Yhdysvaltain tuulivoima

Yhdysvaltain tuulivoima on maan nopeimmin kasvava uusiutuvan energian teollisuus . Tammi-joulukuussa 2020 tuulivoimalla tuotettiin 337,5 terawattituntia eli 8,42 % kaikesta Yhdysvalloissa tuotetusta sähköstä. [1] Vuonna 2019 tuulivoima ohitti vesivoiman suurimmana uusiutuvana energialähteenä Yhdysvalloissa. Tammikuussa 2021 Yhdysvalloissa asennettu tuulivoiman kokonaiskapasiteetti oli 122 478 MW, toiseksi vain Kiinan ja EU:n jälkeen. [2] [3]

Potentiaali

Pacific Northwest Laboratory arvioi vuonna 2001 tuulivoimapotentiaalin 20 Yhdysvaltain osavaltiossa. Luokasta III ja sitä korkeammalla tuulivoimalla käytettävissä olevalla maalla 20 osavaltiota voivat tuottaa jopa 10 777 miljardia kWh sähköä vuodessa, mikä on kolme kertaa Yhdysvaltain kulutus vuonna 2001.

Pohjois-Dakotan osavaltiolla , jota kutsutaan "tuulienergian Saudi-Arabiaksi" , on suurin potentiaali .

Vuonna 2008 Yhdysvaltain energiaministeriö (DoE) julkaisi tutkimuksen: 20 % tuulienergiasta. DoE:n tutkimus ennustaa, että vuoteen 2030 mennessä Yhdysvallat tuottaa 20 prosenttia maassa tuotetusta sähköstä tuulienergialla [4] .

National Renewable Energy Laboratoryn (NREL) vuonna 2010 tekemän tutkimuksen mukaan offshore-tuulienergian potentiaaliksi on arvioitu 4150 GW, kun taas vuonna 2008 Yhdysvaltojen koko energian kokonaiskapasiteetti oli 1010 GW [5] .

Tärkeimmät tuulipuistot Yhdysvalloissa

Yhdysvaltain suurimmat tuulivoimalat
Nimi Osavaltio Teho,
MW
Altan tuulivoimakeskus Kalifornia 1547
Roscoen tuulipuisto Texas 781
Horse Hollow Wind Energy Center Texas 736
Tehachapi Passin tuulipuisto Kalifornia 690
Capricorn Ridgen tuulipuisto Texas 662
San Gorgonio Passin tuulipuisto Kalifornia 619
Fowler Ridgen tuulipuisto Indiana 600
Sweetwaterin tuulipuisto, Texas 585
Altamont Passin tuulipuisto Kalifornia 576

Taulukko: Yhdysvaltain suurimmat tuulivoimalat 2008-2012

Asennettu kapasiteetti tilan mukaan

Tuulipuistot rakennettiin vuoden 2014 alkuun mennessä 34 Yhdysvaltain osavaltioon.

Yhdysvaltain osavaltiot, joissa on suurin
asennettu tuulikapasiteetti
Paikka Osavaltio Teho,
MW
yksi Texas 14 098
2 Kalifornia 5 917
3 Iowa 5 688
neljä Oklahoma 3 782
5 Illinois 3 568
6 Oregon 3 153
7 Washington 3075
kahdeksan Minnesota 3035
9 Kansas 2967
kymmenen Colorado 2593
Kaikki yhteensä 65 879

Turbiinit vievät vain 1 % koko tuulipuiston alueesta. Maatila-alasta 99 %:lla on mahdollista harjoittaa maataloutta tai muuta toimintaa. Yhdysvaltain maanviljelijät saavat 3 000–5 000 dollaria vuotuisena vuokrana yhdestä heidän kiinteistölleen rakennetusta tuuliturbiinista. Jotkut maatilat vuokraamasta maata tuulipuistoihin saavat enemmän tuloja kuin päätoiminnastaan.

