Met de goedkeuring van de Inflation Reduction Act, die 370 miljard dollar aan klimaat- en energieprogramma's omvat, voorspellen beleidsexperts een dramatische groei van de productie van schone energie. Windenergie op zee is een betrouwbare bron van groei.
Momenteel zijn er slechts twee operationele offshore windparken in de Verenigde Staten, nabij Rhode Island en Virginia, met een gecombineerde capaciteit van 42 megawatt. Ter vergelijking: het nieuwe Traverse Wind Center in Oklahoma heeft 356 turbines en een opwekkingscapaciteit van 998 megawatt. Maar er zijn nog steeds veel projecten in ontwikkeling, voornamelijk aan de Atlantische kust.
De regering-Biden heeft twee offshore windenergiegebieden in de Golf van Mexico aangewezen die tot nu toe goed zijn gedefinieerd voor olie- en gasproductie. Als onderdeel van zijn klimaatstrategie heeft president Joe Biden zich ten doel gesteld om tegen 2030 30 gigawatt (30.000 megawatt) offshore windenergie te realiseren – genoeg om 10 miljoen huishoudens van CO2-vrije elektriciteit te voorzien.
Als energieonderzoekers in Texas zien we dit als een spannende nieuwe fase in de voortdurende transitie van ons land naar schone energie. Wij geloven dat offshore windenergie in de Golf van Mexico een unieke kans biedt voor deze geografische regio met een sterke beroepsbevolking en energie-infrastructuur om te voorzien in de maatschappelijke behoefte aan betrouwbare, koolstofarme energie.
Geïnstalleerde capaciteit in 2021 in megawatt. (Grafiek: The Conversation/CC-BY-ND, bron: Global Wind Energy Council)
Waarom offshore? Windenergie op land is de afgelopen 15 jaar aanzienlijk gegroeid in de VS, ook in Texas, de staat met de grootste windenergieproductie van het land. Het relatief eenvoudige vergunningsstelsel voor en de locatie van windenergie, de betaalbare installatiekosten, de overvloed aan grondstoffen, gratis brandstof en lagere marginale operationele kosten verlagen de elektriciteitskosten voor consumenten. Windenergie vermijdt de aanzienlijke luchtvervuiling, broeikasgasemissies en koelwateremissies die gepaard gaan met elektriciteitscentrales die draaien op kolen, olie of aardgas.
Maar offshore windenergie heeft ook nadelen. De wind is meestal het zwakst tijdens het heetste deel van de zomer, wanneer de airconditioners hard werken om mensen koel te houden. Veel van de beste windenergiegebieden liggen ver van de elektriciteitsvraagcentra. Zo bevinden de meeste windparken in de Lone Star State zich in de hooglanden van West-Texas en zijn ze gebouwd nadat de staat miljarden had geïnvesteerd in de aanleg van langeafstandsleidingen om de elektriciteit te leveren waar die nodig was.
Veel van de beste windparken op land in de VS (donkerblauwe gebieden) liggen ver van kustgemeenschappen, maar deze steden kunnen wel van stroom worden voorzien door windparken op zee. (Bron: NREL)
Zonne-energie en batterijen kunnen een aantal van deze problemen oplossen. Maar offshore energieopwekking heeft ook veel voordelen.
Net zoals windenergie op land de energiekosten voor consumenten verlaagt, zal dat naar verwachting ook voor windenergie op zee gelden.
Omdat meer dan de helft van de Amerikaanse bevolking binnen een straal van 80 kilometer van de kust woont, bevinden offshore windparken zich dicht bij de vraag naar elektriciteit. Dit geldt met name in de Golf van Mexico, waar grote steden zoals Houston en New Orleans liggen, evenals een concentratie van petrochemische fabrieken en havens. In plaats van honderden kilometers aan bovengrondse kabels aan te leggen en de daaruit voortvloeiende geschillen over recht van overpad en landgebruik, zouden energiebedrijven onderzeese kabels kunnen gebruiken om windenergie naar industriële installaties te brengen.
Het is belangrijk om te weten dat de zeewind de landwind aanvult. Op een warme zomerdag namen de luchtsnelheden in West-Texas af en nam de wind vanaf zee geleidelijk toe, wat hielp om aan de piekvraag in de zomer te voldoen en de betrouwbaarheid van het netwerk te verbeteren.
De wereldwijde markt voor windenergie op zee is al sterk, maar de VS bestond tot nu toe vrijwel niet. De overvloed aan land heeft de groei van windenergie op land gestimuleerd, maar de toestroom van mensen naar het water verminderd.
