A tengeri szélerőművek fejlesztésének második szakasza hamarosan megkezdődik az Egyesült Államokban, kezdve Maine államban, amely egy új típusú szélturbinára építi energetikai jövőjét. Ez egy olyan, amely képes lebegni a mélyebb vizekben, és amelyet olcsóbban lehet megépíteni, mint a meglévő szélturbinákat, amelyeket az USA keleti partvidékének nagy részén építenek vagy terveznek.
Az úgynevezett “úszók” – a 160 lábnál mélyebb vizekben horgonyokhoz rögzített rögzítőkötelek által tartott turbinák – egyik fő kedvezményezettje valószínűleg az U.USA nyugati partvidéke, ahol Kalifornia és Hawaii szélerőműparkokat tervez, és várhatóan Oregon és Washington is követni fogja őket.
“Ez egy globális iparág lesz” – jósolta Walter Musial, a National Renewable Energy Laboratory vezető szakértője a tengeri szélerőművekről. Jelenleg az üzletág még gyerekcipőben jár, de megjegyezte, hogy a világ szélerőművek számára alkalmas tengeri vizeinek 80%-a a nagyobb lakossági központok közelében mélyen van.
Az Európában épített és a keleti part mentén mostanában emelkedő tengeri turbinák fő típusát sekélyebb vizekben, rögzített alapokra telepítik, amelyek építése a mélyebb vizekben túl drága lehet. De az úszóturbinák, amelyeknek további költségtakarékos előnye, hogy a közeli kikötőkben szerelik össze, majd vontatják ki a tengerre, Musial előrejelzése szerint 2024-re “közel vagy majdnem versenyképes lesz a költségük” velük szemben.
Az úszóturbinák valószínűleg nagy lendületet adnak annak, ami már most is egy nagy, tőkeigényes megújulóenergia-üzletággá vált. A Delaware-i Egyetem becslése szerint a hét keleti parti államban folyamatban lévő vagy előrehaladott tervezés alatt álló, már meglévő, rögzített fenekű tengeri turbinák 70 milliárd dollár tőkeköltséggel járnak, és 18.6 gigawatt villamos energiát – ami 18 átlagos méretű atomerőmű teljesítményének felel meg – 2020 és 2030 között (Climatewire, július 30.).
A fixfenekű turbinákkal ellentétben, amelyeket jelenleg az európai vállalatok uralnak, az úszóturbinákat amerikai innovátorok, köztük a Maine-i Egyetem kutatócsoportja vezették be. Ők 2009-ben láttak munkához, hogy olyan energiaforrást találjanak, amely megmentheti az államot a fenyegető gazdasági válságtól, mivel a fűtőolaj ára gallononként 4 dollárra emelkedett.
Ha ez így maradna, jegyezte meg Habib Dagher, a Maine-i Egyetem fejlett szerkezetek és kompozitok központjának ügyvezető igazgatója, ez évi 10 000 dolláros fűtésszámlát jelentene, ami a fagyos teleken Maine északi részén a családokat és közösségeket szegénységbe taszítaná. “Ez nem volt fenntartható és nagy válságot jelentett az államban” – emlékezett vissza egy interjúban.
A csapat tehát belevetette magát egy lehetséges megoldás tervébe: Dagher álma egy olyan turbináról, amely üreges, vödörszerű betonból készült úszókból álló talapzaton ül.
A Maine állam törvényhozása által egy szavazat híján egyhangú jóváhagyással és az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumának pénzügyi segítségével a csapat felállított egy modell szélturbinát, amely egynyolcad akkora volt, mint egy hagyományos turbina, és egy úszóra helyezte. Ezután a csapat egy vontatóhajóval vontatta ki egy tengeri helyszínre.
Kicsi volt, de elég erős ahhoz, hogy ellenálljon az erős szélnek és a hullámverésnek, és 2013-ban történelmet írt, mint az első úszó szélturbina, amely áramot táplált az amerikai elektromos hálózatba.
Papíron ez lenyűgözőnek tűnt, mivel Maine tengeri szélerőművi potenciálja 36-szor nagyobb, mint az állam teljes áramszükséglete. A következő években nem sok minden történt, de nemrég két komoly iparági szereplő csatlakozott Maine-hez egy 100 millió dolláros partnerségben, hogy egy teljes méretű úszó turbinát építsenek a helyszín közelében.
