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米国は初の大規模な洋上風力発電所を建設しようとしている。そしてそれは大変なことです。
最近のバイデン政権青信号を出した会社にとって、ぶどう園の風、 に巨大な風力タービンを 62 基建設する(身長800フィート以上）マサチューセッツ州沖で、約 40 万世帯に電力を供給するのに十分なエネルギーを生み出しています。このプロジェクトは、海を吹き抜ける強力な風を利用し、クリーンな再生可能エネルギーの恩恵を生み出す国の能力を大きく前進させるものである。
ジョンズ・ホプキンス大学の土木技術者で持続可能エネルギー研究所所長のベン・シェーファー氏は、「これは私たちにとって急務だ」と強調した。米国は、ほとんどの米国人が住み、エネルギーを消費する沿岸地域に信頼性の高い洋上風力発電を確立するために、どこかから着手しなければならない。
そうやって成長が始まります。 「スケールは、こうしたより大きなプロジェクトを承認し始めたときにのみ起こります」とシェーファー氏は語った。
現在計画されている風力発電所2023 年にオンライン化は約800メガワットのエネルギーを生産する予定だが、バイデン政権はこの10年間に同様のプロジェクトを急増させ、2030年までに洋上風力によるエネルギーを30ギガワットにするという野心的な計画を立てている。つまり、ヴィンヤード風力プロジェクトはこのうちの約3.3パーセントを達成することになる。 10年ぶりの目標。それでも、それは意味のある凹みを生み出しています人類にとっての計り知れない、そして今もなお増え続けている炭素問題。
「重要なのは、従来の[化石燃料]技術によって生成されたエネルギーの塊を除去し、それをクリーンなエネルギーに置き換えることです」と、エネルギーグリッドを研究するニューヨーク大学の電気およびコンピュータ工学の教授であるユーリー・ドヴォルキンは強調した。
マッシュ可能な光の速度
2021年3月、韓国の高敞沖で風力タービンの上で働くエンジニア。 クレジット: JUNG YEON-JE / AFP、Getty Images
今日、強力な温室効果ガスである二酸化炭素（メタンも同様に） は地球の大気中に押し寄せる。 CO2レベル約300万年間でこれほど高くなったことはありません、海面が上昇していたはるかに暖かい時代でした。約30フィート高いそして巨大なラクダは北極の高地に住んでいました。 （もちろん今日、海面はこれほど急激に上昇する二酸化炭素濃度にほとんど追いついていませんが、海面は徐々に上昇している。）
この最初の大規模なオフショアプロジェクトの承認は、すぐに他のゴーサインを引き起こす可能性があります。風の強いメリーランド州沖にある同様の風力発電所。エネルギー市場の専門家でチューレーン・エネルギー研究所のエグゼクティブ・ディレクターであるピエール・コナー氏は、「これは計画中の多くのプロジェクトが比較的早く承認されることを示している」と述べた。 「また、より多くのオフショアプロジェクトを加速するための承認の不確実性も軽減されます。」
カーボンフリー エネルギーを生み出すエネルギー システムを構築するには、陸上の風力発電所と海洋の風力発電所の両方が共存する必要があります。しかし、洋上風力発電には確かに独特の利点があります。森林や地形とは異なり、海洋は風に対する抵抗力があまりありません。ジョンズ・ホプキンス大学の機械工学者で風力エネルギーの専門家でもあるチャールズ・メノボー氏は、「風は良くなり、より速くなった」と説明した。洋上風力発電は、無秩序に広がる風力プロジェクトによって引き起こされる潜在的な「土地利用」問題を軽減することもできますが、風力タービンは農場で稼働し、農家にお金を稼ぐことができます、したがって「より多くの土地」を占有することはありません。 「いくつかの研究では、風力発電には天然ガスによる発電の40倍の土地が必要であることが示されており、その課題は沖合に立地することで緩和される」とチューレーンのコナー氏は指摘した。
「風は良くなり、速くなりました。」
大規模な洋上風力発電所の現実は米国では新たな発展であるかもしれないが、これはその技術が新しい、あるいは初期段階にあるという意味ではない。まさにその逆です。スカンジナビア、スコットランド、オランダの海岸沖では、「池を越えて」洋上風が盛んに吹いています。エンジニアは、風を利用して信頼性の高いエネルギーを生み出す方法を知っています。たとえば、Vineyard Wind プロジェクトでは、巨大なタービンを 1 マイルの間隔で配置するため、他のタービンの「下流」にあるタービンが減速したり中断された風を受けることはありません。さらに、タービンが巨大であるのには理由があります。風力タービンが大きいほど、より多くの風を利用でき、風速が 2 倍になります (たとえば、時速 16 マイルから 20 マイルまで)。その結果、8倍のパワーが得られます。「速度が 2 倍になると、パワーは 8 倍になります」とメノボー氏は言います。 「それが、タービンがより大きく、より高くなっている理由です。」
場合によっては、巨大なタービンが極端な嵐やハリケーンに見舞われることがあります。エンジニアは、これらの比較的まれなイベントにも対応する計画を立てています。風力タービンは停止し、ブレードはバラバラにならないように羽根が付けられています。ジョンズ・ホプキンス大学のシェーファー教授は、「背の高い花から狭い雑草に成長するという考えだ」と説明した。これでは洋上風力の信頼性が低くなりますか?いいえ、将来の使用や停止の可能性に備えて風力エネルギーを蓄えるには、陸上でのバッテリー貯蔵が重要であるとシェーファー氏は説明しました。場合によっては、他の電源 (天然ガス発電所など) からの一時的な電力が需要を満たすために起動されることがあります。
米国では風力エネルギーが増加している クレジット: 米国エネルギー情報局
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これらの巨大なタービンがマサチューセッツ州の沖合に建設されるにつれ、他の州や地域も、この風力発電の未来が到来し、それが雇用とお金をもたらすことに気づくでしょう。国立再生可能エネルギー研究所単一の 600 メガワットのプロジェクトが存在することが判明（800メガワットのヴィンヤード風力プロジェクトよりも若干小さい）建設中に4億4,500万ドルがもたらされ、数千の雇用が創出され、プロジェクトが稼働すると約150の恒久的な雇用が確立される。
関連項目:テキサスよりもずっと寒い南極大陸で風力タービンが繁栄する理由
今日、風力エネルギーは米国のエネルギーの約 8.4 パーセントを供給しています。洋上風力発電プロジェクトによって後押しされ、2030 年までにその数は増加する可能性があります。
「私たちはインフラの大規模な変革に向けて準備を進めています」とメノボー氏は語った。 「それは、これらの多くが存在する可能性のある未来を示しています。」