Med antagandet av Inflation Reduction Act, som inkluderar 370 miljarder dollar i klimat- och energiprogram, förutspår politiska experter en dramatisk expansion av produktionen av ren energi. Havsbaserad vindkraft är en pålitlig tillväxtkälla.
Idag finns det bara två havsbaserade vindkraftsparker i drift i USA nära Rhode Island och Virginia, med en sammanlagd kapacitet på 42 megawatt. Som jämförelse har det nya Traverse Wind Center i Oklahoma 356 turbiner och 998 megawatt i produktionskapacitet. Men det finns fortfarande många projekt under utveckling, främst vid Atlantkusten.
Biden-administrationen har identifierat två utvecklingszoner för havsbaserad vindkraft i Mexikanska golfen som hittills har varit väldefinierade för olje- och gasproduktion. Som en del av sin klimatstrategi har president Joe Biden satt som mål att driftsätta 30 gigawatt (30 000 megawatt) havsbaserad vindkraft senast 2030 – tillräckligt för att förse 10 miljoner hushåll med koldioxidfri el.
Som energiforskare i Texas ser vi detta som en spännande ny fas i vårt lands pågående övergång till ren energi. Vi anser att havsbaserad vindkraft i Mexikanska golfen representerar en unik möjlighet för denna geografiska region med en stark arbetskraft och energiinfrastruktur för att bidra till att möta samhällets behov av pålitlig, koldioxidsnål energi.
Installerad kapacitet år 2021 i megawatt. (Bild: The Conversation/CC-BY-ND, källa: Global Wind Energy Council)
Varför satsa på havsbaserad elproduktion? Landbaserad vindkraft har ökat markant i USA under de senaste 15 åren, inklusive i Texas, landets största vindkraftsproducerande stat. Den relativa enkla möjligheten att tillåta och lokalisera vindkraft, överkomliga installationskostnader, överflöd av resurser, gratis bränsle och lägre marginaldriftskostnader minskar elkostnaderna för konsumenterna. Vindkraft undviker de betydande luftföroreningar, utsläpp av växthusgaser och kylvattenutsläpp som är förknippade med kraftverk som drivs med kol, olja eller naturgas.
Men havsbaserad vindkraft har också sina nackdelar. Vinden är vanligtvis som svagast under den varmaste delen av sommaren när luftkonditioneringsapparaterna arbetar hårt för att hålla människor svala. Många av de bästa vindkraftsområdena ligger långt från elförbrukningscentra. Till exempel ligger de flesta vindkraftparkerna i Lone Star-staten i höglandet i västra Texas och byggdes efter att staten spenderat miljarder på att bygga långdistansledningar för att få ström dit den behövdes.
Många av de bästa landbaserade vindkraftparkerna i USA (mörkblå områden) ligger långt från kustsamhällen, men dessa städer kan försörjas av havsbaserade vindkraftparker. (Källa: NREL)
Solenergi och batterier kan lösa en del av dessa problem. Men havsbaserad kraftproduktion har också många fördelar.
Precis som landbaserad vindkraft minskar energikostnaderna för konsumenterna, förväntas havsbaserad vindkraft göra detsamma.
Med mer än hälften av USA:s befolkning bosatt inom 80 kilometer från kusten ligger havsbaserade vindkraftsparker nära elförbrukningscentra. Detta gäller särskilt i Mexikanska golfen, där större städer som Houston och New Orleans ligger, samt en koncentration av petrokemiska anläggningar och hamnar. Istället för att lägga hundratals kilometer luftledningar och de resulterande tvisterna om vägrätt och markanvändning, skulle kraftbolag kunna använda sjökablar för att föra vindkraft till industrianläggningar.
Det är viktigt att notera att havsvinden kompletterar landvinden. På en varm sommardag minskade lufthastigheten i västra Texas och frånlandsvinden ökade gradvis, vilket bidrog till att möta sommarens högsta efterfrågan och förbättra nätets tillförlitlighet.