Ezek a Diamond Offshore Wind, a japán Mitsubishi Corp. leányvállalata, és az RWE Renewables, egy nagy német áramszolgáltató leányvállalata és a világ második legnagyobb tengeri szélerőműve. Maine az Egyesült Államok belügyminisztériumával, Massachusetts-szel és New Hampshire-szel is megkezdte a tárgyalásokat, hogy megvizsgálják más tengeri telephelyek lehetőségét, amelyek tiszta energiával láthatnák el Felső-New Englandet.
Most ami Dagher álmának indult, az egy nagyobb álommá vált: “Maine gazdaságának ereje, természeti erőforrásaink megőrzése, közösségeink és a jövő nemzedékek hosszú távú egészsége és jóléte nagymértékben függ a tiszta energiára való átállástól és az éghajlatváltozás veszélyének kezelésétől” – mondta Maine kormányzója. Janet Mills (D) az RWE-Mitsubishi partnerség bejelentésekor.
A nyugati parton az USA úttörője Alla Weinstein, aki jelenleg a Castle Wind nevű cég vezérigazgatója, amely egy úszó szélerőműpark építését javasolja, amelyben akár 100 turbina is foroghat a közép-kaliforniai Morro-öbölben. Amikor Weinstein, egy oroszországi bevándorló, aki 1974-ben érkezett kevés angol nyelvtudással és félbehagyott főiskolai végzettséggel, 2008-ban először vetette fel az ötletet, a reakciók nem voltak túl nagyok.
“Úszó tengeri szélerőmű?” – kérdezték. “Jöjjön vissza 15 év múlva” – emlékezett vissza Weinstein egy interjúban. “Két évvel később volt egy demonstrációs projektünk.”
Míg Dagher mögött Maine állam állt, Weinstein csak langyos támogatásra talált Kaliforniában. Talált azonban két befektetőt, akik hajlandóak voltak finanszírozni egy demonstrációs projektet, egy teljes méretű szélturbinát egy úszó platformon, amelyet Portugáliától távolabb, a tengerparton helyeztek volna el. Ez 2011-ben kezdett áramot termelni.
A demonstráció segített Weinstein első cégének, a Principle Power Inc.-nek két további úszó platformot építeni Portugáliában és egy másikat Skócia partjainál. Weinsteint pedig beválasztották egy új szakmai szövetség, az Európai Óceánenergia Szövetség első elnökévé, ahol az új kapcsolatok segítettek neki a következő céljának kiélezésében, ami az volt, hogy visszatérjen és beindítsa az építkezést a kaliforniai nyílt tengeri vizeken.
2015-ben elhagyta a Principle Power-t, és később megalapította a Castle Windet, egy közös vállalkozást az EnBW North America-val, az egyik legnagyobb német energetikai vállalat leányvállalatával, amely a tengeri szélerőművek globális vezetői közé tartozik. Az ő kéretlen ajánlata egy úszó szélerőműpark építésére 30 mérföldre a közép-kaliforniai partoktól felkelti 13 másik potenciális ajánlattevő érdeklődését, akik valószínűleg részt vesznek a jövő év elején a bérleti területre kiírt szövetségi árverésen.
Kalifornia az ország egyik legnagyobb megújulóenergia-piacát kínálja. Célként tűzte ki, hogy 2025-re 50%-ban, 2045-re pedig 100%-ban megújuló energiát használjon. A San Franciscótól 270 mérföldre északra fekvő Humboldt megyében egy második tengeri úszó szélerőműparkra vonatkozó javaslatokat vizsgál.”
Weinstein régi cége, a Principle Power, amely a kaliforniai Emeryville-ben található, azon cégek között van, amelyek remélik, hogy turbinalapokat adhatnak el az új cégének és másoknak, akik a kaliforniai bérletekre való licitálásra készülnek. “Alla nagyszerű ügyfelünk, és alig várjuk, hogy együtt dolgozhassunk vele” – mondta João Metelo, aki a Principle Power vezérigazgatójaként követte őt.
A többi tengeri szélturbina-technológiával ellentétben, amelyeket főként Európában terveztek, a Principle Power szabadalmaztatott “WindFloat” alapokat a kaliforniai Berkeleyben találták fel. Olyan rendszerrel működnek, amely vizet juttat a turbina három úszó ballasztjának mindegyikéhez, hogy a forgó turbinát az óceán dőlésétől és dőlésétől függetlenül függőlegesen tartsa.
