Ветроэнергетика США
Ветроэнергетика США является наиболее быстро развивающейся отраслью возобновляемой энергетики в стране. С января по декабрь 2020 года 337,5 тераватт-часов было произведено ветровой энергией, или 8,42% всей выработанной электроэнергии в Соединенных Штатах.[1] В 2019 году ветроэнергетика превзошла гидроэнергетику как крупнейший возобновляемый источник энергии, производимый в США. По состоянию на январь 2021 года общая установленная мощность ветроэнергетики в Соединенных Штатах составляла 122 478 МВт, уступая по этому показателю лишь Китаю и ЕС.[2][3] В 2022 году мощность ветроэнергетики составляла 140 862 МВт[4].
Потенциал
Pacific Northwest Laboratory в 2001 году оценила потенциал ветроэнергетики 20 штатов США. Из энергии ветра третьего класса и выше, на доступных землях, 20 штатов могут ежегодно производить до 10 777 млрд кВт·ч электроэнергии в год, что в три раза больше потребления США в 2001 году.
Наибольшим потенциалом обладает штат Северная Дакота, которую называют «Саудовской Аравией энергии ветра».
В 2008 году Департамент энергетики США (DoE) опубликовал исследование: 20% Wind energy. В исследовании DoE прогнозирует, что к 2030 году США из энергии ветра будут вырабатывать 20 % электроэнергии, производимой в стране[5].
Согласно исследованию, проведённому National Renewable Energy Laboratory (NREL) в 2010 году, потенциал офшорной ветроэнергетики оценивается в 4150 ГВт, тогда как в 2008 году суммарная мощность всей энергетики США составляла 1010 ГВт[6].
Крупнейшие ветряные электростанции США
| Крупнейшие по мощности ветряные фермы США | |||
|---|---|---|---|
| Название | Штат | Мощность, МВт | |
| Alta Wind Energy Center | Калифорния | 1547 | |
| Roscoe Wind Farm | Техас | 781 | |
| Horse Hollow Wind Energy Center | Техас | 736 | |
| Tehachapi Pass Wind Farm | Калифорния | 690 | |
| Capricorn Ridge Wind Farm | Техас | 662 | |
| San Gorgonio Pass Wind Farm | Калифорния | 619 | |
| Fowler Ridge Wind Farm | Индиана | 600 | |
| Sweetwater Wind Farm, | Техас | 585 | |
| Altamont Pass Wind Farm | Калифорния | 576 | |
Таблица: Крупнейшие ветроэлектростанции США в 2008-2012 гг
Установленные мощности по штатам
Ветряные электростанции к началу 2014 года были построены в 34 штатах США.
| Штаты США с крупнейшими установленными ветряными мощностями | ||
|---|---|---|
| Место | Штат | Мощность, МВт |
| 1 | Техас | 14 098 |
| 2 | Калифорния | 5 917 |
| 3 | Айова | 5 688 |
| 4 | Оклахома | 3 782 |
| 5 | Иллинойс | 3 568 |
| 6 | Орегон | 3 153 |
| 7 | Вашингтон | 3 075 |
| 8 | Миннесота | 3 035 |
| 9 | Канзас | 2 967 |
| 10 | Колорадо | 2 593 |
| Всего | 65 879 | |
Турбины занимают только 1 % от всей территории ветряной фермы. На 99 % площади фермы возможно заниматься сельским хозяйством или другой деятельностью. Фермеры США получают ежегодно $3000 — $5000 арендных платежей за одну ветряную турбину, построенную на их участке. Некоторые фермы от сдачи земли в аренду ветряным электростанциям получают доходов больше, чем от основной деятельности.
Крупнейшие поставщики ветрогенераторов в 2007 году
| Крупнейшие поставщики ветрогенераторов на рынок США в 2007 году | ||||
|---|---|---|---|---|
| Место | Название | Страна | Число турбин, шт | Общая мощность, МВт |
| 1 | GE Energy | США | 1561 | 2342 |
| 2 | Vestas | Дания | 537 | 953 |
| 3 | Siemens | Германия | 375 | 863 |
| 4 | Gamesa | Испания | 242 | 484 |
| 5 | Mitsubishi Power Systems | Япония | 356 | 356 |
| 6 | Suzlon Energy | Индия | 97 | 197 |
| Всего | 3188 | 5244 | ||
В 2008 году в США было построено 55 новых заводов по производству оборудования для ветроэнергетики. Доля оборудования, произведённого в США, выросла с 30% в 2005 году до 50% в 2008 году[7].