Suurimmat tuuliturbiinien toimittajat vuonna 2007

Suurimmat tuuliturbiinien
toimittajat Yhdysvaltain markkinoille vuonna 2007
Paikka Nimi Maa Turbiinien lukumäärä
,
kpl 		Kokonaisteho
,
MW
yksi GE Energy USA 1561 2342
2 Vestas Tanska 537 953
3 Siemens Saksa 375 863
neljä gamesa Espanja 242 484
5 Mitsubishi Power Systems Japani 356 356
6 Suzlonin energia Intia 97 197
Kaikki yhteensä 3188 5244

Vuonna 2008 Yhdysvaltoihin rakennettiin 55 uutta tuulivoimalaitetehdasta. Yhdysvalloissa valmistettujen laitteiden osuus kasvoi vuoden 2005 30 prosentista 50 prosenttiin vuonna 2008 [6] .

Offshore tuulivoima

Kiinnostus offshore-tuulipuistoja kohtaan johtuu siitä, että merituulet puhaltavat eniten. Lisäksi tuuliturbiinien sijainti merellä ratkaisisi kuluttajan läheisyyden ongelman, koska useimmat Amerikan suurkaupungit sijaitsevat rannikolla. Tällaisten hankkeiden kustannukset ovat kuitenkin paljon korkeammat, joten offshore- ja offshore-tuulipuistojen kehitys Yhdysvalloissa on melko hidasta. Yhdysvaltojen ensimmäinen merituulipuisto suunniteltiin rakennettavan Meksikonlahdelle . Voimalaitoksen ensimmäisen vaiheen oli määrä olla 250 MW. Ensimmäinen rakennuslupa myönnettiin lokakuussa 2006 .

Vuoden 2007 lopulla Yhdysvalloissa oli harkinnassa 16 offshore-tuulipuistohanketta.

Sisäministeri Ken Salazar ja energiaministeri Steven Chu ilmoittivat 7. helmikuuta 2011 yhteisen suunnitelman ("National Offshore Wind Strategy" [7] ) yhteydessä offshore-energian kehittämisen nopeuttamiseksi yhteisestä työsuunnitelmasta. . Ensinnäkin tämä 50,5 miljoonan dollarin lisärahoitus merituulihankkeisiin kolmella alueella: teknologian kehittäminen (tuuliturbiinien ja laitteiden innovatiiviset suunnittelut), markkinoiden esteiden poistaminen (perus- ja kohdennettuja taloudellisia tutkimuksia riskien vähentämiseksi, toimitusketjujen luomiseksi) , suunnittelu, infrastruktuurin optimointi jne.) ja seuraavan sukupolven lähetyksen luominen. Myös useita prioriteettivyöhykkeitä perustettiin tuuliturbiinien sijoittamiselle Keski-Atlantin osavaltioiden alueelle (122 neliökilometriä Delawaren rannikosta , 207 neliökilometriä Marylandista , 417 New Jerseyn edustalla ja 165 neliökilometriä Virginian edustalla ). Myöhemmin suunniteltiin määritellä samat vyöhykkeet Massachusettsin ja Rhode Islandin osavaltioiden edustalle sekä Pohjois-Carolinan rannikolle . Puhtaiden, uusiutuvien energialähteiden käyttöönoton merituulivoimalla pitäisi olla keino saavuttaa presidentin asettama tavoite : vuoteen 2035 mennessä tuottaa 80 prosenttia sähköstä puhtailla energialähteillä. Itse asiassa Yhdysvaltain sisäministeriö arvioi, että Uuden-Englannin ja Keski-Atlantin osavaltioiden rannikon edustalla olevien alueiden tuulivoimavarapotentiaali on yli 90 000 MW [8] . Ministerisuunnitelma keskittyy kolmeen keskeiseen haasteeseen: merituulivoiman suhteellisen korkea hinta, tekniset asennuksen ja käytön ongelmat sekä yhdysvaltalaisten yritysten kokemattomuus vastaavissa projekteissa. Ensimmäisen yhdysvaltalaisen 420 MW:n offshore-tuulipuiston, nimeltään Cape Wind , rakentaminen suunnitellaan Cape Codin alueelle , Massachusettsiin. Rakentamisen aloitusajankohta on 2013 . [9] .

