По мнению исследователей из Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL) Министерства энергетики США, которые смоделировали развертывание этого развивающегося энергетического сектора США в новых глубина и детализация.

Исследователи, проводившие анализ, рассмотрели множество сценариев, чтобы более четко понять, как один возобновляемый ресурс может повлиять на цель страны по декарбонизации энергетической системы. По их словам, текущая роль морской ветроэнергетики в Соединенных Штатах недостаточно изучена.

Исследователи обнаружили, что к 2050 году морская ветроэнергетика может генерировать до 8% электроэнергии страны, но эта мощность может варьироваться в широком диапазоне: от 30 до 250 гигаватт, в зависимости от того, как в ближайшие десятилетия будут развиваться различные факторы, связанные с энергосистемой.

Анализ « Расширенные сценарии моделирования для понимания роли прибрежного ветра в декарбонизации Соединенных Штатов » опубликован в журнале Nature Energy.

Соавторы NREL Филипп Бейтер, Трие Май и Мэтт Мауэрс сотрудничали с Джоном Бистлайном из независимого некоммерческого энергетического научно-исследовательского института EPRI, чтобы изучить широкий спектр сценариев, связанных с политикой, технологическими затратами, передачей и размещением.

Авторы используют модель расширения мощностей и обнаруживают, что высокие уровни развертывания морской ветроэнергетики наиболее вероятны в сценариях, где существует сочетание строгой политики декарбонизации, низких затрат на технологии, меньшего количества вариантов размещения наземных возобновляемых источников энергии и ограниченной межрегиональной передачи энергии. Например, основной сценарий исследования рассматривает строгие правила зонирования для береговых ветровых и солнечных панелей , которые расширяют рыночный потенциал морской ветроэнергетики.

«Мы представляем расположение, энергоснабжение и передачу энергии с высоким пространственным и временным разрешением », — сказал ведущий автор Бейтер, — «что позволяет нам исследовать ряд путей декарбонизации и будущую роль морской ветроэнергетики».

Принимая во внимание различные условия, исследователи могут более полно учитывать растущее количество и серьезность компромиссов, возникающих в сценариях декарбонизации. Результаты анализа показывают, как ограничения влияют на развертывание, и могут привести к различным выводам.

Во многих изученных сценариях развертывание морской ветроэнергетики ограничено уровнем, определенным текущими государственными обязательствами, при этом солнечная фотоэлектрическая энергия и наземный ветер удовлетворяют большую часть нового спроса на электроэнергию до 2050 года. Количество энергии, получаемой от атомной, гидроэнергетики и ископаемого топлива, относительно постоянно . во всех сценариях, при этом производство ископаемого топлива будет ограничено ограничением выбросов, если только технология улавливания и секвестрации углерода не будет доступна и экономически жизнеспособна.

Согласно основному сценарию исследования с высоким ростом нагрузки и электрификацией, мощность морской ветровой энергии к 2050 году составит 133 гигаватта. Для сравнения, установленные наземные ветряные электростанции, разбросанные по Соединенным Штатам, сегодня составляют около 141 гигаватт и производят 10% электроэнергии страны.

«Для источников нового поколения, таких как морская ветроэнергетика, особенно важно определить типы условий, при которых они могут быть жизнеспособными в различных частях страны», — сказал Май.

В Соединенных Штатах в настоящее время работают только две небольшие морские ветряные электростанции у берегов Род-Айленда и Вирджинии, но планируется построить еще множество электростанций вдоль Атлантического и Тихоокеанского побережий. Первая крупная морская ветряная электростанция в США с запланированной установленной мощностью 800 мегаватт может начать вырабатывать электроэнергию уже этой осенью у побережья Массачусетса.

Высокая неопределенность в отношении будущих путей декарбонизации также повышает необходимость усиления координации между местными, государственными и федеральными властями в энергетическом секторе и планировании морской ветровой инфраструктуры , отмечают исследователи.

«Наше исследование выявляет несколько ограничений, которые, если их не устранить, могут привести к совершенно иному будущему морской ветроэнергетики в США », — сказал Бейтер. «Тем не менее, многие ограничения, присущие моделированию энергетических систем, остаются и требуют тщательной интерпретации и представления».