Офшорная ветроэнергетика
Интерес к офшорным ветряным электростанциям вызван тем, что на море ветра дуют с наибольшей силой. Кроме того, расположение ВЭУ в море решило бы проблему близости к потребителю, поскольку большинство крупных американских городов расположено именно на побережье. Однако, стоимость таких проектов значительно выше, поэтому прибрежные и морские ветряные электростанции развиваются в США достаточно медленно. Первую в США офшорную ветряную электростанцию планировалось построить в Мексиканском заливе. Первая очередь электростанции должна была составить 250 МВт. Первое разрешение на строительство было выдано в октябре 2006 года.
В конце 2007 года в США рассматривались проекты строительства 16 офшорных ветряных электростанций.
07 февраля 2011 г. министр Внутренних дел Кен Салазар и министр энергетики Стивен Чу в контексте совместного плана («National Offshore Wind Strategy»[8]) по ускорению развития офшорной энергетики объявили совместный план работы. В первую очередь, это дополнительное финансирование на сумму $50,5 млн. для проектов оффшорных ветряных энергетических установок по трем направлениям: развитие технологий (инновационные конструкции ветровых турбин и оборудования), устранение рыночных барьеров (базовые и целевые экономические исследования по снижению рисков, созданию цепей поставок, планированию, оптимизации инфраструктуры и пр.) и создание трансмиссии следующего поколения. Также были установлены несколько приоритетных зон для размещения ВЭУ в районе среднеатлантических штатов (площадью 122 кв. морские мили у берегов штата Делавэр, площадью 207 у штата Мэриленд, площадью 417 у Нью-Джерси и площадью 165 у Вирджинии). Позже было запланировано определить такие же зоны у штатов Массачусетс и Род-Айленд, а также у берегов Северной Каролины. Внедрение экологически чистых, возобновляемых источников при помощи офшорной ветровой энергии должно стать средством достижения цели, поставленной президентом: к 2035 году производить 80% электроэнергии из экологически чистых источников энергии. В действительности в Министерстве Внутренних дел США предполагают, что территории у берегов Новой Англии и Средне-Атлантических штатов располагают ветряным ресурсным потенциалом в более чем 90 000 МВт[9]. План министров ориентирован на решение трех ключевых задач: сравнительно высокая стоимость оффшорной ветровой энергетики, технические проблемы при установке и эксплуатации и отсутствие у американских компаний опыта работы с подобными проектами. Строительство же первой в США прибрежной ветряной электростанции мощностью 420 МВт, получившей название Кейп Винд (Cape Wind), планируется в районе мыса Кейп-Код, штат Массачусетс. Сроки начала строительства намечены на 2013 год.[10].
Экология
Работа ветряных электростанций в 2007 году позволила предотвратить выброс в атмосферу около 28 млн тонн СО2.
Ветряные электростанции, в отличие от традиционных тепловых электростанций, производят электроэнергию без использования воды, что позволяет сократить эксплуатацию водных ресурсов.
Ветряные электростанции производят электроэнергию без сжигания традиционных видов топлива. Это позволяет сократить спрос и цены на топлива.
Одна ветряная турбина мощностью 1 МВт за 20 лет эксплуатации позволит сэкономить около 29 тыс. тонн угля, или 92 тыс. баррелей нефти.
Цены электроэнергии
Средняя цена электроэнергии в США в 2007 году выросла до $0,0918 за кВт·ч.
По данным Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL)[11] 12 новых ветряных электростанций, построенных в США в 2007 году, продавали свою электроэнергию по ценам от $0,025 до $0,064 за кВт·ч. Из них шесть новых электростанций продавали свою электроэнергию по ценам менее $0,03 за кВт·ч.
В начале 1980-х годов стоимость ветряного электричества в США составляла $0,38 за кВт·ч. При этом среди всех штатов в Техасе развитие рассматриваемой отрасли связано с наименьшими затратами, а в Калифорнии и Новой Англии, напротив, с наибольшими.[12]
Налоговые льготы
Новая ветряная электростанция получает налоговый кредит (но не субсидии) в размере $0,015 за каждый произведённый кВт·ч электроэнергии. Налоговая льгота действует в течение 10 лет.
