Az amerikai szélenergia a leggyorsabban növekvő megújuló energiaágazat az országban . 2020 januárja és decembere között 337,5 terawattórát termeltek szélenergiával, ami az Egyesült Államokban termelt összes villamos energia 8,42%-a. [1] 2019-ben a szélenergia az Egyesült Államokban termelt legnagyobb megújuló energiaforrásként meghaladta a vízenergiát. 2021 januárjában az Egyesült Államok teljes telepített szélenergia-kapacitása 122 478 MW volt, ami Kína és az EU mögött a második. [2] [3]
A Pacific Northwest Laboratory 2001 -ben 20 amerikai állam szélenergia-potenciálját mérte fel. A III. osztályú és a feletti szélenergiából a rendelkezésre álló földterületen a 20 állam évente 10 777 milliárd kWh villamos energiát tud termelni, ami háromszorosa a 2001-es amerikai fogyasztásnak.
A „szélenergia Szaúd-Arábiának” nevezett Észak-Dakota állam rendelkezik a legnagyobb lehetőségekkel .
2008- ban az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma (DoE) publikált egy tanulmányt: 20% szélenergia. A DoE tanulmánya szerint 2030-ra az Egyesült Államok az országban termelt villamos energia 20%-át szélenergiából állítja elő [4] .
A National Renewable Energy Laboratory (NREL) 2010-ben végzett tanulmánya szerint a tengeri szélenergia potenciálját 4150 GW-ra becsülik, míg 2008-ban a teljes amerikai energia teljes kapacitása 1010 GW volt [5] .
| Az Egyesült Államok legnagyobb szélerőművei | |||
|---|---|---|---|
| Név | Állapot | Teljesítmény, MW | |
| Alta szélenergia központ | Kalifornia | 1547 | |
| Roscoe szélfarm | Texas | 781 | |
| Horse Hollow Wind Energy Center | Texas | 736 | |
| Tehachapi Pass Wind Farm | Kalifornia | 690 | |
| Capricorn Ridge szélfarm | Texas | 662 | |
| San Gorgonio Pass szélfarm | Kalifornia | 619 | |
| Fowler Ridge szélfarm | Indiana | 600 | |
| Sweetwater Wind Farm, | Texas | 585 | |
| Altamont Pass Wind Farm | Kalifornia | 576 | |
táblázat: Legnagyobb amerikai szélerőművek 2008-2012
2014 elejére az Egyesült Államok 34 államában építettek szélerőműparkokat .
A legnagyobb telepített szélkapacitással rendelkező amerikai államok | ||
|---|---|---|
| Hely | Állapot | Teljesítmény, MW |
| egy | Texas | 14 098 |
| 2 | Kalifornia | 5 917 |
| 3 | Iowa | 5 688 |
| négy | Oklahoma | 3 782 |
| 5 | Illinois | 3 568 |
| 6 | Oregon | 3 153 |
| 7 | Washington | 3075 |
| nyolc | Minnesota | 3035 |
| 9 | Kansas | 2967 |
| tíz | Colorado | 2593 |
| Teljes | 65 879 | |
A turbinák a szélerőműpark teljes területének csak 1%-át foglalják el. A tanya területének 99%-án lehet mezőgazdasági vagy egyéb tevékenységet folytatni. Az amerikai gazdálkodók 3-5000 dollárt kapnak éves bérleti díjként egy, az ingatlanukon épített szélturbináért. Egyes farmok a földbérléstől a szélerőműparkig több bevételhez jutnak, mint a fő tevékenységükből.
| A szélturbinák legnagyobb szállítói az Egyesült Államok piacán 2007-ben | ||||
|---|---|---|---|---|
| Hely | Név | Ország | Turbinák száma , db |
Teljes teljesítmény, MW |
| egy | GE Energy | USA | 1561 | 2342 |
| 2 | Vestas | Dánia | 537 | 953 |
| 3 | Siemens | Németország | 375 | 863 |
| négy | gamesa | Spanyolország | 242 | 484 |
| 5 | Mitsubishi Power Systems | Japán | 356 | 356 |
| 6 | Suzlon energia | India | 97 | 197 |
| Teljes | 3188 | 5244 | ||
2008-ban 55 új szélenergia-berendezésgyárat építettek az Egyesült Államokban. Az USA-ban gyártott berendezések aránya a 2005 -ös 30% -ról 2008-ra 50%-ra nőtt [6] .
