FoodPro Preloader

Utover fossile brensel: Leon Steinberg på vindkraft


Redaktørens notat: Denne spørsmålet er en del av en undersøkelse utført av av ledere på selskaper som driver med å utvikle og implementere ikke-fossile brenselergiteknologier. Hvilke tekniske hindringer dekker i dag mest veksten av vindkraft? Hva er utsiktene for å overvinne dem i nær fremtid og på lengre sikt? En av de

Redaktørens notat: Denne spørsmålet er en del av en undersøkelse utført av av ledere på selskaper som driver med å utvikle og implementere ikke-fossile brenselergiteknologier.

Hvilke tekniske hindringer dekker i dag mest veksten av vindkraft? Hva er utsiktene for å overvinne dem i nær fremtid og på lengre sikt?
En av de primære hindringene er å balansere elektrisk generasjon, last og lagring over tid, siden vindenergi er en variabel strømkilde. Da flere vindkraftprosjekter i brukskalkulator er utviklet over hele USA, øker antallet vindmøller som opererer i et gitt område. Dette har vist seg å redusere vindens samlede produksjonsvariabilitet, noe som gjør den mer forutsigbar og pålitelig. Erfaring har også vist at bruk av velfungerende time-ahead og day-ahead markeder og økt tilgang til disse markedene er effektive verktøy for å håndtere vindvariabiliteten. Et dypt sanntidsmarked er den mest økonomiske tilnærmingen til å levere balanseringsenergien som kreves av vindkraftverk med variable utganger. Noen regioner i USA mangler imidlertid sentraliserte markeder, så vi må kontinuerlig forfølge måter å gi tilgang til balansering og relaterte tjenester.
I motsetning til mange tradisjonelle kraftkilder kan det ikke nås vind på etterspørsel. Vind er en energikilde, ikke en kapasitetsressurs. Kapasitetskilder blir gjort tilgjengelig på forespørsel, for å tilfredsstille systemets topplast. Innlemme vindenergi i drift og planlegging av kraftanlegg krever nye måter å tenke på energikilder. Til dags dato er det ikke lagt til sikkerhetskopieringskapasitet for vindkraft. Fordi vind er en intermitterende ressurs, brukes den når den er tilgjengelig. Derfor kan overskuddsmessig vindkraft vokse vesentlig i tider som ikke samsvarer med kundemønstre. Det er et sterkt behov for å finne måter vi kan lagre denne overskudsenergien på. To foreslåtte elektrisitetsbruk av denne overskudsenergien er distribusjon av plug-in hybridbiler med off-peak-ladning og produksjon av hydrogen til kraftkjøretøy.
Et annet primært teknisk hinder er mangelen på overføringsinfrastruktur for å muliggjøre levering og handel med energiressurser effektivt. For å utnytte de betydelige vindressursene som USA har, vil en betydelig mengde ny overføring bli nødvendig. Hver epoke i USA har ledsaget av bygging av ny overføring. Den siste epoken med betydelig konstruksjon skjedde i 1960- og 1970-tallet. Faktisk har overføringsinvesteringene gått vesentlig de siste to tiårene.
Institutt for energi (DOE) utgav en rapport i fjor kalt "20% Vindenergi innen 2030", som avgrenser hvordan vi som en nasjon kan oppnå 20 prosent av vår energi fra vinden innen 2030. En viktig komponent var en betydelig investering i ny overføring linjer. DOE foreslått at 12.650 miles av 765 kilovolt (kV) linjer må bygges for å tilfredsstille 20 prosent innen 2030 scenario. Dette utgjør en investering på 60 milliarder dollar mellom nå og 2030, som foreslått av National Renewable Energy Laboratory. Dette krever betydelig overføringsplanlegging, allokering av kostnadene ved de nye overføringsinvesteringene, sikring av kostnadsutvinning og plassering av nye overføringslinjer, som alle vil ta god tid og krefter.
