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].

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].

Таблица: Крупнейшие ветроэлектростанции США в 2008-2012 гг

Ветряные электростанции к началу 2014 года были построены в 34 штатах США.

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.

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].

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].

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.

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]

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.

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.

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].

• AWEA
• 20% к 2030 году
• Проекты офшорных ветряных электростанций
• Субсидии США в энергетику
• Цены на электроэнергию в США по штатам, 2006, 2007 гг.