Parques eólicos offshore conectados por uma rede elétrica subaquática para transmissão podem revolucionar a forma como a Costa Leste obtém sua eletricidade

Os ventos offshore têm o potencial de abastecer as costas com fluxos massivos e consistentes de eletricidade limpa.Um estudo estima que parques eólicos offshore poderiam atender 11 vezes a demanda global projetada de eletricidade em 2040.

Nos EUA, a Costa Leste é um local ideal para capturar esse poder, mas há um problema:levar eletricidade dos parques eólicos oceânicos às cidades e vilas que dela necessitam.

Embora todos desejem electricidade fiável nas suas casas e empresas, poucos apoiam a construção das linhas de transmissão necessárias para a levar até lá.Isso sempre foi um problema, tanto nos E.U.A. e internacionalmente, mas está a tornar-se um desafio ainda maior à medida que os países velocidade em direção a sistemas de energia com carbono líquido zero que consumirá mais eletricidade.

Os EUA.O Departamento de Energia e 10 estados do Nordeste Colaborativo em Transmissão Inter-regional estão trabalhando em uma solução potencialmente transformadora:planos para um rede elétrica offshore.

No centro desta rede estariam linhas de transmissão de base ao largo da Costa Leste, da Carolina do Norte ao Maine, onde dezenas de projetos eólicos offshore já estão em preparação.

Os planos prevêem apoiar pelo menos 85 gigawatts de energia eólica offshore até 2050 – perto do NÓS.meta de 110 GW de energia eólica instalada até meados do século, o suficiente para abastecer 40 milhões de residências e acima dos 0,2 GW atuais.A Colaborativa dos Estados do Nordeste formalizou suas metas em julho de 2024 por meio de uma reunião multiestadual memorando de entendimento.

Pesquisas emergentes do Departamento de Energia, a empresa de pesquisa Brattle e outros grupos sugere que uma rede de energia elétrica offshore poderia mitigar os principais desafios para a construção de novas linhas de transmissão em terra e reduzir os custos da energia eólica offshore.

Cortar custos seria uma notícia bem-vinda – os custos dos projetos eólicos offshore aumentaram até 50% de 2021 a 2023.Embora algumas das causas subjacentes tenham diminuído, como a inflação e interrupções na cadeia de abastecimento global, taxas de juros continuam altas, e a indústria ainda está tentando se firmar nos EUA.

O que é uma rede elétrica offshore?

Os atuais projetos eólicos offshore utilizam uma projeto ponto a ponto ou radial, onde cada parque eólico offshore é conectado individualmente à rede onshore.

Este método funciona se uma região tiver apenas alguns projetos, mas rapidamente se torna mais caro devido ao cabeamento e outras infraestruturas.As suas linhas também perturbam as comunidades e a vida marinha.E requer atualizações de rede onshore mais dispendiosas.

A transmissão offshore coordenada pode evitar muitos desses custos com o que o Departamento de Energia chama Projetos “malhados” ou “espinha dorsal”.

Em vez de conexões individuais com a terra, muitos parques eólicos offshore seriam conectados a uma linha de transmissão compartilhada, que se conectaria à grade em terra através de "pontos de interconexão" estrategicamente colocados. Dessa forma, a eletricidade produzida por um parque eólico offshore seria transmitida para onde é mais necessário, para cima e para baixo na costa leste.

Melhor ainda, a electricidade gerada em terra também poderia ser transmitida através destas linhas partilhadas para transportar energia para onde for necessária.Isto poderia melhorar a resiliência das redes eléctricas e reduzir a necessidade de novas linhas de transmissão por terra, que têm sido notoriamente difícil obter aprovação para, especialmente no Costa leste.

A transmissão offshore coordenada fazia parte do primeiros EUAdiscussões sobre planejamento e desenvolvimento eólico offshore.No final dos anos 2000, quando Google e parceiros propuseram pela primeira vez o Atlantic Wind Connection, um projeto de transmissão offshore, os benefícios tanto nas energias renováveis ​​offshore como em todo o sistema energético foram intrigantes.Na época, os EUAtinha apenas um projeto eólico offshore de grande escala em preparação, e finalmente falhou.

Hoje, os EUAtem 53 GW de projetos eólicos offshore sendo planejado ou desenvolvido.Como energia pesquisadores, nós acreditar a transmissão offshore coordenada é importante para que a indústria tenha sucesso em escala.

A rede offshore pode economizar dinheiro e reduzir impactos

Ao permitir que a energia proveniente de parques eólicos offshore e de geradores de eletricidade em terra viaje para mais locais, a transmissão coordenada pode aumentar a fiabilidade da rede e permitir que a eletricidade chegue onde é mais necessária.Isto reduz a necessidade de centrais eléctricas mais caras e muitas vezes mais poluentes.

Um 2024 relatório do Laboratório Nacional de Energia Renovável descobriram que os benefícios de um projeto coordenado são quase três vezes maiores que os custos quando comparados com um projeto ponto a ponto padrão.

Estudos da Europa, o Reino Unido. e Brattle apontaram para benefícios adicionais, incluindo a redução das emissões de carbono que aquecem o planeta, a redução do número de travessias de praia em um terço e reduzindo as milhas de cabos de transmissão necessárias em 35% a 60%.

Nos EUA, as linhas de transmissão offshore estariam quase inteiramente em águas federais, evitando potencialmente muitos dos conflitos associados a projetos onshore, embora ainda enfrentassem desafios.

Desafios e próximos passos

A construção de uma rede offshore exigirá algumas mudanças importantes.

A primeira é mudar os incentivos governamentais.O crédito fiscal federal de investimento para energia eólica offshore, que cobre pelo menos 30% do custo inicial de capital de um projeto, atualmente não ajuda a pagar projetos de transmissão coordenada.

Em segundo lugar, o planeamento precisa de ter em conta as preocupações de todos desde o início.Embora os benefícios gerais dos projetos de transmissão coordenada superam os custos gerais, quem recebe os benefícios e quem arca com os custos é importante.Por exemplo, geradores de energia mais caros poderiam ganhar menos, e alguns comunidades se sentem ameaçadas pelo desenvolvimento offshore.

Terceiro, será necessária uma maior coordenação entre todos os envolvidos para enviar energia de e para as redes regionais.O recente relatório da Comissão Federal Reguladora de Energia Ordem 1920, que exige que os fornecedores de energia planeiem as necessidades futuras, pode servir como um modelo, mas não se aplica a projectos inter-regionais, como uma espinha dorsal de transmissão offshore que ligue mais de uma dúzia de estados em três regiões.

Os EUA.atingiu um marco importante em março de 2024 com a conclusão do South Fork Wind, o primeiro parque eólico de grande escala, trazendo os EUAcapacidade de energia eólica offshore para quase 200 megawatts.Mais oito projetos estão em construção ou aprovados para construção.Uma vez construídas, aumentariam a capacidade instalada para mais de 13 gigawatts, aproximadamente o mesmo que três dúzias de usinas termelétricas a carvão.

Uma espinha dorsal de transmissão offshore poderia apoiar o desenvolvimento eólico offshore e as necessidades energéticas da Costa Leste para as gerações vindouras.

Este artigo foi atualizado em 31 de julho de 2024 para esclarecer que os estados formalizaram o memorando de entendimento.