2023.06.29 - 產業動態
供飲用水也可供電!探索五大湖的離岸風電發展潛能
文
黃安鈺
圖片來源: the National Aeronautics and Space Administration
從高薪工作到潔淨的環境,五大湖(Great Lakes)的風能可以為數百萬地區居民提供經濟成長,並幫助各州實現可再生能源目標
五大湖——蘇必利爾湖(Lake Superior)、休倫湖(Lake Huron)、密西根湖(Lake Michigan)、伊利湖(Lake Erie)和安大略湖(Lake Ontario)——擁有地球淡水資源的 20%。它們為超過 4000 萬人提供飲用水,同時也具有豐富的風能潛力。
風資源評估(Wind resource assessments)估計,五大湖固定式水下基礎風機的潛在發電能力為 160 GW,浮動式風電的潛在發電能力約為 415 GW。美國五大湖區八個州中,有五個州的風能資源潛力超過了年用電量。風能為五大湖地區過渡到潔淨能源電氣化並獲得相關效益提供了重要的機會。
為了更好地了解這種可能性以及五大湖區風能開發面臨的障礙,美國能源部風能技術辦公室(the U.S. Department of Energy’s Wind Energy Technologies Office)資助了國家可再生能源實驗室(National Renewable Energy Laboratory,NREL)工作人員的研究。由此產生的報告《Great Lakes Wind Energy Challenges and Opportunities Assessment》明確指出解決這些問題的綜合研究計劃,並繪製了 2035 年之前開始的五大湖風能商業路徑。
NREL 的研究指出,採用離岸風電可以使五大湖地區各州實現其潔淨能源的目標、透過高薪就業促進經濟發展,並為居民提供更潔淨的環境。
NREL 研究員沃爾特·穆西爾 (Walter Musial)是該報告的共同作者,也是該實驗室離岸風電領域的頂尖專家,他指出從潔淨能源和經濟增長的角度來看,五大湖區的風能都極具吸引力。五大湖區在人口中心附近擁有豐富的風能資源,五大湖區風能資源確實有機會不僅為該地區的潔淨能源結構及其經濟增長做出貢獻,而且還有助於實現國家由行政部門制定的長期潔淨能源目標。
五大湖離岸風電開發最可行的經濟效益之一是擴大當地物流和供應鏈的潛力,包括開發和振興工廠、港口和船舶,以滿足新的五大湖離岸風電產業的需求。
Musial 表示,開發湖泊離岸風電的最大障礙是聖勞倫斯海道(St. Lawrence Seaway)和威蘭運河(Welland Canal)的狹窄船閘。這些延伸至大西洋的航道太窄,無法容納用於安裝風機的巨大遠洋船隻。
Musial 說:「一切都必須透過船閘或在湖上建造,對於浮動式離岸風電,大部分建造和組裝都需要在五大湖港口進行,類似於我們對海洋的預想。但對於固定式水下基礎,我們必須找到典型以海洋為基礎的離岸風電技術—需要巨型安裝船的替代方案。」
另一個重大挑戰是淡水冰,它比海冰更堅固,並且在五大湖中比在大西洋的離岸風電站點還更普遍。這些湖泊每年的淡水表面冰層帶來了新的技術性挑戰,特別是對於浮動風機來說,這些挑戰尚未在這些條件下得到證實。
Musial 說:「我們並不認為在冰冷氣候下開發浮動式風機是一個巨大的障礙,但以前從未這樣做過,所以存在很大的不確定性。」
與五大湖區風能開發相關的部署問題可能會減緩這一進程,並可能增加專案資本成本。其中包括將風機安裝在距離海岸足夠遠的地方,以減輕視野問題、潛在的鳥類和蝙蝠相互作用等環境問題,以及與附近目前較便宜的公共事業規模的陸上風電及太陽能的競爭。
NREL 研究員 Rebecca Green 為報告的共同作者以及離岸風電環境專家,他說:「五大湖地區是數百萬人類居民的家園,也為包括當留鳥、候鳥和蝙蝠在內的野生動物提供了重要的棲息地。」
他認為,在進行向五大湖開放離岸風電的研究時,透過考慮社會和環境問題,可以明定和採用最小風險的解決方案,並實施影響較低的選址和緩解策略,以幫助確保風電的效益超過成本。例如,將風機安置在更深的水域和遠離海岸的地方有可能最大限度地減少對視野的影響,並可能減少與某些野生動物物種的相互作用。
新聞來源:NREL