное правительство США обладает юрисдикцией по предотвращению гибели птиц и летучих мышей от ветряных турбин в соответствии с Законом об исчезающих видах, Законом о перелетных птицах и Законом об охране белоголовых и беркусов. В соответствии с Законом о защите белоголовых и беркутов от 2009 г., Департамент внутренних дел может выдавать разрешения, разрешающие «нецелевое изъятие» деятельности, в которой гибель орлов считалась неизбежной; однако по состоянию на декабрь 2013 г. разрешения на приемку ветроэнергетических предприятий не выдавались. Служба рыболовства и дикой природы США опубликовала добровольные руководящие принципы по проектированию и размещению ветряных турбин, чтобы свести к минимуму гибель птиц и летучих мышей.
В 2013 году администрацию Обамы обвинили в применении двойных стандартов защищать ветроэнергетику от судебного преследования в соответствии с Законом о защите Белого и Золотого орла, при этом активно преследуя нарушения со стороны нефтяных компаний и владельцев линий электропередач. Администрация отказалась разглашать количество смертей хищников, о которых сообщили ветряные компании, заявив, что это раскроет коммерческую тайну. Правительство также приказало федеральным полевым агентам правоохранительных органов не проводить судебное преследование ветряных компаний за гибель птиц без предварительного разрешения Вашингтона. Считается, что эта политика является экологическим компромиссом для продвижения возобновляемых источников энергии.
В ноябре 2013 года федеральное правительство впервые осудило оператора ветровой энергии за убийство охраняемых птиц в нарушение Закона 1918 года о перелетных птицах. Договорный акт. Дюк Энерджи признал себя виновным и был оштрафован на 1 миллион долларов за смерть 160 птиц, в том числе 14 беркутов, на двух ветряных электростанциях в Вайоминге. Министерство юстиции заявило, что Дюк спроектировал и установил турбины, зная, что они убьют птиц; Герцог отметил, что он сообщил о гибели птиц и что руководящие принципы Службы охраны рыболовства и дикой природы США по сокращению смертности птиц от ветряных турбин не были изданы, когда турбины были построены. После предъявления обвинений Дюк внедрил обнаружение радаров стоимостью 600 000 в год, предназначенную для отключения турбин при приближении крупных птиц; компания отметила, что система работает, поскольку за более чем год эксплуатации с момента установки радара не было зарегистрировано ни одного смертельного случая беркутов.
В декабре 2013 года Служба рыболовства и дикой природы США объявила о выпуске 30-летнего разрешения на ветэнергетические проекты, чтобы учесть гибель орлов; ранее разрешения выдавались всего 5 лет, но на ветровые проекты не выдавались. Согласно 30-летним разрешениям, разработчики ветроэнергетики должны будут сообщать о гибели орлов, а разрешение будут пересматриваться каждые 5 лет. Эта мера была направлена на устранение того, что считалось правовой неопределенностью, препятствующим инвестициям в ветроэнергетику. Правительство заявило, что экологическая экспертиза не нужна для изменений, потому что это всего лишь административное изменение. Новые правила приветствовала Американская ассоциация ветроэнергетики, которая заявила, что ветровая энергия стала причиной менее двух процентов смертельных случаев орлов по вине человека, что эти правила потребуют значительных мер по смягчению последствий и мониторингу гибели орлов.. Против продления срока достижения разрешения на получение орла с 5 до 30 лет выступил ряд природоохранных организаций, в том числе American Bird Conservancy, Nature Conservancy, Sierra Club, Общество Одюбона и Общество защиты животных США.
Более 30 000 мест расположения ветряных турбин находятся в пределах охраняемых местаобитаний птиц, из почти 24 000 мест в миграционном коридоре. журавля и почти 3000 в нерестилищах исчезающего большого шалфейного тетерева. По словам доктора Майкла Хатчинса, директора кампании Bird Smart Wind Energy American Bird Conservancy, ветровые турбины предоставят угрозу для птиц страны, и что нынешний процесс выдачи разрешений неэффективен для решения проблемы.. Обеспокоенность гибелью птиц побудила American Bird Conservancy и 70 других природоохранных организаций лоббировать США. Департамент внутренних <дел339>Национальный программный документ по ветроэнергетике Заявление о воздействии на новое, в котором были бы подходящие области для развития ветроэнергетики, а также области, в которых следует исключить усилия развития, но эти усилия должны быть исключены. не увенчались успехом. Том Винсон, вице-президент по вопросам регулирования Американской ассоциации ветроэнергетики, высказал неоднозначность в оценке и экстраполяции различных данных, а также поставил под сомнение достоверность предположений таких организаций, как American Bird Conservancy, в оценке будущейели птиц.
