送電用の水中送電網で接続された洋上風力発電所は、東海岸の電力供給方法に革命をもたらす可能性があります

洋上風力発電は海岸線に電力を供給する可能性があります。 大量かつ一貫したクリーンな電気の流れ. 。ある研究では、沖合にある風力発電所が次の条件に達する可能性があると推定されています。 予測される世界の電力需要の 11 倍 2040年に。

米国では、東海岸はこの力を手に入れるのに理想的な場所ですが、問題があります。海洋風力発電所から電力を必要とする都市や町に電力を供給します。

誰もが家庭や会社で信頼性の高い電力を望んでいますが、電力をそこに供給するために必要な送電線の建設を支持する人はほとんどいません。これは常に問題でした、両方とも アメリカ合衆国で。 そして 国際的に, しかし、それは各国にとってさらに大きな課題になりつつあります。 ネットゼロカーボンエネルギーシステムに向けたスピード それはより多くの電力を使用することになります。

アメリカ。エネルギー省と北東部 10 州の地域間送電に関する協力団体は、変革をもたらす可能性のあるソリューションに取り組んでいます。の計画 洋上電力網.

この送電網の中核となるのは、ノースカロライナ州からメイン州に至る東海岸沖の基幹送電線であり、そこではすでに数十件の洋上風力発電プロジェクトが進行中である。

計画では、2050 年までに少なくとも 85 ギガワットの洋上風力発電をサポートすることを想定しています。 私たち。110GWの目標 今世紀半ばまでに設置される風力発電の量は、現在の 0.2 GW から 4,000 万世帯以上に電力を供給するのに十分な量になります。北東部諸国連合は、複数の州の協力を得て、2024 年 7 月に目標を正式に策定しました。 覚書.

からの新たな研究 エネルギー省, 、調査会社 ブラトル そして 他のグループ 洋上送電網が陸上に新しい送電線を建設する際の主要な課題を軽減し、洋上風力発電のコストを削減できる可能性があることを示唆しています。

コスト削減は歓迎すべきニュース – 洋上風力発電プロジェクトのコストが上昇 50%も 2021年から2023年まで。根本的な原因の一部は治まったものの、 インフレなどの そして 世界的なサプライチェーンの混乱, 金利は依然として高い, 、そして業界はまだ米国での足場を見つけようとしています。

洋上電力網とは何ですか?

今日の洋上風力発電プロジェクトでは、 ポイントツーポイントまたは放射状の設計, ここでは、各洋上風力発電所が個別に陸上送電網に接続されています。

この方法は、地域にプロジェクトが少数しかない場合には機能しますが、ケーブル配線やその他のインフラストラクチャのせいですぐにコストが高くなります。そのラインは地域社会や海洋生物にも破壊的な影響を及ぼします。そして、より高価な陸上送電網のアップグレードが必要になります。

調整された洋上送電により、エネルギー省が言うところのコストの多くを回避できます。 「メッシュ」または「バックボーン」デザイン.

土地への個別の接続ではなく、多くの沖合の風力発電所は、戦略的に配置された「相互接続ポイント」を介してオンショアグリッドに接続する共有送信ラインに接続されます。このようにして、沖合の風力発電所によって生産される電力は、東海岸を上下に必要な場所に送信されます。

さらに良いことに、陸上で生成された電気をこれらの共有回線を通じて送電し、必要な場所にエネルギーを移動することもできます。これにより、送電網の回復力が向上し、これまで整備されてきた陸上の新たな送電線の必要性が軽減される可能性があります。 承認を得るのが難しいことで知られる, 、特に 東海岸.

協調的なオフショア送電はその一部でした 初期のアメリカディスカッション 洋上風力発電の計画と開発について。2000年代後半の頃、 Googleとパートナーが最初に提案したのは の Atlantic Wind Connection、洋上送電プロジェクト, 、海洋再生可能エネルギーとエネルギーシステム全体の両方における利点は興味深いものでした。当時、米国は実用規模の洋上風力発電プロジェクトが 1 件だけ進行中であり、 結局失敗した.

今日、米国もっている 53GWの洋上風力発電プロジェクト 計画中または開発中であること。として エネルギー 研究者, 私たちは 信じる 調整されたオフショア送電は、業界が大規模に成功するために重要です。

オフショア送電網はコストを節約し、影響を軽減できる可能性がある

協調送電により、洋上風力発電所や陸上発電機からの電力をより多くの場所に届けることができるため、送電網の信頼性が向上し、最も必要な場所に電力を届けることができます。これにより、より高価で、多くの場合より汚染を引き起こす発電所の必要性が減ります。

2024年 国立再生可能エネルギー研究所からのレポート 標準的なポイントツーポイント設計と比較した場合、調整された設計の利点はコストの 3 倍近く高いことがわかりました。

研究 ヨーロッパから, イギリス。 そして ブラトル 彼らは、地球温暖化を引き起こす炭素排出量の削減、地球温暖化の原因となる炭素排出量の削減など、さらなる利点を指摘しています ビーチ横断 3 分の 1 に短縮され、必要な伝送ケーブルの距離は 35% ～ 60% 削減されます。

米国では、洋上送電線はほぼ完全に連邦水域内に設置され、陸上プロジェクトに伴う紛争の多くを回避できる可能性があるが、依然として課題に直面するだろう。

課題と次のステップ

オフショア送電網を構築するには、いくつかの重要な変更が必要になります。

1つ目は政府のインセンティブを変えることだ。洋上風力発電に対する連邦投資税額控除は、プロジェクトの初期資本コストの少なくとも 30% をカバーします。 現在は支払いに役立たない 調整されたトランスミッション設計。

第二に、計画を立てるには、最初から全員の懸念を考慮する必要があります。調整されたトランスミッション設計の全体的な利点は次のとおりです。 全体的なコストを上回る, 、誰が利益を受け取り、誰が費用を負担するかが重要です。たとえば、より高価な発電機の収益は低くなる可能性があります。 コミュニティはオフショア開発に脅威を感じている.

第三に、地域送電網との間で電力を送電するには、関係者全員の間でより一層の調整が必要になります。連邦エネルギー規制委員会の最近の オーダー 1920, 電力事業者に将来のニーズを計画するよう求めるもので、青写真としては機能するかもしれないが、3地域にまたがる12以上の州を接続する洋上送電バックボーンなどの地域間プロジェクトには適用されない。

アメリカ。2024 年 3 月に、この国のサウスフォーク風力発電所が完成し、重要なマイルストーンを達成しました。 初の実用規模の風力発電所, 、米国をもたらす洋上風力発電の容量は約200メガワットに達します。さらに 8 つのプロジェクトが建設中または建設が承認されています。構築されると、設置容量が超過します 13ギガワット, 、ほぼ同じ 3ダースの石炭火力発電所.

洋上送電バックボーンは、洋上風力開発と今後の世代にわたる東海岸のエネルギー需要をサポートする可能性があります。

この記事は、各州が覚書を正式に締結したことを明確にするために、2024 年 7 月 31 日に更新されました。