利用风能使电网脱碳
几个世纪以来，风一直是人类坚定的伙伴。5500年前，它载着埃及人沿着尼罗河航行。几个世纪后，波斯人利用风力为磨坊提供动力，高效地研磨谷物。在15世纪中期，多桅帆船将地球上遥远的角落连接在一起。在21世纪，这种天气现象对社会仍然至关重要。虽然这种能源在美国的应用进展顺利，但该行业也面临着挑战。
风能是一种非常高效的可再生能源，在满足社会日益增长的电力需求和应对化石燃料排放造成的气候变化方面发挥着至关重要的作用。
二十多年来，全球清洁能源领导者Iberdrola一直在推动可再生能源革命。他们目前在全球的可再生能源投资组合总计90吉瓦，其中包括1.6吉瓦的海上风电装机容量。在美国，其子公司Avangrid凭借其葡萄园风1号项目引领海上风电行业，该项目将成为该国第一个大型海上风电场。它有62个风力涡轮机，将产生806兆瓦的清洁能源。该风电场将于今年向马萨诸塞州输送第一批电力。
“葡萄园风1号是一个里程碑式的项目;Avangrid首席执行官Pedro Azagra表示:“这是目前美国唯一正在建设的真正的大型项目，它将是一项巨大的成就，将加强该国的海上风电行业。”
ink href="http://ep01.epimg.net/estaticos/arc/2023/05/greEnergized/css/citas.css?=4" rel="stylesheet" /> “哦,这个超过800兆瓦的项目完成后，只是作为一个参考，它将完全足以让40多万马萨诸塞州家庭和企业拥有能源，因此，每年减少160万吨左右的碳排放。这些都是巨大的数字。” 佩德罗Azagra 阿扎格拉说，他对在这个离岸项目中工作的男男女女感到非常自豪。“作为全国项目的第一人，我也很高兴我们克服了许多挑战，”他承认。“我们一直在从德国、英国或法国的Iberdrola集团的经验中学习。我认为这些经验教训是这一切进展顺利的原因，”阿扎格拉说。对于Avangrid继续在美国开发海上风电项目来说，这些经验将是非常宝贵的 Avangrid可再生能源首席开发官Ken kimmel表示:“在未来10到30年里，我们需要做两件大事。“首先，我们必须通过消除几乎所有化石燃料的排放，迅速使发电系统脱碳。其次，我们必须扩大电网，让其他终端能源用户能够通过电动汽车和热泵等技术摆脱对化石燃料的依赖。”kimmel认为，陆上和海上风能“是我们应对这一双重挑战的最佳工具”，因为这些设施的容量很大，特别是海洋项目，可以在50%的时间内达到峰值产能，并且位于人口稠密的东西海岸附近。 忧思科学家联盟(Union of Concerned Scientists)前主席kimmel说，海上风力发电场有几个优势。它们不必在人口密集的地区争夺空间，而且它们受益于更强、更通畅的风。更高、更高效的涡轮机可以建在海洋中，使能源需求与风力供应保持一致。 一些国家的成功实施表明，可再生能源多样化、智能输电网络(也称为智能电网)和扩大存储容量的结合可以提高这种能源的可靠性。 2023年10月，可再生能源占西班牙发电量的50.7%，主要由风力发电驱动。德国预计今年将有超过50%的能源来自可再生能源。今年上半年，丹麦67%的电力消耗依赖风力涡轮机和太阳能电池板。 根据美国能源情报署(EIA)的数据，到2022年，可再生能源(主要是风能和太阳能)占美国发电量的21%，超过了煤炭和核能的单独发电量。政府在2022年通过的《通货膨胀削减法案》(Inflation Reduction Act)中所设想的那种增长还有很大的空间。与其他国家的立法类似，该法案为扩大能源容量和覆盖范围提供了援助。 除了可靠性之外，风力发电还为缓解能源和安全危机提供了重要机会，比如俄罗斯入侵乌克兰以及随后对其化石燃料出口的制裁所造成的危机。更多的风力发电设施将利用当地资源实现能源自给。在最近一份关于能源安全的声明中，北约表示:“俄罗斯故意加剧了能源危机，其对乌克兰的侵略战争影响了全球能源格局。” 国际可再生能源机构(IRENA)的一份报告显示，全球约80%的人口居住在进口化石燃料的国家，这使得世界上大部分地区都受石油和天然气生产商的支配，而无论哪里有阳光或有风，都可以获得可再生资源。 IRENA总干事Francesco La Camera一再强调对可再生能源进行大量投资的必要性，因为“这不仅是最具成本效益的发电方式，也是确保能源弹性和安全的最佳方式。” 