Риск столкновения в первую очередь зависит от высоты турбин и типа башни. Среднее количество погибших увеличивается по мере, как высота турбин достигает 475–639 футов. Опасность для птиц возрастает, поскольку лопасти на больших высотах перекрываются со средней высотой полета ночных мигрирующих птиц.
Любое развитие ветроэнергетики на шельфе требует одобрения на федеральном уровне или уровне штата и аренды как прибрежная территория является государственной собственностью. С начала 2000-х полномочия по регулированию оффшорной ветроэнергетики перешли через несколько федеральных агентств. До 2005 г. разрешение на морские ветряные турбины и фермы находились в ведении Инженерного корпуса армии США. В 2005 году, с принятием Закона об энергетической политике, Служба управления полезными ископаемыми в составе Министерства внутренних дел имеет полномочия по разработке ветряных турбин в федеральных водах, как Внешний континентальный шельф, отвечал за экономические ценности, потенциального воздействия на глобальную среду и координацию с федеральными агентствами и агентствами при утверждении разрешений нароэнергетику. Наконец, в 2010 году Служба управления полезными ископаемыми отвечает на три независимых агентства, из которых Бюро управления океанской энергией отвечает за аренду, выдачу разрешений, мониторинг и регулирование оффшорной ветроэнергетики.
Преследование любых видов морских млекопитающих США является нарушением Закона о защите морских млекопитающих 1972 года (50 CFR 18). Разработчики морских ветроэнергетических установок должны подать заявку на получение разрешения или разрешения на случайное преследование со всеми поставщиками о поставщиком, поставляет их морская деятельность, мерах по смягчению, а также обязательствх по мониторингу и отчетности. Морские ветровые проекты также соответствуют всем нормативным обязательствам, содержащимся в утвержденном на уровне правительстве Плане управления федеральной зоной в соответствии с Законом об управлении прибрежной зоной 1972 года, чтобы контролировать их влияние на прибрежные ресурсы.
Год | Всего | % от общего количества | Янв | Фев | мар | апр | май | июн | июл | авг | сен | Октябрь | ноя | декабрь |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1990 | 2789 | |||||||||||||
1991 | 2,951 | |||||||||||||
1992 | 2,888 | |||||||||||||
1993 | 3,006 | |||||||||||||
1994 | 3,447 | |||||||||||||
1995 | 3,164 | |||||||||||||
1996 | 3,234 | |||||||||||||
1997 | 3,288 | |||||||||||||
1998 | 3,026 | |||||||||||||
1999 | 4,488 | |||||||||||||
2000 | 5,593 | |||||||||||||
2001 | 6,737 | |||||||||||||
2002 | 10,354 | |||||||||||||
2003 | 10,729 | |||||||||||||
2004 | 14,144 | 0,36% | 999 | 1,022 | 1,291 | 1,295 | 1,702 | 1,397 | 1,164 | 1, 051 | 1,090 | 1,029 | 932 | 1,172 |
2005 | 14,597 | 0, 36% | 899 | 783 | 1,235 | 1,408 | 1,494 | 1,539 | 1,171 | 918 | 1,275 | 1,256 | 1,363 | 1,257 |
2006 | 26,589 | 0,65% | 2,383 | 1,922 | 2,359 | 2,472 | 2,459 | 2,052 | 1,955 | 1,655 | 1,879 | 2,442 | 2,540 | 2,472 |
2007 г. | 32,143 | 0.77% | 2,459 | 2,541 | 3,061 | 3,194 | 2,858 | 2,395 | 1,928 | 2,446 | 2,641 | 3,056 | 2,705 | 2,859 |
2008 | 55,363 | 1.34% | 4,273 | 3,852 | 4,782 | 5,225 | 5,340 | 5,140 | 4,008 | 3,264 | 3,111 | 4,756 | 4,994 | 6,616 |