A tengeri szélerőművek iránti érdeklődés annak köszönhető, hogy a tengeri szél fúj a legnagyobb erővel. Ezenkívül a szélturbinák elhelyezése a tengeren megoldaná a fogyasztóhoz való közelség problémáját, mivel a legtöbb amerikai nagyváros a tengerparton található. Az ilyen projektek költsége azonban jóval magasabb, így a tengeri és tengeri szélerőművek fejlesztése az Egyesült Államokban meglehetősen lassú. Az Egyesült Államok első tengeri szélerőműparkját a Mexikói - öbölben tervezték építeni . Az erőmű első üteme 250 MW lett volna. Az első építési engedélyt 2006 októberében adták ki .
2007 végén 16 tengeri szélerőmű-projektet fontolgattak az Egyesült Államokban.
2011. február 7-én Ken Salazar belügyminiszter és Steven Chu energiaügyi miniszter a tengeri energia fejlesztésének felgyorsítását célzó közös terv („National Offshore Wind Strategy” [7] ) keretében közös munkatervet jelentett be. . Először is ez az 50,5 millió dolláros kiegészítő finanszírozás tengeri szélenergia projektekhez három területen: technológiafejlesztés (szélturbinák és berendezések innovatív tervezése), piaci akadályok felszámolása (alap- és célzott gazdasági tanulmányok a kockázatok csökkentésére, az ellátási láncok létrehozására). , tervezés, infrastruktúra optimalizálás stb.) és az átvitel következő generációjának létrehozása. Ezenkívül számos kiemelt zónát hoztak létre a szélturbinák elhelyezésére a közép-atlanti államok régiójában (122 négyzet mérfölddel Delaware partjaitól , 207 négyzetmérföldnyire Marylandtől , 417 négyzetmérföldnyire New Jerseytől és 165 négyzetmérföldre Virginiától ). Később azt tervezték, hogy ugyanazokat a zónákat határozzák meg Massachusetts és Rhode Island állam mellett , valamint Észak-Karolina partjainál . A tiszta, megújuló energiaforrások és a tengeri szélenergia bevezetésének eszköze kell, hogy legyen az elnök által kitűzött cél elérése : 2035-re a villamos energia 80%-át tiszta energiaforrásból kell előállítani. Valójában az Egyesült Államok Belügyminisztériuma becslése szerint az Új-Anglia partjainál és a közép-atlanti államok partjainál több mint 90 000 MW szélerőforrás-potenciált [8] . A miniszteri terv három fő kihívásra összpontosít: a tengeri szélenergia viszonylag magas költségére, a telepítési és üzemeltetési technikai problémákra, valamint az amerikai cégek tapasztalatlanságára a hasonló projektekben. Cape Cod (Massachusetts állam ) területén tervezik megépíteni az első, 420 MW teljesítményű, Cape Wind nevű amerikai tengeri szélerőműparkot . Az építkezés megkezdésének időpontja 2013 . [9] .
A szélerőművek működése 2007 -ben mintegy 28 millió tonna CO 2 légkörbe történő kibocsátását akadályozta meg .
A szélerőművek a hagyományos hőerőművekkel ellentétben víz felhasználása nélkül termelnek áramot, így csökkentik a vízkészletek kiaknázását.
A szélerőművek hagyományos tüzelőanyagok elégetése nélkül termelnek áramot . Ez csökkenti a keresletet és az üzemanyagárakat.
Egy 1 MW teljesítményű szélturbina 20 éves üzemelés alatt mintegy 29 000 tonna szenet vagy 92 000 hordó olajat takarít meg .
Az USA-ban 2007-ben a villamos energia átlagos ára kWh-nként 0,0918 dollárra emelkedett.
A Lawrence Berkeley National Laboratory ( LBNL ) [10] szerint az Egyesült Államokban 2007-ben épített 12 új szélerőmű 0,025 és 0,064 dollár/kWh közötti áron értékesítette villamos energiáját. Ebből hat új erőmű 0,03 dollár/kWh alatti áron adta el áramát.
Az 1980 -as évek elején az Egyesült Államokban a széláram ára kWh-nként 0,38 dollár volt. Ugyanakkor Texas államai közül a kérdéses iparág fejlesztése a legalacsonyabb költségekkel jár, Kaliforniában és Új-Angliában pedig a legmagasabb költségekkel. [tizenegy]
Egy új szélerőmű 0,015 dollár adójóváírást (de nem támogatást ) kap minden kWh megtermelt villamos energiáért. Az adókedvezmény 10 évig érvényes.
