Ветроэнергетика в Техасе , часть общей энергии в Техасе , состоит из более чем 150 ветровых электростанций , которые в совокупности имеют общую паспортную мощность более 30 000 МВт (по состоянию на 2020 год). [1] [2] Если бы Техас был страной, он бы занимал пятое место в мире; [1] установленная мощность ветра в Техасе превышает установленную мощность ветра во всех странах, кроме Китая , США , Германии и Индии . Техас производит больше всего энергии ветра из любого штата США. [1] [3] По данным Совета по надежности электроснабжения Техаса (ERCOT), энергия ветра составила не менее 15,7% электроэнергии, вырабатываемой в Техасе в 2017 году, поскольку ветер составлял 17,4% электроэнергии, вырабатываемой в ERCOT, который управляет 90% электроэнергии Техаса. [4] [5] ERCOT установил новый рекорд мощности ветра, составляющий почти 19,7 ГВт, в 19:19 по центральному поясному времени в понедельник, 21 января 2019 года. [6]
Ветряные ресурсы во многих частях Техаса очень велики. Фермеры могут сдавать свои земли в аренду разработчикам ветроэнергетики, создавая новый источник дохода для фермы. Ветроэнергетическая промышленность также создала более 24 000 рабочих мест для местных сообществ и для штата. Техас рассматривается как ориентированный на прибыль лидер коммерциализации возобновляемой энергии в Соединенных Штатах. Ветряной бум в Техасе был обусловлен расширением Стандарта возобновляемой энергии штата , использованием назначенных Конкурентных зон возобновляемой энергии, ускоренным строительством линий электропередач и необходимым принятием правил Комиссией по коммунальным услугам. [7]
Ветряная электростанция Los Vientos (912 МВт) в Южном Техасе является крупнейшей ветряной электростанцией штата. Другие крупные ветряные электростанции в Техасе включают в себя ветряную электростанцию Roscoe , ветряную электростанцию Horse Hollow Wind Energy Center , ветряную электростанцию Sherbino , ветряную электростанцию Capricorn Ridge , ветряную электростанцию Sweetwater , ветряную электростанцию Buffalo Gap , ветряную электростанцию King Mountain , ветряную электростанцию Desert Sky , ветряную электростанцию Wildorado Wind Ranch и ветряную электростанцию Brazos .
Ветроэнергетика имеет долгую историю в Техасе. Университет West Texas A&M начал исследования в области ветроэнергетики в 1970 году и привел к созданию Института альтернативной энергетики (AEI) в 1977 году. AEI стал основным источником информации о ветроэнергетике для Техаса. [8] Первая 80-метровая башня была возведена в Биг-Спринг, штат Техас, в 1999 году. [9]
Несколько сил стимулируют рост ветроэнергетики в Техасе: благоприятные ветровые ресурсы и доступность земли, государственные цели по возобновляемым источникам энергии, экономическая эффективность разработки и эксплуатации ветровых электростанций и подходящая электросетевая система. Широкий охват и географическое положение ветровых электростанций в Техасе значительны: области ветровых ресурсов лежат в Техасском Панхэндле , вдоль побережья залива к югу от Галвестона , а также на горных перевалах и вершинах хребта Транс-Пекос в западной части Техаса. В 2012 году в Техасе работало более 10 700 ветряных турбин для выработки электроэнергии, но 80 000 ветряных мельниц качали воду, что указывает на потенциал роста, оставшийся для ветроэнергетики. [10]
Ветроэнергетика — это коммерческое предприятие между землевладельцами и операторами ветровых электростанций. Техасские фермеры могут сдавать свою землю в аренду разработчикам ветровых электростанций либо за фиксированную арендную плату за турбину, либо за небольшой процент от валового годового дохода от проекта. [11] Это дает фермерам свежий источник дохода, не влияя на традиционные методы ведения сельского хозяйства и выпаса скота. [12] Хотя условия аренды сильно различаются, Счетная палата правительства США в 2004 году сообщила, что фермер, сдающий землю в аренду разработчику ветрового проекта, обычно может получить роялти в размере от 3000 до 5000 долларов за турбину в год в виде арендных платежей. Эти цифры растут по мере производства и установки более крупных ветровых турбин. [13]
Ветроэнергетика обеспечивает надежность, поскольку ее генерация (но не ее передача) сильно децентрализована. Саботаж и промышленные аварии могут быть потенциальными угрозами для крупных, центрально расположенных электростанций, которые обеспечивают большую часть электроэнергии Техаса. Если одна из этих электростанций будет повреждена, ремонт может занять больше года, что может привести к дефициту электроэнергии в масштабах, которых техасцы никогда раньше не испытывали. Угольные поезда и газопроводы также уязвимы для сбоев. Однако ветряные электростанции быстро устанавливаются и ремонтируются. Модульная структура ветряной электростанции также означает, что если одна турбина повреждена, общая производительность станции существенно не пострадает. [14]
Ветер — крайне изменчивый ресурс. При правильном понимании и планировании его можно включить в генерацию электроэнергии коммунальной службой , хотя он явно не обеспечивает такой доступности по требованию, как газовые электростанции .
