V USA se chystá druhá fáze rozvoje větrných elektráren na moři, která začíná ve státě Maine, který vidí svou energetickou budoucnost v novém typu větrných turbín. Jedná se o turbíny, které mohou plout v hlubších vodách a které mohou být postaveny levněji než stávající větrné turbíny, které se staví nebo plánují podél většiny východního pobřeží USA.
Jedním z hlavních příjemců takzvaných „plovoucích turbín“ – turbín, které jsou drženy kotevními lany připevněnými ke kotvám ve vodách hlubších než 160 stop – bude pravděpodobně americká vláda.Západní pobřeží USA, kde Kalifornie a Havaj plánují větrné farmy a Oregon a Washington je budou následovat.
„Bude to globální průmysl,“ předpovídá Walter Musial, přední odborník na větrnou energii na moři z Národní laboratoře pro obnovitelnou energii. V současné době je tento byznys v plenkách, ale poznamenal, že 80 % světových pobřežních vod vhodných pro větrné turbíny v blízkosti velkých populačních center je hlubokých.
Hlavní typ pobřežních turbín postavených v Evropě a právě začínajících vznikat podél východního pobřeží je instalován v mělčích vodách na pevných základech, jejichž výstavba v hlubších vodách může být příliš nákladná. Musial však předpovídá, že plováky, které mají navíc výhodu úspory nákladů, protože se montují v nedalekých přístavech a pak jsou odtaženy na moře, budou s nimi do roku 2024 „cenově téměř konkurenceschopné“.
Plováky pravděpodobně významně podpoří to, co se již stalo velkým, kapitálově náročným podnikáním v oblasti obnovitelných zdrojů energie. Podle odhadu Delawarské univerzity zahrnují stávající pobřežní turbíny s pevným dnem, které jsou ve výstavbě nebo v pokročilém plánování v sedmi státech východního pobřeží, kapitálové náklady ve výši 70 miliard dolarů a jejich výsledkem by bylo 18.6 gigawattů elektřiny – ekvivalent výkonu 18 průměrně velkých jaderných elektráren – mezi lety 2020 a 2030 (Climatewire, 30. července).
Na rozdíl od turbín s pevným dnem, kterým nyní dominují evropské společnosti, byly plovoucí turbíny průkopníky amerických inovátorů, včetně týmu výzkumníků z University of Maine. Ti se v roce 2009 pustili do práce, aby našli zdroj energie, který by stát zachránil před hrozící ekonomickou krizí, protože cena topného oleje vzrostla na 4 dolary za galon.
Pokud by tato cena přetrvala, poznamenal Habib Dagher, výkonný ředitel Centra pokročilých struktur a kompozitů na University of Maine, znamenalo by to roční účet za topení ve výši 10 000 dolarů, což by rodiny a komunity v severním Maine během tamních mrazivých zim uvrhlo do chudoby. „Bylo to neudržitelné a ve státě to znamenalo velkou krizi,“ vzpomínal v jednom rozhovoru.
Tým se tedy vrhl na plán možného řešení:
Podpořen mainským zákonodárným sborem, kterému chyběl jeden hlas k jednomyslnému schválení, a finanční pomocí amerického ministerstva energetiky tým postavil model větrné turbíny, o osminu menší než běžná turbína, a umístil ji na plovák. Pak ji tým nechal odtáhnout remorkérem na místo na moři.
Byla malá, ale dostatečně silná, aby odolala silnému větru a rozbíjejícím se vlnám, a v roce 2013 se zapsala do historie jako první plovoucí větrná turbína, která dodávala elektřinu do elektrické sítě USA.
Na papíře to vypadalo impozantně, protože potenciál Maine pro výrobu větrné energie na moři je 36krát větší než celková spotřeba elektřiny ve státě. V následujících letech se toho moc nedělo, ale nedávno se k Maine připojili dva vážní průmysloví hráči, kteří uzavřeli partnerství v hodnotě 100 milionů dolarů s cílem postavit plovoucí turbínu v plné velikosti poblíž této lokality.