Az állam csak a kutatómunkát és a szélenergia-berendezések gyártását támogatja.
Az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma (DoE) szerint 1950 és 1997 között az Egyesült Államok kormánya 500 milliárd dollárral támogatta az energiaipart ( 2004 -es árakon ). 2003- ban az Egyesült Államok energiatámogatásának csak körülbelül 1%-a irányult a szélenergiára.
Az AWEA 2004-es adatai szerint körülbelül 30 MW kisméretű szélturbinát telepítettek az Egyesült Államokban. 2006- ban 6807 kisméretű szélturbinát adtak el. Teljes teljesítményük 17 543 kW. Teljes költségük 56 082 850 dollár (kb. 3 200 dollár teljesítmény kW-onként).
2009-ben 20,3 MW-ot adtak el. kis szélgenerátorok. A kis szélenergia összteljesítménye meghaladta a 100 MW-ot. Az Egyesült Államokban 95 vállalat gyártott berendezéseket kis szélenergia számára [12] . 2010-ben az értékesítés 25,6 MW-ra nőtt. A kisméretű szélenergia piacának mérete 139 millió dollár volt [13] .
2006-ban a kis szélturbinák 51%-át vidéki otthonokban, 19%-át mezőgazdasági gazdaságokban, 10%-át kisvállalkozásokban, 10%-át iskolákban és középületekben telepítették.
A kisléptékű szélenergia fejlesztése szempontjából a legígéretesebb régióknak azokat a régiókat tartják, ahol a villamosenergia-költség meghaladja a 0,1 dollárt kWh-nként. A kis szélturbinák által termelt villamos energia ára 2006-ban az Egyesült Államokban 0,10-0,11 dollár volt kWh-nként. Az AWEA várakozásai szerint a gyártási költségek 0,07 dollár/kWh-ra csökkennek a következő 5 évben.
Az AWEA előrejelzése szerint 2020-ra az Egyesült Államok teljes kis szélerőmű-kapacitása 50 ezer MW-ra nő, ami az ország teljes kapacitásának körülbelül 3%-a. 15 millió lakásban és 1 millió kisvállalkozásban telepítenek szélturbinákat. A kis szélenergia-ipar 10 000 embernek ad majd munkát. Évente több mint 1 milliárd dollár értékben gyártanak majd termékeket és szolgáltatásokat.
2008-ban az amerikai szélipar 85 000 embert foglalkoztatott. 2008- ban 35 000 új munkahely jött létre. A szélerőművek építésében mintegy 8 ezer munkást alkalmaznak [14] .
| Év | 2000 | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Beépített teljesítmény, MW | 2539 | 4232 | 4687 | 6350 | 6723 | 9147 | 11 575 | 16 907 | 25 410 | 34 863 |
| Villamosenergia-termelés, GWh | 5593 | 6737 | 10 354 | 11 187 | 14 144 | 17 811 | 26 589 | 34 450 | 55 363 | 73 886 |
| Teljesítmény felhasználási tényező , % | 25.1 | 18.2 | 25.2 | 20.1 | 24.0 | 22.2 | 26.2 | 23.3 | 24.9 | 24.2 |
| A szélenergia részesedése a villamosenergia-termelésben, % | 1.9 | |||||||||
| Év | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 |
| Beépített teljesítmény, MW | 40 267 | 46 916 | 60 005 | 61 107 | 65 880 | 74 471 | 82 171 | 89 078 | 96 487 | 105 583 |
| Villamosenergia-termelés, GWh | 94 652 | 120 177 | 140 822 | 167 840 | 181 655 | 190 927 | 226 993 | 254 303 | 274 952 | 300 071 |
| Teljesítmény felhasználási tényező , % | 26.8 | 29.2 | 26.8 | 31.4 | 31.5 | 29.3 | 31.5 | 32.6 | 32.5 | 32.4 |
| A szélenergia részesedése a villamosenergia-termelésben, % [24] | 2.3 | 2.9 | 3.5 | 4.1 | 4.4 | 4.7 | 5.5 | 6.3 | 6.5 | 7.1 |
| Év | 2020 | 2021 | 2022 | 2023 | 2024 | 2025 | 2026 | 2027 | 2028 | 2029 |
| Beépített teljesítmény, MW | 122 478 | |||||||||
| Villamosenergia-termelés, GWh | 337 510 | |||||||||
| Teljesítmény felhasználási tényező , % | 31.5 | |||||||||
| A szélenergia részesedése a villamosenergia-termelésben, % | 9.0 | |||||||||