Во многих районах Техаса ветровые условия позволяют развивать ветроэнергетику. Количество коммерчески привлекательных мест увеличилось по мере совершенствования технологий ветровых турбин и продолжающегося снижения затрат на разработку. [15] (→ Стоимость электроэнергии по источникам#США ) В частности, в южном Техасе разница между температурой воздуха на суше и на море создает конвекционные потоки, которые генерируют значительные ветры в середине дня, когда потребление электроэнергии обычно находится на пиковом уровне. [16] Хотя эти ветры слабее, чем в Западном Техасе, они происходят более предсказуемо, больше коррелируют с потреблением и ближе к потребителям. На побережье Техаса было построено несколько ветровых электростанций общей мощностью 3000 МВт. [17] [18]
Начиная с 2008 года, бум развития ветроэнергетики в Техасе превзошел возможности имеющихся систем передачи [19] , и прогнозируемый дефицит возможностей передачи мог бы сдержать рост отрасли. До 2008 года рост ветроэнергетики «накладывался» на существующие линии, но почти исчерпал резервные мощности. [20] В результате зимой в западной техасской энергосистеме часто наблюдался такой локальный избыток электроэнергии, что цена падала ниже нуля. [21] [22] По словам Майкла Гоггина, аналитика электроэнергетической отрасли в AWEA, «цены падали ниже 30 долларов США/МВт-ч (мегаватт-час) в 63% дней в первой половине 2008 года по сравнению с 10% за тот же период в 2007 году и 5% в 2006 году». [23]
В июле 2008 года должностные лица коммунальных служб дали предварительное одобрение плану стоимостью 4,9 млрд долларов по строительству новых линий электропередачи для передачи электроэнергии, вырабатываемой ветром, из Западного Техаса в городские районы, такие как Даллас. Новый план станет крупнейшей инвестицией в возобновляемую энергетику в истории США и добавит линии электропередачи, способные передавать около 18 000 мегаватт. [24] ERCOT сократила ветровую энергию на 17% (3,8 ТВт·ч) в 2009 году, но к 2014 году этот показатель снизился до всего 0,5%, поскольку передача улучшилась, особенно в Конкурентной зоне возобновляемой энергии (CREZ) в 2013 году. [25] [26] [27] Однако линии CREZ иногда работают на пределе, и в ноябре 2015 года цены были отрицательными в течение 50 часов.
