Énergie éolienne - un avenir vers le net zéro

La croissance économique du monde entier a conduit à une demande régulière d'expansion énergétique et à des capacités de production associées pour maintenir l'élan. Avec la diminution des coûts technologiques et la hausse des prix du carburant, le secteur technologique pour les énergies renouvelables est devenue très compétitive. Même les principaux exportateurs d'énergie envisagent des options d'énergie renouvelable pour réduire la consommation intérieure de carburant fossile et maintenir les réserves d'huile d'exportation et de gaz. L'utilisation d'énergie renouvelable dans un contexte régional peut améliorer l'accès à une alimentation électrique fiable et abordable, réduisez le CO₂Les émissions, promouvoir de nouveaux investissements et génèrent un nouvel emploi.

L'énergie éolienne est l'une des sources d'énergie renouvelables à la croissance la plus rapide. Il est témoin d'une croissance substantielle en raison de la baisse des coûts de l'installation. Selon les dernières données de l'International Renewable Energy Agency (IRENA), la capacité mondiale installée des parcs éoliens onshore et offshore a augmenté près de 75 fois au cours des deux dernières décennies, de 7,5 GW en 1997 à 743 GW en 2020. L'augmentation de la consommation d'électricité et un changement de paradigme vers des solutions d'énergie renouvelable à des fins résidentielles et industrielles entraînent une expansion du marché. Incorporation de combustibles d'énergie renouvelable, comme le vent etPV solaire photovoltaïque, dans la vie quotidienne, favorise la croissance de l'entreprise. En outre, l'opinion publique défavorable sur la consommation de combustibles fossiles, la demande généralisée de produits d'énergie propre à usage résidentiel et l'accent sur l'adoption de l'énergie éolienne stimulent le marché.

À mesure que la technologie progresse, les chercheurs développent une meilleure technologie de turbine, comme des générateurs d'efficacité plus élevés et des lames plus fiables pour minimiser les coûts de fabrication d'énergie. Au cours des dernières décennies, les éoliennes ont évolué dans de nombreux aspects pour être plus pertinents dans le secteur de l'énergie. Ils sont maintenant considérés comme une source d'énergie plus renouvelable qui peut aider à réduire les émissions de gaz de charbon. Les industries de l'énergie éolienne ont récemment développé les lames différemment et les ont configurées pour améliorer la robustesse et la vitesse de rotation. En outre, la technologie éolienne offshore a été étudiée en profondeur, et la recherche a conduit à divers avantages et moyens de minimiser les inconvénients des conceptions flottantes. Selon une étude récente de l'American Society of Mechanical Engineers (ASME), six progrès technologiques sont attribuables à la croissance de l'industrie. Ils sont -