Jsou to Diamond Offshore Wind, dceřiná společnost japonské Mitsubishi Corp., a RWE Renewables, dceřiná společnost velké německé elektrárenské společnosti a druhá největší společnost zabývající se větrnou energií na moři na světě. Maine také zahájilo jednání s americkým ministerstvem vnitra, Massachusetts a New Hampshire, aby prozkoumalo možnosti dalších lokalit na moři, které by mohly dodávat čistou energii do horní části Nové Anglie.
Nyní se to, co začalo jako Dagherův sen, změnilo ve větší sen: „Síla mainské ekonomiky, zachování našich přírodních zdrojů, dlouhodobé zdraví a blahobyt našich komunit a budoucích generací závisí z velké části na tom, zda přejdeme na čistou energii a budeme řešit hrozbu změny klimatu,“ řekl guvernér státu Maine. Janet Millsová (D) při oznámení partnerství RWE a Mitsubishi.
Pionýrem v USA na západním pobřeží je Alla Weinsteinová, nyní generální ředitelka společnosti Castle Wind, která navrhuje výstavbu plovoucí větrné farmy s až 100 turbínami točícími se na moři v Morro Bay ve střední Kalifornii. Když Weinsteinová, přistěhovalkyně z Ruska, která přišla v roce 1974 s mizivou znalostí angličtiny a polovičním vysokoškolským vzděláním, v roce 2008 poprvé navrhla tuto myšlenku, reakce byly nevalné.
„Plovoucí větrné elektrárny na moři?“ ptali se. „Přijďte za 15 let,“ vzpomínal Weinstein v jednom rozhovoru. „O dva roky později jsme měli demonstrační projekt.“
Zatímco Dagher měl za sebou stát Maine, Weinstein našel v Kalifornii jen vlažnou podporu. Našla však dva investory ochotné financovat demonstrační projekt, větrnou turbínu v plné velikosti na plovoucí plošině, která měla být umístěna na moři u Portugalska. Ta začala vyrábět elektřinu v roce 2011.
Demonstrace pomohla Weinsteinově první společnosti Principle Power Inc. postavit další dvě plovoucí plošiny v Portugalsku a další u pobřeží Skotska. A Weinsteinová byla vybrána jako první prezidentka nové obchodní asociace European Ocean Energy Association, kde jí nové kontakty pomohly vybrousit její další cíl, kterým bylo vrátit se a nastartovat výstavbu v hlubokých vodách na pobřeží Kalifornie.
V roce 2015 opustila společnost Principle Power a později založila Castle Wind, společný podnik s EnBW North America, dceřinou společností jedné z největších německých energetických společností, která patří mezi světové lídry v oblasti větrné energie na moři. Její nevyžádaný návrh na výstavbu plovoucí větrné farmy 30 mil od centrálního kalifornského pobřeží podnítil zájem dalších 13 potenciálních uchazečů, kteří se pravděpodobně zúčastní federální aukce na pronájem pozemku na začátku příštího roku.
Kalifornie nabízí jeden z největších národních trhů s obnovitelnou energií. Stanovila si cíle pro 50 % obnovitelné energie do roku 2025 a 100 % do roku 2045. Zvažuje návrhy na druhou plovoucí větrnou farmu na moři z okresu Humboldt, 270 mil severně od San Francisca.
Stará společnost Weinsteinové, Principle Power, se sídlem v kalifornském Emeryville, je mezi společnostmi, které doufají, že prodají základny turbín její nové společnosti a dalším společnostem, které se chystají ucházet o kalifornské pronájmy. „Alla je naším velkým klientem a my se těšíme na spolupráci s ní,“ řekl João Metelo, který ji vystřídal ve funkci generálního ředitele společnosti Principle Power.
Na rozdíl od jiných technologií větrných turbín na moři, které byly navrženy převážně v Evropě, byly patentované základny „WindFloat“ společnosti Principle Power vynalezeny v Berkeley v Kalifornii. Fungují na systému, který rozvádí vodu do každého ze tří plovoucích balastů turbíny, aby udržel točící se turbínu ve vzpřímené poloze bez ohledu na náklon a naklánění oceánu.