A technológia a Portugália, Skócia és Franciaország melletti vizeken szélerőművekké érett, és a Metelo most arra számít, hogy a világ legnagyobb projektjei a nyugati partok és Hawaii előtti mélyebb vizekben emelkednek majd. “Nagy dolgokat tett az iparágért” – mondta Metelo, Weinsteinre utalva.
A tengeri szélerőművek, még a Kalifornia előtti mélyebb, távoli vizeken sem a gyengébbeknek való üzlet. A halászati csoportok Kaliforniában ellenvetéseket emeltek. Az Egyesült Államok Védelmi Minisztériuma is, amely aggódik a tengeri pilótakiképző területek és a forgó turbinák radarberendezésekkel való interferenciája miatt.
Weinstein, aki villamosmérnöki diplomáját a Stevens Institute of Technology-n szerezte Hobokenben (N.J.), majd néhány évig repülőmérnökként dolgozott, úgy döntött, hogy a megújuló energiával foglalkozó vállalkozói karrier megéri a kockázatot.
“Inkább arról van szó, hogy az ember érzi, mit akar csinálni, és amikor ez elébe kerül, akkor úgy érzi, hogy ez a helyes. Amíg nem félsz attól, hogy olyasmit csinálsz, amihez nincs meg a kézikönyved, addig ezek a dolgok megtörténnek” – magyarázta egy interjúban.
Míg az úszók jelenleg drágábbak, mint az óceánban rögzített alapokon álló szélturbinák, Musial az NREL-től úgy véli, hogy nagy gazdasági akadályt fognak elhárítani a tengeri szélerőmű üzletágban, mert a szélturbinák egyre nagyobbak, és a Jones Act nevű amerikai törvény megköveteli a nagyon nagy és nagyon drága amerikai…
Az úszóturbinákat azonban a helyi tengeri kikötőkben lehet összeszerelni, a telepítéshez kivontatni a tengerre, és szükség esetén akár vissza is lehet vontatni a kikötőbe nagyobb javításokra, ami csökkenti a munkaerőköltségeket.
A tengeri energiának van egy harmadik szakasza is, amely jelenleg Európában fejlődik, és amely mind a rögzített, mind az úszó szélturbina-farmokra vonatkozik. A megújuló energia iránti kereslet növekedésével a vállalatok elkezdtek azon gondolkodni, hogyan lehetne csökkenteni a villamosenergia-vezetékek zsúfoltságát a felesleges energia tengeri előállításával és tárolásával. Ennek egyik módja az, hogy elektrolízissel hidrogént választanak ki a tengervízből, és azt víz alatti hólyagokban tárolják a szélerőművek közelében.
Németországban megkezdték a kísérleteket. A holland kormány nemrég jelentette be a “Crosswind” nevű, nem támogatott tengeri szélerőműparkot, amelyet a Royal Dutch Shell PLC, egy olajipari nagyvállalat és az Eneco, egy helyi közműszolgáltató épít. A létesítmény a felesleges tengeri energia előállításának és tárolásának különböző módjait fogja tesztelni, beleértve az úszó napelemtáblákat, az ideiglenes akkumulátortárolást és egy elektrolízist.
A holland parlamentnek a gazdasági miniszter által küldött “Tengeri szélenergia útiterv 2030” című levélben kifejtette, hogy az úgynevezett zöld hidrogén megakadályozhatja, hogy a tengeren termelt villamos energia ára túl alacsony legyen a további tengeri beruházások támogatásához. Ezt úgy lehetne elérni, hogy több hidrogént állítanának elő a tengeren, és azt különböző célokra a partra szállítanák. Ezek közé tartozik az üzemanyagcellákkal felszerelt elektromos autók hidrogénnel való ellátása és az épületek fűtése, ahogy Hollandia folytatja a fosszilis tüzelőanyagokról való tervezett fokozatos leszokást.
A különböző államok megújuló energiával kapcsolatos ambíciói ellenére az Egyesült Államok még nem áll készen erre, mutatott rá Musial. “De a kristálygömböm azt mondja, hogy 10 éven belül a zöld hidrogén miatt fogunk aggódni. Most még talán egy kicsit korai lenne.”
A Climatewire-ről az E&E News engedélyével nyomtatva. Az E&E naponta tudósít az alapvető energetikai és környezetvédelmi hírekről a www.eenews.net oldalon.