Государство субсидирует только исследовательские работы и производство оборудования для ветряной энергетики.
По данным Департамента энергетики США (DoE) с 1950 года по 1997 год правительство США субсидировало энергетику на $500 млрд (в ценах 2004 года). В 2003 году всего около 1 % субсидий, выделенных энергетике США, было предназначено для ветряной энергетики.
Малая ветряная энергетика
По данным AWEA в 2004 году в США было установлено около 30 МВт малых ветрогенераторов. В 2006 году было продано 6807 малых ветряных турбин. Их суммарная мощность 17 543 кВт. Их суммарная стоимость $56 082 850 (примерно $3200 за кВт мощности).
В 2009 году было продано 20,3 МВт. малых ветрогенераторов. Суммарные мощности малой ветроэнергетики превысили 100 МВт. В США 95 компаний производили оборудование для малой ветроэнергетики[13]. В 2010 году продажи увеличились до 25,6 МВт. Размер рынка малой ветроэнергетики составил $139 млн[14].
В 2006 году 51 % малых ветрогенераторов было установлено в сельских домах, 19 % на сельскохозяйственных фермах, 10 % на предприятиях малого бизнеса, 10 % в школах и общественных зданиях.
Наиболее перспективными регионами для развития малой ветроэнергетики считаются регионы со стоимостью электроэнергии более $0,1 за кВт·ч. Себестоимость электроэнергии, производимой малыми ветрогенераторами в 2006 г. в США составляла $0,10 —$0,11 за кВт·ч. AWEA ожидает, что в ближайшие 5 лет себестоимость снизится до $0,07 за кВт·ч.
AWEA прогнозирует, что к 2020 году суммарная мощность малой ветряной энергетики США вырастет до 50 тыс. МВт, что составит около 3 % от суммарных мощностей страны. Ветряные турбины будут установлены в 15 млн домах и в 1 млн предприятий малого бизнеса. В индустрии малой ветроэнергетики будут заняты 10 тыс. человек. Они ежегодно будут производить продукции и услуг на сумму более чем $1 млрд.
Рабочие места
В 2008 году в ветряной энергетике США было занято 85 тысяч человек. За 2008 год было создано 35 тысяч новых рабочих мест. В строительстве ветряных электростанций заняты около 8 тысяч рабочих[15].
Статистика
| Год | 2000 | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Установленная мощность, МВт | 2539 | 4232 | 4687 | 6350 | 6723 | 9147 | 11 575 | 16 907 | 25 410 | 34 863 |
| Выработка электроэнергии, ГВт·ч | 5593 | 6737 | 10 354 | 11 187 | 14 144 | 17 811 | 26 589 | 34 450 | 55 363 | 73 886 |
| Коэффициент использования мощности, % | 25,1 | 18,2 | 25,2 | 20,1 | 24,0 | 22,2 | 26,2 | 23,3 | 24,9 | 24,2 |
| Доля ветроэнергетики в производстве электроэнергии, % | 1,9 | |||||||||
| Год | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 |
| Установленная мощность, МВт | 40 267 | 46 916 | 60 005 | 61 107 | 65 880 | 74 471 | 82 171 | 89 078 | 96 487 | 105 583 |
| Выработка электроэнергии, ГВт·ч | 94 652 | 120 177 | 140 822 | 167 840 | 181 655 | 190 927 | 226 993 | 254 303 | 274 952 | 300 071 |
| Коэффициент использования мощности, % | 26,8 | 29,2 | 26,8 | 31,4 | 31,5 | 29,3 | 31,5 | 32,6 | 32,5 | 32,4 |
| Доля ветроэнергетики в производстве электроэнергии, %[25] | 2,3 | 2,9 | 3,5 | 4,1 | 4,4 | 4,7 | 5,5 | 6,3 | 6,5 | 7,1 |
| Год | 2020 | 2021 | 2022 | 2023 | 2024 | 2025 | 2026 | 2027 | 2028 | 2029 |
| Установленная мощность, МВт | 122 478 | |||||||||
| Выработка электроэнергии, ГВт·ч | 337 510 | |||||||||
| Коэффициент использования мощности, % | 31,5 | |||||||||
| Доля ветроэнергетики в производстве электроэнергии, % | 9,0 | |||||||||
Источники
- ↑ Electric Power Monthly - U.S. Energy Information Administration (EIA). Дата обращения: 14 марта 2021. Архивировано 6 февраля 2018 года.
