O a doua fază a dezvoltării eoliene offshore este pe cale să înceapă în SUA, începând din Maine, un stat care își vede viitorul energetic construit pe un nou tip de turbină eoliană. Este unul care poate pluti în ape mai adânci și care poate fi construit mai ieftin decât turbinele eoliene existente, construite sau planificate de-a lungul celei mai mari părți a coastei de est a SUA.
Unul dintre principalii beneficiari a ceea ce se numește „floaters” – turbine care sunt susținute de linii de ancorare atașate la ancore în ape mai adânci de 160 de picioare – va fi probabil U.S.U.A. Coasta de Vest, unde California și Hawaii planifică parcuri eoliene, iar Oregon și Washington sunt așteptate să le urmeze.
„Aceasta va fi o industrie globală”, a prezis Walter Musial, cel mai mare expert în domeniul eolian offshore pentru National Renewable Energy Laboratory. În momentul de față, afacerea este la început, dar el a remarcat că 80% din apele offshore din lume potrivite pentru turbine eoliene în apropierea marilor centre de populație sunt adânci.
Cel mai important tip de turbine offshore construite în Europa și care abia încep să se ridice de-a lungul coastei de est sunt instalate în ape mai puțin adânci, pe fundații fixe, care pot fi prea scumpe pentru a fi construite în ape mai adânci. Dar flotoarele, care au avantajul suplimentar de a reduce costurile, fiind asamblate în porturile din apropiere și apoi remorcate în largul mării, a prezis Musial, vor fi „aproape sau aproape de a fi competitive din punct de vedere al costurilor” cu acestea până în 2024.
Flotoarele sunt susceptibile de a da un impuls major la ceea ce a devenit deja o afacere de energie regenerabilă de mari dimensiuni și cu utilizare intensivă de capital. Potrivit unei estimări a Universității din Delaware, turbinele offshore cu fund fix existente în curs de realizare sau în planificare avansată în șapte state de pe coasta de est implică costuri de capital de 70 de miliarde de dolari și ar duce la 18.6 gigawați de energie electrică – echivalentul producției a 18 centrale nucleare de dimensiuni medii – între 2020 și 2030 (Climatewire, 30 iulie).
Spre deosebire de turbinele cu fund fix, o afacere dominată în prezent de companii europene, cele plutitoare au fost inițiate de inovatori americani, inclusiv de o echipă de cercetători de la Universitatea din Maine. Aceștia s-au apucat de treabă în 2009 pentru a găsi o sursă de energie care ar putea salva statul de o criză economică iminentă, deoarece prețul uleiului de încălzire crescuse până la 4 dolari pe galon.
Dacă acest preț persista, a observat Habib Dagher, directorul executiv al Centrului de Structuri și Compozite Avansate al Universității din Maine, ar însemna o factură anuală de încălzire de 10.000 de dolari, împingând familiile și comunitățile din nordul statului Maine în sărăcie în timpul iernilor sale geroase. „Nu era sustenabil și reprezenta o mare criză în stat”, a reamintit el într-un interviu.
Așa că echipa a plonjat într-un plan pentru o potențială soluție: Visul lui Dagher de a avea o turbină așezată pe o bază făcută din plutitoare de beton goale, ca niște găleți.
Apoi susținută de legislativul statului Maine cu un vot mai puțin decât o aprobare unanimă și cu ajutor financiar din partea Departamentului de Energie al SUA, echipa a ridicat un model de turbină eoliană, de o optime din dimensiunea unei turbine convenționale, și a pus-o pe o plutitoare. Apoi, echipa a pus un remorcher să o tracteze până la un loc în largul mării.
Era mică, dar suficient de puternică pentru a rezista vânturilor puternice și valurilor care se prăbușeau și a intrat în istorie în 2013, fiind prima turbină eoliană plutitoare care a alimentat cu energie electrică rețeaua electrică din SUA.
Pe hârtie, acest lucru părea impresionant, deoarece potențialul de producere a vântului în largul mării Maine este de 36 de ori mai mare decât cererea totală de energie electrică a statului. În anii care au urmat, nu s-a întâmplat mare lucru, dar recent doi actori serioși din industrie s-au alăturat statului Maine într-un parteneriat de 100 de milioane de dolari pentru a construi o turbină plutitoare de dimensiuni normale în apropierea sitului.