Den globala marknaden för havsbaserad vindkraft är redan stark, men fram till nu var USA praktiskt taget obefintlig. Överflödet av land här har sporrat tillväxten av landbaserad vindkraft, men har försvagat inflödet av människor till vattnet.
Detta förändras i takt med att strängare regler för vindkraft i stora vindstater som Iowa begränsar avståndet mellan turbiner, vilket ökar byggkostnaderna och begränsar tillgången på acceptabla platser. Kapacitetsbegränsningarna i det amerikanska elnätet gör det också svårt att få ut vindkraft på marknaden.
Välkomna till Mexikanska golfen, ni uppskattar alla dessa trender, och i kombination med ökat stöd för havsbaserad vindkraft i klimatlagen ser det ut som att USA:s havsbaserade vindkraft äntligen är redo för en guldålder. Vi ser Mexikanska golfen som en särskilt attraktiv plats att göra affärer på.
Vikens grundare djup, högre temperaturer och lugnare vågor är relativt hanterbara jämfört med de kalla och hårda förhållandena i Nordsjön, Nordatlanten och Japans kust, där havsbaserad vindkraft redan har börjat användas. Vattendjup på upp till 45 meter – för närvarande det maximala djupet för bottenmonterade vindkraftverk – sträcker sig nästan 145 kilometer längs Texas sydöstra kust och Louisianas sydkust, med Nantucket och Martha's Vineyard i nordost bara cirka 64 kilometer.
Undervattenstopografin i bukten kännetecknas av alltmer sluttande sluttningar än områden som redan övervägts för utveckling längs Virginias kust. Detta innebär att vindkraftverk med fast botten kan användas på fler platser än flytande system, vilket minskar komplexiteten.
Det är viktigt att notera att Gulfkusten har en stark offshoreindustri som betjänar olje- och gasproducenter och många specialiserade företag som tillhandahåller tjänster som undervattenssvetsning, plattformstillverkning och helikopter- och båttjänster för att transportera människor och utrustning till havet. År 2019 skapade olje- och gasproduktionen i Mexikanska golfen cirka 345 000 jobb.
Vindkraftparker i Persiska viken kan använda befintlig infrastruktur. Det finns nästan 1 900 kilometer sjökablar som kan överföra vindkraft till land. Vindkraft kan också integreras i ett större energisystem som inkluderar produktion och lagring av grön vätgas, samt koldioxidavskiljning.
Stödja arbetare och utsatta människor Vi tror också att havsbaserad vindkraft kan bidra till att uppnå mål för miljörättvisa. Produktionen av renare och koldioxidfri el kommer att bidra till att ersätta raffinaderier och fabriker som bearbetar och genererar el från fossila bränslen. Dessa anläggningar har orsakat allvarliga skador på hälsan i städer som Houston och färgade samhällen i USA.
Utvecklingen av vindkraft i Mexikanska golfen ger också en möjlighet till en smidig övergång av arbetskraften i takt med att USA gradvis minskar sitt beroende av fossila bränslen. Louisiana har börjat utveckla regler för havsbaserad vindkraft i delstatsvatten och söker federal finansiering från Arkansas och Oklahoma för att etablera ett regionalt centrum för ren vätgas.
Grönt betyder att godkännanden av federala energiprojekt går mycket långsamt, och vindkraftsprojekt i federala vatten kan ta år att slutföra. Men projekt i delstatsvatten – upp till 3 sjömil från stranden i de flesta områden och 9 miles från stranden i Texas – kan slutföras mycket snabbare.
Mycket beror på om energistater som Texas och Louisiana ser en möjlighet att utöka sitt rykte som energiledare till havsbaserad vindkraft. Som vi har sett kommer en havsbaserad vindkraftsboom i Persiska viken att vara bra för regionen, landet och det globala klimatet.
Författaren Michael E. Webber är professor i energi vid University of Texas i Austin, tillägnad Josies hundraårsjubileum.
Hugh Daigle är docent i petroleum- och geosystemteknik vid University of Texas i Austin.
Publiceringstid: 20 augusti 2022