Ekologia

Tuulipuistojen toiminta vuonna 2007 esti noin 28 miljoonan tonnin hiilidioksidipäästöt ilmakehään .

Tuulipuistot , toisin kuin perinteiset lämpövoimalat , tuottavat sähköä ilman vettä, mikä vähentää vesivarojen hyödyntämistä.

Tuulipuistot tuottavat sähköä polttamatta perinteisiä polttoaineita . Tämä vähentää kysyntää ja polttoaineiden hintoja.

Yksi 1 MW:n tuuliturbiini 20 käyttövuoden aikana säästää noin 29 000 tonnia hiiltä eli 92 000 tynnyriä öljyä .

Sähkön hinnat

Keskimääräinen sähkön hinta Yhdysvalloissa vuonna 2007 nousi 0,0918 dollariin kilowattitunnilta.

Lawrence Berkeley National Laboratoryn ( LBNL ) [10] mukaan 12 uutta Yhdysvaltoihin vuonna 2007 rakennettua tuulipuistoa myi sähkönsä hintaan 0,025–0,064 dollaria kWh:lta. Näistä kuusi uutta voimalaitosta myi sähkönsä alle 0,03 dollarin kilowattitunnilta.

1980-luvun alussa tuulisähkön hinta Yhdysvalloissa oli 0,38 dollaria kWh:lta. Samaan aikaan Teksasin kaikista osavaltioista kyseessä olevan alan kehitys liittyy alhaisimpiin kustannuksiin ja Kaliforniassa ja Uudessa-Englannissa päinvastoin korkeimpiin. [yksitoista]

Verokannustimet

Uusi tuulipuisto saa verohyvityksen (mutta ei tukea ) 0,015 dollaria tuotettua sähköä kWh kohti. Veroetuus on voimassa 10 vuotta.

Valtio tukee vain tutkimustyötä ja tuulienergian laitteiden tuotantoa.

Yhdysvaltain energiaministeriön (DoE) mukaan vuosina 1950–1997 Yhdysvaltain hallitus tuki energiateollisuutta 500 miljardilla dollarilla (vuoden 2004 hinnoilla ). Vuonna 2003 vain noin 1 % Yhdysvaltojen energiatuista oli tuulivoimalle.

Pieni tuulivoima

AWEA:n mukaan vuonna 2004 Yhdysvaltoihin asennettiin noin 30 MW pieniä tuulivoimaloita. Vuonna 2006 myytiin 6807 pientä tuuliturbiinia. Niiden kokonaisteho on 17 543 kW. Niiden kokonaiskustannukset ovat 56 082 850 dollaria (noin 3 200 dollaria kW tehoa kohti).

Vuonna 2009 myytiin 20,3 MW. pienet tuuligeneraattorit. Pienen tuulivoiman kokonaiskapasiteetti ylitti 100 MW. Yhdysvalloissa 95 yritystä valmisti laitteita pientuulivoimalle [12] . Vuonna 2010 myynti nousi 25,6 MW:iin. Pienen tuulivoiman markkinoiden koko oli 139 miljoonaa dollaria [13] .

Vuonna 2006 pienistä tuulivoimaloista 51 % asennettiin maaseutukoteihin, 19 % maatiloihin, 10 % pienyrityksille, 10 % kouluihin ja julkisiin rakennuksiin.