为了反驳那些不喜欢风力发电的可变性的批评者，IRENA表示，答案是拥有多样化的发电组合。通过有效地组织电力系统和改善互联，任何一种能源的可变生产的挑战都可以克服。 在这方面，美国需要做很多工作来消除可再生能源发展的障碍。除此之外，kimmel还指出，美国电网的互联程度还不足以共享发电资源。“如果新英格兰的海上风力发电或大平原各州的陆上风力发电产生了多余的能源，我们需要能够将这些电力输送到其他需要它的地区。” 分散的网络和政治分歧的主要输电线路选址决策，以及耗时的许可程序，构成了重大挑战。金梅尔说，获得州际输电线路的许可可能需要长达10年的时间，而一些项目还没到那一步就夭折了。 美国清洁能源协会(ACP)是一个由来自清洁能源行业的公司组成的协会，它认为，如果不改革许可程序，多达100吉瓦的能源开发项目可能会损失。这意味着“超过1000亿美元的投资损失，15万个工作岗位没有创造，10年内排放5500万吨(相当于1.2亿辆汽车的年排放量)。”ACP表示，在获得许可所需的十年时间里，可以建造两座胡佛水坝或两座半金门大桥。 将可再生能源连接到电网需要更长的输电线路，因为电力通常是在偏远地区产生的。互联也需要灵活地纳入额外的发电机和存储。 基梅尔希望看到欧洲已经发生的变化在美国发生，比如减少许可证的数量，并通过更大的集中化来简化流程。“我参观了Iberdrola在波罗的海的一个项目，我问他们，建造这个项目需要多少许可证?只有一个!但对于我们在美国建设的葡萄园风1号项目，我们需要大约100个许可证。” 在德国引起他注意的另一件事是责任隔离。建造海上风力发电场(涡轮机，叶片和变电站)的公司不处理与电网的连接以进行传输，这是电力公司的责任。这简化了过程，降低了风险，加快了项目的完成。 kimmel为Avangrid和Iberdrola解决这些复杂挑战的承诺感到自豪。“虽然我们确实需要政策和许可改革，但我们总是需要像Avangrid和Iberdrola这样拥有资金、技术和创业精神的公司来完成这些项目。这就是我最初来到Avangrid的原因——讨论解决气候问题的时间已经过去了——我们需要建设，现在就建设。” 电网的脱碳也会给许多地区带来经济振兴，因为基础设施的发展创造了就业机会和财富。根据ACP的最新数据，在过去的12个月里，这一基础设施的投资超过了2700亿美元，超过了2015年至2022年的总投资。在此过程中，创造了大约3万个工作岗位。ACP估计，如果能够加快审批，到2030年，清洁能源行业将创造100万个就业岗位。据国际劳工组织报道，到2022年，全球可再生能源工作岗位飙升至1370万个。 这些工作正在快速增长，提供有竞争力的薪水，不一定需要大学学位，尽管证书和培训仍然是必要的。“在我们位于马萨诸塞州新贝德福德市的海上项目中，我遇到了一些在那里生活了一辈子的人，他们说他们从未见过这里像现在这样熙熙攘攘，”kimmel说。仅葡萄园风1号就在马萨诸塞州创造了3600个就业岗位。 风能项目还向设施所在土地的所有者支付费用。据美国风能协会(AWEA)称，风能项目为地方和州贡献了超过16亿美元的税收，同时还向农民和牧场主支付土地租金，帮助他们稳定业务，刺激当地经济。 这些收入来源帮助社区(其中许多位于农村地区)扩大预算并投资于教育和社会服务。此外，他们还为当地创造了就业机会，帮助萧条地区恢复活力，使年轻家庭不再到别处寻找机会。 展望未来，kimmel预测，到2050年，美国可以依靠可再生能源和核能来取代化石燃料，这是其能源生产的很大一部分。“如果我们真的能够制定必要的政策(允许改革和智能电网扩张)，到那时，我们没有理由不能在不使用化石资源的情况下生产70%甚至80%的能源。” 我们需要改变我们的操作方式，kimmel说，但是“好消息是我们已经有了技术。我们不需要发明全新的东西——我们只需要解决物流问题。有了正确的领导，有了Avangrid和Iberdrola这样的公司，我们可以做到。” 插图:Mónica Juárez MartínDesign和布局:Mónica Juárez Martín和Alfredo García 
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