В ранний утренний период низкого спроса на электроэнергию ветровая энергия обеспечила более 56% от общего спроса в сети ERCOT в 3:10 утра по центральному поясному времени в субботу, 19 января 2019 года. [6] Два дня спустя ERCOT установил новый рекорд мощности ветра почти в 19,7 ГВт в 7:19 вечера по центральному поясному времени в понедельник, 21 января 2019 года. [6]
В районах, где обычно установлены интеллектуальные счетчики [28] , некоторые коммунальные службы предлагают бесплатное электричество в ночное время. [29]
В 2020 году ветроэнергетика впервые превзошла уголь в общем балансе электроэнергии штата, что является «новейшим признаком растущей популярности возобновляемой энергии в ископаемом топливе в сердце Америки», как сообщает Financial Times. [30]
После многих лет подготовки [31] [32] Техасский стандарт возобновляемой энергии был изначально создан законопроектом Сената 7 и подписан губернатором Бушем в 1999 году [33] [34] [35], который помог Техасу в конечном итоге стать ведущим производителем ветроэлектроэнергии в США [36] [37] [38] RPS был частью новых законов, которые реструктурировали электроэнергетическую отрасль. Техасский RPS предписывал коммунальным компаниям совместно создать 2000 мегаватт (МВт) новой возобновляемой энергии к 2009 году на основе их доли на рынке. [39] В 2005 году законопроект Сената 20 увеличил требования штата к RPS до 5880 МВт к 2015 году, из которых 500 МВт должны были поступать из неветровых ресурсов. Законопроект установил цель в 10 000 МВт возобновляемых источников энергии к 2025 году, что было достигнуто на 15 лет раньше, в 2010 году. [40]
Согласно DSIRE.org, «В 1999 году Комиссия по коммунальным услугам Техаса (PUCT) приняла правила для Мандата по возобновляемым источникам энергии штата, установив стандарт портфеля возобновляемых источников (RPS), программу торговли кредитами на возобновляемые источники энергии (REC) и требования к покупке возобновляемых источников энергии для конкурентоспособных розничных продавцов в Техасе. Стандарт 1999 года предусматривал установку 2000 мегаватт (МВт) новых возобновляемых источников энергии в Техасе к 2009 году в дополнение к 880 МВт существующей генерации возобновляемых источников энергии на тот момент. В августе 2005 года законопроект SB 20 увеличил мандат по возобновляемым источникам энергии до 5880 МВт к 2015 году (около 5% от спроса на электроэнергию в штате), включая целевой показатель в 500 МВт мощности возобновляемых источников энергии из других источников, помимо ветра. На ветер приходится почти вся текущая генерация возобновляемых источников энергии в Техасе. Законодательство 2005 года также установило целевой показатель достижения 10 000 МВт Мощность возобновляемой энергии к 2025 году. [40]
Квалифицированные возобновляемые источники энергии включают солнечную, ветровую, геотермальную, гидроэлектрическую, волновую или приливную энергию, биомассу или отходы на основе биомассы, включая свалочный газ . Квалифицированные системы — это те, которые установлены после сентября 1999 года. RPS распространяется на все коммунальные услуги, принадлежащие инвесторам. Муниципальные и кооперативные коммунальные услуги могут добровольно предлагать выбор клиентам.
PUCT создал программу торговли кредитами на возобновляемую энергию (REC), которая началась в июле 2001 года и будет продолжаться до 2019 года. Согласно правилам PUCT, один REC представляет собой один мегаватт-час (МВт·ч) квалифицированной возобновляемой энергии, которая вырабатывается и измеряется в Техасе. Коэффициент преобразования мощности (CCF) используется для преобразования целей МВт в требования МВт·ч для каждого розничного продавца на конкурентном рынке. CCF изначально был административно установлен на уровне 35% для первых двух лет соответствия, но теперь он основан на фактической производительности ресурсов в программе торговли REC за предыдущие два года. В 2010 и 2011 годах CCF составит 30,5%. Каждому розничному торговцу в Техасе выделяется доля мандата на основе пропорциональной доли этого розничного торговца в розничных продажах электроэнергии по всему штату. Администратор программы ведет счет REC для участников программы, чтобы отслеживать производство, продажу, передачу, покупку и списание REC. Кредиты могут быть зарезервированы на три года, и все возобновляемые дополнения имеют минимум 10 лет кредитов для возмещения сверхрыночных затрат. Для поставщиков, не соответствующих требованиям RPS, был установлен административный штраф в размере 50 долларов за МВт-ч.
Как и несколько солнечных электростанций в Техасе , некоторые ветряные электростанции в Техасе включают в себя хранилище , и еще несколько проектов находятся в стадии строительства. [42] Одна из первых таких систем хранения энергии была запущена в декабре 2012 года в Нотрисе мощностью 36 МВт. Система позволяет хранить избыточную энергию ветра, делая выход более предсказуемым и менее изменчивым. [43] [44]
В случае развития линия электропередачи постоянного тока Tres Amigas HVDC с Западной и Восточной сетями могла бы обеспечить большую гибкость в импорте и экспорте электроэнергии в Техас и из него. [45]
Планируется построить ветряную электростанцию мощностью 300 МВт в Галвестоне и 2100 МВт на побережье Мексиканского залива в Техасе. [46] Создание турбин, способных быстро отклоняться, может повысить вероятность того, что они смогут пережить ураган. [47]
Ветроэнергетический портал
Портал возобновляемой энергии
Энергетический портал
Портал Соединенных Штатов
Техасский портал
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка )мы любим ветер. Стань умнее на ветру
