Americká větrná energie je nejrychleji rostoucím odvětvím obnovitelné energie v zemi . Od ledna do prosince 2020 bylo větrnou energií vyrobeno 337,5 terawatthodin, neboli 8,42 % veškeré elektřiny vyrobené ve Spojených státech. [1] V roce 2019 větrná energie překonala vodní energii jako největší obnovitelný zdroj energie vyráběný v USA. K lednu 2021 byla celková instalovaná kapacita větrné energie ve Spojených státech 122 478 MW, druhá za Čínou a EU. [2] [3]
Pacific Northwest Laboratory v roce 2001 hodnotila potenciál větrné energie 20 států USA. Od třídy III a vyšší větrné energie na dostupném území může 20 států vyrobit až 10 777 miliard kWh elektřiny ročně, což je trojnásobek spotřeby USA v roce 2001.
Největší potenciál má stát Severní Dakota , kterému se říká „Saúdská Arábie větrné energie“ .
V roce 2008 zveřejnilo americké ministerstvo energetiky (DoE) studii: 20% Wind energy. Studie DoE předpovídá, že do roku 2030 budou Spojené státy vyrábět 20 % elektřiny vyrobené v zemi z větrné energie [4] .
Podle studie provedené National Renewable Energy Laboratory (NREL) v roce 2010 se potenciál pobřežní větrné energie odhaduje na 4150 GW, zatímco v roce 2008 byla celková kapacita celé energetiky USA 1010 GW [5] .
Největší větrné elektrárny v USA | |||
---|---|---|---|
název | Stát | Výkon, MW | |
Centrum větrné energie Alta | Kalifornie | 1547 | |
Větrná farma Roscoe | Texas | 781 | |
Centrum duté větrné energie pro koně | Texas | 736 | |
Větrná farma průsmyku Tehachapi | Kalifornie | 690 | |
Větrná farma Capricorn Ridge | Texas | 662 | |
Větrná farma v průsmyku San Gorgonio | Kalifornie | 619 | |
Větrná farma Fowler Ridge | Indiana | 600 | |
Větrná farma Sweetwater, | Texas | 585 | |
Větrná farma Altamont Pass | Kalifornie | 576 |
Tabulka: Největší americké větrné farmy 2008-2012
Větrné elektrárny do začátku roku 2014 byly postaveny ve 34 státech USA.
Státy USA s největším instalovaným větrným výkonem | ||
---|---|---|
Místo | Stát | Výkon, MW |
jeden | Texas | 14 098 |
2 | Kalifornie | 5 917 |
3 | Iowa | 5 688 |
čtyři | Oklahoma | 3 782 |
5 | Illinois | 3 568 |
6 | Oregon | 3 153 |
7 | Washington | 3075 |
osm | Minnesota | 3035 |
9 | Kansas | 2967 |
deset | Colorado | 2593 |
Celkový | 65 879 |
Turbíny zabírají pouze 1 % celého území větrné farmy. Na 99 % plochy farmy je možné provozovat zemědělství nebo jiné aktivity. Američtí farmáři dostávají 3 000 až 5 000 dolarů v ročních platbách nájemného za jednu větrnou turbínu postavenou na jejich pozemku. Některé farmy získávají z pronájmu půdy větrným elektrárnám větší příjem než ze své hlavní činnosti.
Největší dodavatelé větrných turbín na americký trh v roce 2007 | ||||
---|---|---|---|---|
Místo | název | Země | Počet turbín, ks |
Celkový výkon, MW |
jeden | GE Energy | USA | 1561 | 2342 |
2 | Vestas | Dánsko | 537 | 953 |
3 | Siemens | Německo | 375 | 863 |
čtyři | gamesa | Španělsko | 242 | 484 |
5 | Mitsubishi Power Systems | Japonsko | 356 | 356 |
6 | Suzlon Energy | Indie | 97 | 197 |
Celkový | 3188 | 5244 |
V roce 2008 bylo v USA postaveno 55 nových továren na větrnou energii. Podíl zařízení vyrobeného v USA se zvýšil z 30 % v roce 2005 na 50 % v roce 2008 [6] .