Pienen mittakaavan tuulivoiman kehittämisen lupaavimpia alueita pidetään alueita, joissa sähkön hinta on yli 0,1 dollaria kWh:lta. Pienten tuuliturbiinien tuottaman sähkön hinta vuonna 2006 Yhdysvalloissa oli 0,10–0,11 dollaria kWh:lta. AWEA odottaa tuotantokustannusten laskevan 0,07 dollariin kilowattitunnilta seuraavan viiden vuoden aikana.

AWEA ennustaa, että vuoteen 2020 mennessä Yhdysvaltojen pientuulivoiman kokonaiskapasiteetti kasvaa 50 tuhanteen MW:iin, mikä on noin 3 % maan kokonaiskapasiteetista. Tuulivoimalat asennetaan 15 miljoonaan kotiin ja 1 miljoonaan pienyritykseen. Pieni tuulivoimateollisuus työllistää 10 000 henkilöä. Ne tuottavat vuosittain tuotteita ja palveluita yli miljardin dollarin arvosta.

Työpaikat

Vuonna 2008 Yhdysvaltain tuulivoimateollisuus työllisti 85 000 henkilöä. Vuonna 2008 syntyi 35 000 uutta työpaikkaa. Tuulipuistojen rakentamisessa työskentelee noin 8 tuhatta työntekijää [14] .

Tilastot

Tuulipuistojen asennettu kapasiteetti ja sähköntuotanto Yhdysvalloissa vuosien mukaan [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [2] [23]
vuosi 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Asennettu kapasiteetti, MW 2539 4232 4687 6350 6723 9147 11 575 16 907 25 410 34 863
Sähköntuotanto, GWh 5593 6737 10 354 11 187 14 144 17 811 26 589 34 450 55 363 73 886
Tehon käyttökerroin , % 25.1 18.2 25.2 20.1 24.0 22.2 26.2 23.3 24.9 24.2
Tuulivoiman osuus sähköntuotannosta, % 1.9
vuosi 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019
Asennettu kapasiteetti, MW 40 267 46 916 60 005 61 107 65 880 74 471 82 171 89 078 96 487 105 583
Sähköntuotanto, GWh 94 652 120 177 140 822 167 840 181 655 190 927 226 993 254 303 274 952 300 071
Tehon käyttökerroin , % 26.8 29.2 26.8 31.4 31.5 29.3 31.5 32.6 32.5 32.4
Tuulivoiman osuus sähköntuotannosta, % [24] 2.3 2.9 3.5 4.1 4.4 4.7 5.5 6.3 6.5 7.1
vuosi 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029
Asennettu kapasiteetti, MW 122 478
Sähköntuotanto, GWh 337 510
Tehon käyttökerroin , % 31.5
Tuulivoiman osuus sähköntuotannosta, % 9.0