Tato technologie dozrála do větrných farem ve vodách u Portugalska, Skotska a Francie a Metelo nyní očekává, že největší světové projekty vyrostou v hlubších vodách u západního pobřeží a na Havaji. „Pro toto odvětví udělala velké věci,“ řekl Metelo s odkazem na Weinsteina.
Offshore wind, dokonce i v hlubších a vzdálenějších vodách u Kalifornie, není byznys pro slabé povahy. V Kalifornii vznesly námitky rybářské skupiny. Stejně tak americké ministerstvo obrany, které se obává výcvikových prostorů pro piloty na moři a rušení roztočených turbín radarovými zařízeními.
Weinsteinová, která získala titul elektroinženýrky na Stevensově technologickém institutu v Hobokenu ve státě New Jersey, a poté několik let pracovala jako letecká inženýrka, se rozhodla, že kariéra podnikatelky v oblasti obnovitelných zdrojů energie stojí za riziko.
„Je to spíš o tom, že člověk tak nějak cítí, co chce dělat, a když se to před ním objeví, cítí se správně. Pokud se nebojíte dělat něco, na co nemáte manuál, pak se takové věci dějí,“ vysvětlila v rozhovoru.
Přestože jsou plováky v současné době dražší než větrné turbíny s pevným základem v oceánu, Musialová z NREL věří, že odstraní velkou ekonomickou překážku v podnikání s větrnými elektrárnami na moři, protože větrné turbíny jsou stále větší a americký zákon zvaný Jonesův zákon vyžaduje, aby velmi velké a velmi drahé americké
Vysvětlil, že plovoucí turbíny lze sestavit v místních námořních přístavech, odtáhnout na moře k instalaci a v případě potřeby dokonce odtáhnout zpět do přístavu k větším opravám, což sníží náklady na pracovní sílu.
V Evropě se nyní rozvíjí třetí etapa v oblasti energie na moři, která se týká jak pevných, tak plovoucích farem větrných turbín. S rostoucí poptávkou po obnovitelné energii začaly společnosti zvažovat způsoby, jak snížit přetížení elektrického vedení výrobou a skladováním přebytečné energie na moři. Jedním ze způsobů je využití elektrolýzy k štěpení vodíku z mořské vody a jeho skladování v podvodních měchýřích v blízkosti větrných elektráren.
Německo zahájilo experimenty. Nizozemská vláda nedávno oznámila „Crosswind“, nedotovanou větrnou farmu na moři, kterou staví ropná společnost Royal Dutch Shell PLC a místní energetická společnost Eneco. Bude testovat různé způsoby výroby a skladování přebytečné energie na moři, včetně plovoucích solárních panelů, dočasného bateriového úložiště a elektrolyzéru.
V dopise zaslaném nizozemskému parlamentu ministrem hospodářství s názvem „Offshore Wind Energy Roadmap 2030“ se vysvětluje, že tzv. zelený vodík by mohl zabránit tomu, aby cena elektřiny vyrobené na moři byla příliš nízká na to, aby podporovala další investice na moři. Toho by se dosáhlo tím, že by se více vodíku vyrábělo na moři a dopravovalo na pobřeží k různým účelům. Patří mezi ně dodávky vodíku pro elektromobily vybavené palivovými články a pro vytápění budov, protože Nizozemsko pokračuje v plánovaném postupném vyřazování fosilních paliv.
Přes ambice různých států v oblasti obnovitelných zdrojů energie na to Spojené státy ještě nejsou připraveny, upozornil Musial. „Ale moje křišťálová koule říká, že za 10 let si budeme dělat starosti se zeleným vodíkem. Teď je na to možná trochu brzy.“
Přetištěno z Climatewire se souhlasem E&E News. E&E denně přináší zásadní zprávy z oblasti energetiky a životního prostředí na adrese www.eenews.net.
.