Zájem o větrné elektrárny na moři je způsoben tím, že větry na moři vanou s největší silou. Kromě toho by umístění větrných turbín na moři vyřešilo problém blízkosti spotřebitele, protože většina velkých amerických měst se nachází na pobřeží. Náklady na takové projekty jsou však mnohem vyšší, takže rozvoj pobřežních a pobřežních větrných farem v USA je spíše pomalý. První pobřežní větrná farma ve Spojených státech měla být postavena v Mexickém zálivu . První fáze elektrárny měla být 250 MW. První stavební povolení bylo vydáno v říjnu 2006 .
Na konci roku 2007 bylo v USA zvažováno 16 projektů větrných elektráren na moři.
Dne 7. února 2011 oznámili ministr vnitra Ken Salazar a ministr energetiky Steven Chu v rámci společného plánu („National Offshore Wind Strategy“ [7] ) urychlení rozvoje energetiky na moři společný pracovní plán . Za prvé, toto dodatečné financování ve výši 50,5 milionu USD na projekty větrné energie na moři ve třech oblastech: vývoj technologií (inovativní návrhy větrných turbín a zařízení), odstranění překážek na trhu (základní a cílené ekonomické studie pro snížení rizik, vytvoření dodavatelských řetězců plánování, optimalizace infrastruktury atd.) a vytvoření nové generace přenosu. Bylo také zřízeno několik prioritních zón pro umístění větrných turbín v oblasti středoatlantických států (122 čtverečních námořních mil u pobřeží Delaware , 207 čtverečních mil u Marylandu , 417 u New Jersey a 165 u Virginie ). Později bylo plánováno vymezit stejné zóny u států Massachusetts a Rhode Island a také u pobřeží Severní Karolíny . Zavedení čistých obnovitelných zdrojů s větrnou energií na moři by mělo být prostředkem k dosažení cíle stanoveného prezidentem : do roku 2035 vyrábět 80 % elektřiny z čistých zdrojů energie. Ve skutečnosti americké ministerstvo vnitra odhaduje, že oblasti u pobřeží Nové Anglie a středoatlantických států mají potenciál větrných zdrojů více než 90 000 MW [8] . Ministerský plán se zaměřuje na tři klíčové výzvy: relativně vysoké náklady na větrnou energii na moři, technické problémy při instalaci a provozu a nezkušenost amerických společností s podobnými projekty. V oblasti Cape Cod v Massachusetts je plánována výstavba první americké pobřežní větrné farmy o výkonu 420 MW s názvem Cape Wind . Termín zahájení stavby je naplánován na rok 2013 . [9] .
Provoz větrných elektráren v roce 2007 zabránil vypuštění asi 28 milionů tun CO 2 do atmosféry .
Větrné elektrárny , na rozdíl od tradičních tepelných elektráren , vyrábějí elektřinu bez použití vody, čímž snižují využívání vodních zdrojů.
Větrné elektrárny vyrábějí elektřinu bez spalování tradičních paliv . To snižuje poptávku a ceny pohonných hmot.
Jedna větrná turbína o výkonu 1 MW za 20 let provozu ušetří asi 29 000 tun uhlí nebo 92 000 barelů ropy .
Průměrná cena elektřiny v USA v roce 2007 vzrostla na 0,0918 dolaru za kWh.
Podle Lawrence Berkeley National Laboratory ( LBNL ) [10] prodalo 12 nových větrných farem postavených v USA v roce 2007 svou elektřinu za ceny v rozmezí od 0,025 do 0,064 dolaru za kWh. Z toho šest nových elektráren prodávalo svou elektřinu za ceny pod 0,03 dolaru za kWh.
Na počátku 80. let byly náklady na větrnou elektřinu v USA 0,38 $ za kWh. Přitom mezi všemi státy v Texasu je rozvoj dotyčného odvětví spojen s nejnižšími náklady a v Kalifornii a Nové Anglii naopak s nejvyššími. [jedenáct]
Nová větrná farma obdrží daňový kredit (nikoli však dotaci ) ve výši 0,015 USD za kWh vyrobené elektřiny. Daňové zvýhodnění je platné 10 let.
Stát dotuje pouze výzkumné práce a výrobu zařízení pro větrnou energii.