Ei sunt Diamond Offshore Wind, o filială a companiei japoneze Mitsubishi Corp. și RWE Renewables, o filială a unei mari companii germane de electricitate și a doua cea mai mare companie eoliană offshore din lume. Maine a început, de asemenea, să se întâlnească cu Departamentul de Interne al SUA, Massachusetts și New Hampshire pentru a explora posibilitatea existenței altor situri offshore care ar putea furniza energie curată în partea superioară a New England.
Acum, ceea ce a început ca un vis al lui Dagher s-a transformat într-unul mai mare: „Puterea economiei statului Maine, conservarea resurselor noastre naturale, sănătatea și bunăstarea pe termen lung a comunităților noastre și a generațiilor viitoare depind în mare parte de tranziția noastră către energie curată și de abordarea amenințării schimbărilor climatice”, a declarat guvernatorul statului Maine, dl. Janet Mills (D) în anunțarea parteneriatului RWE-Mitsubishi.
Pionierul american de pe Coasta de Vest este Alla Weinstein, în prezent director executiv al unei companii numite Castle Wind, care propune construirea unui parc eolian plutitor cu până la 100 de turbine care se învârt în largul mării în Morro Bay, în centrul Californiei. Când Weinstein, o imigrantă din Rusia care a sosit în 1974 cu o cunoaștere redusă a limbii engleze și cu o educație universitară pe jumătate terminată, a propus pentru prima dată ideea în 2008, reacția a fost sub așteptări.
„Eoliană offshore plutitoare?”, au întrebat ei. „Reveniți peste 15 ani”, și-a amintit Weinstein într-un interviu. „Doi ani mai târziu, aveam un proiect demonstrativ.”
În timp ce Dagher avea în spate statul Maine, Weinstein a găsit doar un sprijin călduț în California. Dar a găsit doi investitori dispuși să finanțeze un proiect demonstrativ, o turbină eoliană de dimensiuni normale pe o platformă plutitoare care urma să fie amplasată în largul Portugaliei. Aceasta a început să producă energie electrică în 2011.
Demonstrația a ajutat prima companie a lui Weinstein, Principle Power Inc. să construiască alte două platforme plutitoare în Portugalia și o alta în largul coastei Scoției. Iar Weinstein a fost selectată pentru a fi primul președinte al unei noi asociații comerciale, European Ocean Energy Association, unde noile contacte au ajutat-o să își precizeze următorul obiectiv, care a fost acela de a se întoarce și de a demara construcția în apele adânci din largul Californiei.
Ea a părăsit Principle Power în 2015 și mai târziu a format Castle Wind, un joint venture cu EnBW North America, o filială a uneia dintre cele mai mari companii energetice din Germania și printre liderii mondiali în domeniul eolian offshore. Propunerea sa nesolicitată de a construi un parc eolian plutitor la 50 de kilometri în largul coastei centrale a Californiei a stimulat interesul altor 13 potențiali ofertanți care probabil vor participa la o licitație federală pentru locația închiriată la începutul anului viitor.
California oferă una dintre cele mai mari piețe de energie regenerabilă din țară. Aceasta și-a stabilit obiective de 50% energie regenerabilă până în 2025 și 100% până în 2045. Ea ia în considerare propuneri pentru un al doilea parc eolian plutitor în largul coastei Humboldt County, la 270 de mile nord de San Francisco.
Fosta companie a lui Weinstein, Principle Power, situată în Emeryville, California, se numără printre companiile care speră să vândă baze de turbine noii sale companii și altora care se pregătesc să liciteze pentru contractele de închiriere din California. „Alla este o mare clientă a noastră și așteptăm cu nerăbdare să lucrăm cu ea”, a declarat João Metelo, care i-a succedat în funcția de director general al Principle Power.
În comparație cu alte tehnologii de turbine eoliene offshore, care au fost concepute în principal în Europa, bazele „WindFloat” patentate de Principle Power au fost inventate în Berkeley, California. Acestea funcționează pe baza unui sistem care distribuie apă la fiecare dintre cele trei balasturi plutitoare ale turbinei pentru a menține turbina învârtindu-se în poziție verticală, indiferent de înclinarea și rostogolirea oceanului.