2009 | 73 886 | 1,87% | 5,951 | 5,852 | 7,099 | 7,458 | 6,262 | 5,599 | 4,955 | 5,464 | 4,651 | 6,814 | 6 875 | 6,906 |
2010 | 94,652 | 2,29% | 6,854 | 5,432 | 8,589 | 9,764 | 8,698 | 8,049 | 6,724 | 6,686 | 7,106 | 7,944 | 9,748 | 9,059 |
2011 | 120,177 | 2,93% | 8,550 | 10,452 | 10,545 | 12,422 | 11,772 | 10,985 | 7,489 | 7,476 | 6,869 | 10,525 | 12,439 | 10,656 |
2012 | 140,822 | 3,48% | 13,632 | 11,052 | 14026 | 12,709 | 12,541 | 11,972 | 8,822 | 8,469 | 8,790 | 12,636 | 11,649 | 14,524 |
2013 | 167,665 | 4,13% | 14,633 | 13,907 | 15,643 | 17,294 | 16,264 | 13,766 | 11 146 | 9,593 | 11,709 | 13,720 | 15,888 | 14,100 |
2014 | 181,791 | 4,4 4% | 17,989 | 14,001 | 17,779 | 18,747 | 15,532 | 15,691 | 12,096 | 10,187 | 11,473 | 14,552 | 18,997 | 14,696 |
2015 | 190,927 | 4,67% | 15,258 | 14,964 | 15,361 | 17,835 | 17,060 | 13,398 | 13,632 | 13,040 | 13,859 | 16,391 | 19,693 | 20,067 |
2016 | 226,551 | 5,55% | 18,511 | 20,214 | 21,752 | 20,555 | 18,824 | 16,364 | 17,589 | 13,565 | 16,435 | 20,376 | 19,334 | 23,032 |
2017 г. | 254,254 | 6.33% | 20,270 | 21,692 | 25,599 | 25,403 | 22,317 | 19,429 | 15,711 | 13,094 | 17,291 | 24,789 | 23,320 | 22,776 |
2018 | 274 952 | 6,58% | 26 834 | 23,936 | 27,275 | 26,757 | 23,405 | 24,411 | 15897 | 19,507 | 17,991 | 21,154 | 22,493 | 24,825 |
2019 | 300,071 | 7,29% | 25,165 | 23,047 | 26,036 | 30,217 | 26,474 | 23,400 | 22,470 | 19867 | 24,299 | 28,144 | 25,656 | 27,183 |
2020 | 218,966 | 8,07% | 28,403 | 29,235 | 29,483 | 29,534 | 28,180 | 30,147 | 22,700 | 22,571 | ||||
Последняя запись,% от общего количества | 8,37% | 9,22% | 9,64% | 10,74% | 9,29% | 8,54% | 5,50% | 5,65% | 6,76% | 8,74% | 8,10% | 8,06% |
Избранные ежемесячные профили ветрогенерации | |
---|---|
США (2016) | Техас (2016) |
Айова (2018) | Оклахома (2015) |
Калифорния 2015 | Иллино йс 2015 |
Канзас 2015 | Миннесота 2015 |
Производство ветровой электроэнергии в США | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Год | Летняя мощность. (ГВт) | Производство электроэнергии. ( ТВтч) | Коэффициент мощности | Годовой рост. генерирующих мощностей | Годовой рост. произведенной энергии | Доля. возобновляемой электроэнергии | Доля. общей электроэнергии |
2018 | 94,3 | 274,95 | 0,333 | 7,6% | 8% | 40% | 6,80% |
2017 | 87,54 | 254,26 | 0,331 | 7, 8% | 12% | 37% | 6,30% |
2016 | 81,29 | 226, 99 | 0,319 | 12,0% | 19% | 37,2% | 5,57% |
2015 | 72,58 | 190,72 | 0,300 | 12,0% | 5,00% | 35,04% | 4,68% |
2014 | 64,85 | 181,79 | 0,320 | 8,13% | 8,31% | 33,68% | 4,44% |
2013 | 59,97 | 161,84 | 0,319 | 1,51% | 19,19% | 32, 15% | 4,13% |
2012 | 59,08 | 140,82 | 0,272 | 29,33 % | 17,17% | 28,47% | 3,48% |
2011 | 45,68 | 120,18 | 0,300 | 16,71% | 26,97% | 23,41% | 2,93% |
2010 | 39,14 | 94,65 | 0,276 | 14.11% | 28,10% | 22,15% | 2,29% |
2009 | 34,30 | 73,89 | 0,246 | 39,15% | 33,47% | 17.69% | 1,87% |
2008 | 24,65 | 55,36 | 0,256 | 49,21% | 60,70% | 14,53% | 1,34% |
2007 | 16,52 | 34,45 | 0,238 | 45,81% | 29,56% | 9, 77% | 0,83% |
2006 | 11,33 | 26,59 | 0,268 | 30,08 % | 49,30% | 6,89% | 0,65% |
2005 | 8,71 | 17,81 | 0,233 | 34,83% | 25,95% | 4,98% | 0,44% |
2004 | 6,46 | 14,14 | 0,250 | 7,67% | 26,36% | 4,02% | 0,36% |
На Wikimedia Commons есть СМИ, связанные с Энергия ветра в США и Ветряные электростанции в США. |