Podle amerického ministerstva energetiky (DoE) v letech 1950 až 1997 vláda USA dotovala energetický průmysl 500 miliardami dolarů (v cenách roku 2004 ). V roce 2003 bylo pouze asi 1 % energetických dotací v USA určeno na větrnou energii.
Podle AWEA v roce 2004 bylo ve Spojených státech instalováno asi 30 MW malých větrných turbín. V roce 2006 bylo prodáno 6807 malých větrných turbín. Jejich celkový výkon je 17 543 kW. Jejich celková cena je 56 082 850 USD (přibližně 3 200 USD za kW výkonu).
V roce 2009 bylo prodáno 20,3 MW. malé větrné generátory. Celková kapacita malé větrné energie přesáhla 100 MW. V USA vyrábělo zařízení pro malé větrné elektrárny 95 společností [12] . V roce 2010 se prodej zvýšil na 25,6 MW. Velikost trhu pro malou větrnou energii byla 139 milionů $ [13] .
V roce 2006 bylo 51 % malých větrných turbín instalováno ve venkovských domech, 19 % na zemědělských farmách, 10 % v malých podnicích, 10 % ve školách a veřejných budovách.
Za nejslibnější regiony pro rozvoj malé větrné energie jsou považovány regiony s cenou elektřiny vyšší než 0,1 USD za kWh. Náklady na elektřinu vyrobenou malými větrnými turbínami v roce 2006 ve Spojených státech byly 0,10 – 0,11 USD za kWh. AWEA očekává, že výrobní náklady během příštích 5 let klesnou na 0,07 dolaru za kWh.
AWEA předpovídá, že do roku 2020 vzroste celková kapacita malých větrných elektráren v USA na 50 tisíc MW, což bude asi 3 % celkové kapacity země. Větrné turbíny budou instalovány v 15 milionech domácností a 1 milionu malých podniků. Malý průmysl větrné energetiky zaměstná 10 000 lidí. Ročně budou vyrábět produkty a služby v hodnotě více než 1 miliardy dolarů.
V roce 2008 zaměstnával americký větrný průmysl 85 000 lidí. V roce 2008 bylo vytvořeno 35 000 nových pracovních míst. Při výstavbě větrných elektráren je zaměstnáno asi 8 tisíc pracovníků [14] .
Rok | 2000 | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Instalovaný výkon, MW | 2539 | 4232 | 4687 | 6350 | 6723 | 9147 | 11 575 | 16 907 | 25 410 | 34 863 |
Výroba elektřiny, GWh | 5593 | 6737 | 10 354 | 11 187 | 14 144 | 17 811 | 26 589 | 34 450 | 55 363 | 73 886 |
Faktor využití energie , % | 25.1 | 18.2 | 25.2 | 20.1 | 24.0 | 22.2 | 26.2 | 23.3 | 24.9 | 24.2 |
Podíl větrné energie na výrobě elektřiny, % | 1.9 | |||||||||
Rok | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 |
Instalovaný výkon, MW | 40 267 | 46 916 | 60 005 | 61 107 | 65 880 | 74 471 | 82 171 | 89 078 | 96 487 | 105 583 |
Výroba elektřiny, GWh | 94 652 | 120 177 | 140 822 | 167 840 | 181 655 | 190 927 | 226 993 | 254 303 | 274 952 | 300 071 |
Faktor využití energie , % | 26.8 | 29.2 | 26.8 | 31.4 | 31.5 | 29.3 | 31.5 | 32.6 | 32.5 | 32.4 |
Podíl větrné energie na výrobě elektřiny, % [24] | 2.3 | 2.9 | 3.5 | 4.1 | 4.4 | 4.7 | 5.5 | 6.3 | 6.5 | 7.1 |
Rok | 2020 | 2021 | 2022 | 2023 | 2024 | 2025 | 2026 | 2027 | 2028 | 2029 |
Instalovaný výkon, MW | 122 478 | |||||||||
Výroba elektřiny, GWh | 337 510 | |||||||||
Faktor využití energie , % | 31.5 | |||||||||
Podíl větrné energie na výrobě elektřiny, % | 9,0 |