- ↑ 1 2 Wind Industry Closes Record 2020 With Strongest Quarter Ever. American Clean Power Association (4 февраля 2021). Дата обращения: 27 февраля 2021. Архивировано 3 марта 2021 года.
- ↑ GWEC, Global Wind Report 2015, Annual Market Update. Дата обращения: 6 мая 2021. Архивировано 1 июня 2019 года.
- ↑ Источник. Дата обращения: 3 апреля 2023. Архивировано 3 апреля 2023 года.
- ↑ 20 % Wind energy report. Дата обращения: 15 мая 2008. Архивировано из оригинала 9 декабря 2008 года.
- ↑ Assessment of Offshore Wind Energy Resources for the United States. Дата обращения: 7 октября 2010. Архивировано 17 октября 2011 года.
- ↑ Wind Installations Continue To Break Records Across the Globe
- ↑ Press Release: Salazar, Chu Announce Major Offshore Wind Initiatives. 07.02.2011//www.doi.gov - http://www.doi.gov/news/pressreleases/Salazar-Chu-Announce-Major-Offshore-Wind-Initiatives.cfm Архивная копия от 15 июня 2012 на Wayback Machine
- ↑ Logan J., Kaplan M. S. CRS Repot for Congresss. Wind Power in the United States: Technology, Economic, and Policy Issues., p.11//www.fas.org
- ↑ Cape Wind Timetable//www.capewind.org/ - Архивированная копия. Дата обращения: 6 мая 2012. Архивировано 20 мая 2012 года.
- ↑ Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL). Дата обращения: 15 июня 2022. Архивировано 21 декабря 2017 года.
- ↑ Bolinger M., Wiser R. 2010 Wind Technologies Market Report. 06.2011, p. vii://www.eia.gov Архивная копия от 14 июня 2022 на Wayback Machine - http://www.eia.gov/forecasts/aeo/pdf/0383(2011).pdf Архивная копия от 27 марта 2012 на Wayback Machine
- ↑ Ron Stimmel, AWEA Small Wind Picks Up Even as Economy Turns Down. 29 Июнь 2010 г
- ↑ Raghunandan Kothamasu, GlobalData Big Prospects for Small Wind Turbines 28 Февраль 2012 г. Дата обращения: 29 марта 2012. Архивировано 10 октября 2012 года.
- ↑ Installed US Wind Energy Capacity Grows by Record 8,300 MW
- ↑ Electric Power Monthly. U.S. Department of Energy (февраль 2013). Дата обращения: 16 февраля 2013. Архивировано 10 декабря 2012 года.
- ↑ Electric Power Monthly. U.S. Department of Energy (февраль 2014). Дата обращения: 22 февраля 2014. Архивировано 10 декабря 2012 года.
- ↑ Electricity Data Browser. U.S. Department of Energy. Дата обращения: 2 декабря 2018. Архивировано 24 ноября 2021 года.
- ↑ Wind Powering America: Installed U.S. Wind Capacity and Wind Project Locations. U.S. Department of Energy (19 января 2012). Дата обращения: 19 января 2012. Архивировано 14 марта 2014 года.
- ↑ WINDExchange: Installed Wind Capacity. energy.gov. Office of Energy Efficiency and Renewable Energy, United States Department of Energy (5 марта 2010). Дата обращения: 24 января 2017. Архивировано из оригинала 5 июля 2017 года.
- ↑ U.S. Wind Industry Fourth Quarter 2014 Market Report. AWEA (27 января 2016). Дата обращения: 7 марта 2016. Архивировано 18 июля 2016 года.
- ↑ AWEA 2016 Fourth Quarter Market Report. AWEA. American Wind Energy Association. Дата обращения: 9 февраля 2017. Архивировано из оригинала 11 февраля 2017 года.
- ↑ 2017 Wind Technologies Market Report
- ↑ WINDExchange: U.S. Installed and Potential Wind Power Capacity and Generation. Дата обращения: 14 марта 2021. Архивировано 6 декабря 2020 года.
- ↑ U.S. Energy Information Administration. International. Electricity.