Selv om det vil være en utfordring, er vi overbevist om at president Barack Obama vil gjøre fremgang i dette området med sin aggressive, rene energiplan. Vi tror at han vil sette vår nasjon på rett vei for å nå 20 prosent vinden innen 2030 mål. Som en del av denne planen ønsker han å forfølge en stor investering i vårt nasjonale nettnettet ved hjelp av smart måling, distribuert lagring og annen avansert teknologi for å imøtekomme energikrav fra 21. århundre. Han ønsker også å distribuere et "smart grid", som vil benytte avansert teknologi for å håndtere topplastreduksjoner, smart måling, distribuert generasjon og strømlagringssystemer.
Regionale overføringsbyggingsplaner er også på plass. En slik innsats i vårt område er CapX2020, som er et felles initiativ mellom 11 transmisjons-eierverktøy i Minnesota-regionen for å bygge fire 230-345 kV overføringslinjer, som forbinder Minnesota, Wisconsin og Dakotas. Selv om disse typer arbeid er gunstig for kortsiktig, er det virkelig det foreslåtte nasjonale transmisjonssystemet som vil ta vår installerte vindkraft til neste nivå.
Er det hindringer for å oppgradere vindkraft til å betjene en større nasjonal eller global kundebase?
Landets viktigste vindkraft er konsentrert i de sentrale Plains-statene i USA. Dette er det samme området som minst serveres av gode overføringsressurser. For å levere vindkraft fra områdene med sterke ressurser til områder med de største befolkningssentrene, trenger vi en mer robust overføringsinfrastruktur.
Kan eksisterende energiinfrastruktur håndtere vekst i vindkraft? Eller trenger det også ytterligere modifikasjoner?
Den eksisterende infrastrukturen kan ikke imøtekomme å legge til betydelig vindkraft til dagens energiblanding. DOEs "superhighway" -plan (som beskrevet i svaret på det første spørsmålet) vil gi den spesifikke infrastrukturen som trengs. Dette innebærer å bygge over 12.000 miles av nye 765-kV transmisjonslinjer for å møte kravene til vindkraftprosjekt. En ekstra fordel ved et nasjonalt transmisjonssystem er det geografiske mangfoldet det gir til vindgenerering. Vind er en intermitterende ressurs. Når du kobler geografisk intermitterende ressurser, kan du oppnå en mer bærekraftig ressurs.
Gitt den nåværende økonomiske krisen, kan din industri få den nødvendige kapitalen (fra offentlige eller private kilder) for å finansiere sin vekst tilstrekkelig?
Selv om ingen av finansieringen for våre prosjekter er trukket tilbake, har innkjøpskapitalen for nye prosjekter vært mer utfordrende. Mye av finansieringen av vind er basert på, er basert på mottak av det føderale produksjonsskattekreditt (PTC). Når amerikanske bedrifter er usikre på lønnsomheten, har de redusert etterspørsel etter skattekreditter. Et refunderbart skattekreditt eller stipendprogram vil bidra til å lindre dette problemet.
Fra et strategisk synspunkt, som er den største konkurrenten for vind: eksisterende kull-, olje- og gass teknologier eller andre alternative energiteknologier?
Solar og geotermisk vil være den mest konkurransedyktige når teknologien utvikler seg til et punkt der de er mer økonomiske.
Er det et kostnadsmål som du og andre i din bransje har som mål å oppnå i fem år?
Vi ser at kapitalkostnadene for vindutvikling begynner å synke de neste fem årene. En eneste megawatt vindkraft i dag koster $ 2 millioner til $ 2, 5 millioner å utvikle. Den økte prisen på stål og andre komponenter for vindmøller har ført til denne forhøyede prislappen. Vi tror at når turbineproduksjonen øker i USA, og ettersom mer tilstrekkelig overføring er tilgjengelig, sammen med fremdrift innen turbinteknologi, vil hovedstadenes kostnader for vindutvikling være i nedadgående skala.
Ifølge den amerikanske vindkraftforeningen har USA-baserte turbineproduksjonsanlegg vokst med over 20 prosent siden 2005. Dette resulterte i 70 nye eller annonserte anlegg de siste to årene og 13 000 nye jobber i fjor alene.

Les dette neste