Lähteet

  1. ↑ Electric Power Monthly - Yhdysvaltain energiatietohallinto (EIA) . Haettu 14. maaliskuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 6. helmikuuta 2018.
  2. ↑ 1 2 Tuuliteollisuus sulkee vuoden 2020 ennätyksen kaikkien aikojen vahvimmin . American Clean Power Association (4. helmikuuta 2021). Haettu 27. helmikuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 3. maaliskuuta 2021.
  3. ↑ GWEC, Global Wind Report 2015, Annual Market Update. . Haettu 6. toukokuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 1. kesäkuuta 2019.
  4. ↑ 20 % Tuulienergiaraportti (linkki ei saatavilla) . Haettu 15. toukokuuta 2008. Arkistoitu alkuperäisestä 9. joulukuuta 2008. 
  5. ↑ Arvio rannikon tuulienergian resursseista Yhdysvalloissa . Haettu 7. lokakuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 17. lokakuuta 2011.
  6. ↑ Tuulivoimalaitokset rikkovat edelleen ennätyksiä kaikkialla maailmassa
  7. ↑ Lehdistötiedote: Salazar, Chu ilmoitti merkittävistä offshore Wind -aloitteista. 02/07/2011//www.doi.gov - http://www.doi.gov/news/pressreleases/Salazar-Chu-Announce-Major-Offshore-Wind-Initiatives.cfm Arkistoitu 15. kesäkuuta 2012 Waybackissa Kone
  8. ↑ Logan J., Kaplan MS CRS Repot for Congresses. Tuulivoima Yhdysvalloissa: Teknologia-, talous- ja politiikkakysymykset., s.11//www.fas.org
  9. ↑ Cape Wind Aikataulu//www.capewind.org/ - Arkistoitu kopio (linkki ei saatavilla) . Haettu 6. toukokuuta 2012. Arkistoitu alkuperäisestä 20. toukokuuta 2012. 
  10. ↑ Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) . Haettu 15. kesäkuuta 2022. Arkistoitu alkuperäisestä 21. joulukuuta 2017.
  11. ↑ Bolinger M., Wiser R. 2010 Wind Technologies Market Report. 06.2011, s. vii://www.eia.gov Arkistoitu 14. kesäkuuta 2022 Wayback Machinessa - http://www.eia.gov/forecasts/aeo/pdf/0383(2011).pdf Arkistoitu 27. maaliskuuta 2012 Wayback Machinessa
  12. ↑ Ron Stimmel, AWEA Pieni tuuli voimistuu, vaikka talous heikkenee. 29. kesäkuuta 2010
  13. ↑ Raghunandan Kothamasu, GlobalData Big Prospects for Small Wind Turbines 28. helmikuuta 2012 . Haettu 29. maaliskuuta 2012. Arkistoitu alkuperäisestä 10. lokakuuta 2012.
  14. ↑ Yhdysvaltain asennettu tuulienergiakapasiteetti kasvaa ennätysmäärällä 8 300 MW
  15. ↑ Sähkövoima kuukausittain . Yhdysvaltain energiaministeriö (helmikuu 2013). Käyttöpäivä: 16. helmikuuta 2013. Arkistoitu alkuperäisestä 10. joulukuuta 2012.
  16. ↑ Sähkövoima kuukausittain . Yhdysvaltain energiaministeriö (helmikuu 2014). Käyttöpäivä: 22. helmikuuta 2014. Arkistoitu alkuperäisestä 10. joulukuuta 2012.
  17. ↑ Sähkötietoselain . Yhdysvaltain energiaministeriö. Haettu 2. joulukuuta 2018. Arkistoitu alkuperäisestä 24. marraskuuta 2021.
  18. ↑ Tuulivoiman Amerikka: asennettu tuulikapasiteetti ja tuuliprojektien sijainnit Yhdysvalloissa . Yhdysvaltain energiaministeriö (19. tammikuuta 2012). Käyttöpäivä: 19. tammikuuta 2012. Arkistoitu alkuperäisestä 14. maaliskuuta 2014.
  19. ↑ WINDExchange: asennettu tuulikapasiteetti (linkki ei ole käytettävissä) . energy.gov . Office of Energy Efficiency and Renewable Energy, Yhdysvaltain energiaministeriö (5. maaliskuuta 2010). Haettu 24. tammikuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 5. heinäkuuta 2017. 
  20. ↑ Yhdysvaltain tuuliteollisuuden neljännen vuosineljänneksen 2014 markkinaraportti . AWEA (27. tammikuuta 2016). Haettu 7. maaliskuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 18. heinäkuuta 2016.
  21. ↑ AWEA 2016 neljännen vuosineljänneksen markkinaraportti (linkki ei saatavilla) . AWEA . American Wind Energy Association. Haettu 9. helmikuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 11. helmikuuta 2017. 
  22. ↑ 2017 Wind Technologies Market Report
  23. ↑ WINDExchange: Yhdysvaltoihin asennettu ja potentiaalinen tuulivoimakapasiteetti ja -tuotanto . Haettu 14. maaliskuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 6. joulukuuta 2020.
  24. ↑ Yhdysvaltain energiatietohallinto. kansainvälinen. Sähkö .

Linkit