Dit verandert nu strengere regelgeving voor windenergie in grote windstaten zoals Iowa de afstand beperkt waartussen turbines geplaatst kunnen worden. Dit verhoogt de bouwkosten en beperkt de beschikbaarheid van geschikte locaties. De capaciteitsbeperkingen van het Amerikaanse elektriciteitsnet maken het ook moeilijk om windenergie op de markt te brengen.
Welkom in de Golf, jullie waarderen deze trends allemaal, en in combinatie met de toegenomen steun voor offshore windenergie in de Klimaatwet, lijkt het erop dat de Amerikaanse offshore windenergie eindelijk een gouden tijdperk tegemoet gaat. Wij zien de Golf van Mexico als een bijzonder aantrekkelijke plek om zaken te doen.
De geringere diepte, hogere temperaturen en kalmere golven van de baai zijn relatief beheersbaar vergeleken met de koude en barre omstandigheden van de Noordzee, de Noord-Atlantische Oceaan en de kust van Japan, waar offshore windenergie al is begonnen. Waterdieptes tot 48 meter – momenteel de maximale diepte voor windturbines met vaste bodem – strekken zich uit over bijna 145 kilometer langs de zuidoostkust van Texas en de zuidkust van Louisiana, met Nantucket en Martha's Vineyard in het noordoosten slechts zo'n 64 kilometer.
De onderwatertopografie van de baai wordt gekenmerkt door steeds glooiender hellingen dan gebieden langs de kust van Virginia die al in aanmerking komen voor ontwikkeling. Dit betekent dat windturbines met vaste bodem op meer locaties kunnen worden gebruikt dan drijvende systemen, wat de complexiteit vermindert.
Het is belangrijk om te weten dat de Golfkust een sterke offshore-industrie heeft die olie- en gasproducenten bedient, en veel gespecialiseerde bedrijven die diensten leveren zoals onderwaterlassen, platformfabricage en helikopter- en bootdiensten voor het vervoer van mensen en materieel naar zee. In 2019 zorgde de olie- en gasproductie in de Golf van Mexico voor ongeveer 345.000 banen.
Windmolenparken in de Perzische Golf kunnen gebruikmaken van bestaande infrastructuur. Er is bijna 1900 kilometer aan onderzeese kabels die windenergie naar de kust kunnen transporteren. Windenergie kan ook worden geïntegreerd in een groter energiesysteem dat groene waterstofproductie en -opslag en CO2-afvang omvat.
Ondersteuning van werknemers en kwetsbare mensen. We geloven ook dat offshore windenergie kan bijdragen aan het bereiken van milieurechtvaardigheidsdoelen. De productie van schonere en koolstofvrije elektriciteit zal raffinaderijen en fabrieken die elektriciteit verwerken en opwekken uit fossiele brandstoffen helpen vervangen. Deze faciliteiten hebben ernstige schade toegebracht aan de gezondheid van steden zoals Houston en gekleurde gemeenschappen in de Verenigde Staten.
De ontwikkeling van windenergie in de Golf biedt ook de mogelijkheid voor een soepele overgang naar een nieuwe arbeidsmarkt, nu de Verenigde Staten geleidelijk hun afhankelijkheid van fossiele brandstoffen verminderen. Louisiana is begonnen met het ontwikkelen van regelgeving voor offshore windenergie in staatswateren en zoekt samen met Arkansas en Oklahoma naar federale financiering voor de oprichting van een regionaal centrum voor schone waterstof.
Groen betekent dat de goedkeuring van federale energieprojecten erg traag verloopt en dat windprojecten in federale wateren jaren in beslag kunnen nemen. Projecten in staatswateren – tot 3 zeemijl uit de kust in de meeste gebieden en 9 mijl uit de kust in Texas – kunnen echter veel sneller worden voltooid.
Veel hangt af van de vraag of energiestaten zoals Texas en Louisiana een kans zien om hun reputatie als energieleiders uit te breiden naar offshore windenergie. Zoals we hebben gezien, zal een toename van offshore windenergie in de Perzische Golf goed zijn voor de regio, het land en het wereldwijde klimaat.
Auteur Michael E. Webber is hoogleraar energie aan de Universiteit van Texas in Austin en is toegewijd aan Josie's honderdste geboortedag.
Hugh Daigle is universitair hoofddocent petroleum- en geosysteemtechniek aan de Universiteit van Texas in Austin.
Plaatsingstijd: 20-08-2022