Tehnologia s-a maturizat în parcuri eoliene în apele din largul Portugaliei, Scoției și Franței, iar Metelo se așteaptă acum ca cele mai mari proiecte din lume să se ridice în apele mai adânci din largul coastei de vest și Hawaii. „A făcut lucruri mari pentru industrie”, a spus Metelo, referindu-se la Weinstein.
Eolienele offshore, chiar și în apele mai adânci și mai îndepărtate din largul Californiei, nu este o afacere pentru cei slabi de inimă. Grupurile de pescari au ridicat obiecții în California. La fel și Departamentul de Apărare al SUA, care este preocupat de zonele de antrenament pentru piloți în larg și de interferența turbinelor care se învârt cu instalațiile radar.
Weinstein, care și-a luat diploma de inginer electrician la Stevens Institute of Technology din Hoboken, N.J., și apoi a lucrat ca inginer aeronautic timp de mai mulți ani, a decis că o carieră de antreprenor în domeniul energiei regenerabile merită riscurile.
„Este mai mult faptul că simți într-un fel ceea ce vrei să faci, iar când vine în fața ta, simți că este bine. Atâta timp cât nu ți-e frică să faci ceva pentru care nu ai manualul, atunci aceste lucruri se întâmplă”, a explicat ea într-un interviu.
În timp ce flotoarele sunt în prezent mai scumpe decât turbinele eoliene cu o fundație fixă în ocean, Musial de la NREL crede că acestea vor elimina o mare barieră economică în afacerea eoliană offshore, deoarece turbinele eoliene sunt din ce în ce mai mari, iar o lege americană numită Jones Act cere ca turbinele eoliene foarte mari și foarte scumpe din SUAdeținute în proprietate pentru a le instala pe mare.
Dar navele plutitoare pot fi asamblate în porturile maritime locale, remorcate în largul mării pentru instalare și chiar remorcate înapoi în port pentru reparații majore, dacă este necesar, a explicat el, reducând costurile cu forța de muncă.
Există o a treia etapă în energia offshore care se dezvoltă acum în Europa, care se aplică atât fermelor de turbine eoliene fixe, cât și celor plutitoare. Pe măsură ce cererea de energie regenerabilă a crescut, companiile au început să ia în considerare modalități de a reduce congestia liniilor electrice prin producerea și stocarea excesului de energie în larg. O modalitate este utilizarea electrolizei pentru a desprinde hidrogenul din apa de mare și stocarea acestuia în vezicule subacvatice în apropierea parcurilor eoliene.
Germania a început experimentele. Guvernul olandez a anunțat recent „Crosswind”, un parc eolian offshore nesubvenționat, construit de Royal Dutch Shell PLC, o companie petrolieră majoră, și Eneco, o companie locală de utilități. Acesta va testa o varietate de modalități de producere și stocare a excesului de energie offshore, inclusiv panouri solare plutitoare, stocare temporară în baterii și un electrolizator.
O scrisoare trimisă parlamentului olandez de către ministrul afacerilor economice, intitulată „Foaia de parcurs pentru energia eoliană offshore 2030”, a explicat că așa-numitul hidrogen verde ar putea împiedica ca prețul energiei electrice generate în mare să devină prea scăzut pentru a susține continuarea investițiilor offshore. Acest lucru ar fi realizat prin producerea mai mult hidrogen pe mare și expedierea acestuia la țărm în diverse scopuri. Printre acestea se numără furnizarea de hidrogen pentru mașinile electrice echipate cu pile de combustie și pentru încălzirea clădirilor, pe măsură ce Olanda își continuă planul de eliminare treptată a combustibililor fosili.
În ciuda ambițiilor în materie de energie regenerabilă ale diferitelor state, SUA nu sunt încă pregătite pentru acest lucru, a subliniat Musial. „Dar globul meu de cristal spune că în 10 ani ne vom preocupa de hidrogenul verde. Acum s-ar putea să fie puțin cam devreme.”
Reprodus de Climatewire cu permisiunea E&E News. E&E oferă o acoperire zilnică a știrilor esențiale despre energie și mediu la www.eenews.net.