• Pares de turbine plus grandes -Il y a dix ans, la longueur des lames de rotor de l'apex à la pointe était de 30 à 40 mètres ou environ 115 pieds. Les lames de rotor d'aujourd'hui correspondent désormais à la portée d'un avion de passagers ordinaire qui est d'environ 140 mètres. Plus le rayon des lames de rotor est grand, plus il peut pénétrer de vent et plus le couple qui entraîne le générateur est grand.
• Tours plus hautes -Les éoliennes et leurs tours grossissent. L'un des exemples est l'éolienne offshore Haliade X de GE Renewable Energy. Le prototype dévoilé en 2020 est en cours de construction au port de Rotterdam aux Pays-Bas. Il est plus puissant que la plus grande éolienne en fonctionnement.
• Amélioration de la production d'énergie -Des lames plus grandes et des turbines plus hautes offrent une plus grande efficacité de production. En comparaison, une turbine moyenne d'il y a dix ans était capable de produire 1,5 MW de puissance. Depuis lors, leur capacité a augmenté, et maintenant Haliade X de GE est parmi la plus grande turbine productrice de puissance d'une capacité de 14 MW.
• Assemblée -Pour faciliter le transport des lames, on pense que les lames sont créées de telle manière qu'elles peuvent être expédiées en morceaux et peuvent être assemblées plus tard. Cette idée est toujours au stade du prototype et est chaleureusement accueillie par l'industrie. Les lames seront livrées en deux parties, chacune entre 70 et 80 mètres de long, et assemblées sur place. Certains groupes expérimentent de nouveaux composites tels que la fibre de carbone ou d'autres matériaux légers pour simplifier l'assemblage sur place.
• Construction -Les fabricants expérimentent la construction de tours en béton tout-concret pour assurer la durabilité. Les éléments en béton à partir desquels la tour est fabriquée sera produite sur place. Dans un développement innovant, Cobod, GE Renewable Energy et LaFarge Holcim développera des bases en béton imprimées optimisées pour les éoliennes, à partir de 2021.
• Recyclage des turbines -Les fabricants d'éoliennes recherchent des moyens de recycler leurs produits lorsqu'ils ne sont plus rentables. En décembre 2020, GE Renewable et Veolia ont signé un accord pour recycler les lames de rotor retirées des éoliennes terrestres aux États-Unis. La lame sera déchiquetée sur le site de VNA et utilisée comme substitut du charbon, du sable et de l'argile dans les usines de ciment du pays.

Éolien offshore - énergie qui comptera

L'énergie éolienne offshore est propre et générée en haute mer. Puisqu'il n'y a pas d'obstacles, sa vitesse est plus élevée et constante que celle sur terre. Il devrait jouer un rôle essentiel dans l'avenir de l'énergie propre. La taille des turbines et la capacité d'électricité qu'ils fournissent augmentent constamment, entraînant des performances importantes et des améliorations des coûts pour les parcs éoliens offshore.

Les pays du monde augmentent les investissements dans des projets éoliens offshore pour utiliser les ressources éoliennes naturelles pour produire de l'électricité, stimulant le marché mondial. Avec l'introduction de technologies avancées et de solutions rentables pour les installations offshore et les éoliennes, le coût total d'installation est inférieur à ce qu'il ne l'était par le passé, faisant de l'énergie éolienne offshore une option viable dans la catégorie d'énergie renouvelable. En raison de sa facilité d'utilisation et de sa rentabilité, la technologie la plus préférée pour l'énergie éolienne offshore est une structure fixe. Cependant, avec des projets planifiés et à venir, les structures flottantes augmenteront également de manière significative.

Source: Irena

Vent offshore - un catalyseur de la neutralité du carbone

Selon le rapport du World Resources Institute de juillet 2020, l'énergie éolienne offshore peut réduire les émissions de gaz à effet de serre et augmenter le retour sur investissement en adoptant ces technologies. Le rapport a souligné que si l'échelle de la production d'énergie éolienne offshore est développée, elle réduira 0,3 à 1,61 gigatons de dioxyde de carbone par an d'ici 2050. Selon le rapport, chaque dollar investi dans une capacité de fabrication accrue peut générer un rendement des bénéfices sur l'investissement de 2 USD à 17 USD. De plus, entre 2020 et 2050, les avantages totaux de la santé réduits de la passage aux énergies renouvelables offshore varient de 0,15 billion USD à 4,4 billions USD. Le rapport souligne qu'en 2050, les avantages de la conversion d'énergie offshore par l'économie d'eau seul peuvent passer de 1,3 USD à 1,4 billion USD car les systèmes de vent nécessitent presque zéro eau pour la production d'électricité et le refroidissement. En outre,Énergie éolienne offshoreLa génération entre 650 et 3 500 térawattheures par an d'ici 2050 devrait également augmenter.

Source: IEA

Éolienne - Les lames qui coupent les émissions

Les éoliennes ne nécessitent pas d'eau pour le refroidissement et peuvent réduire l'utilisation de combustibles fossiles pour la production d'énergie, ce qui entraîne un CO inférieur₂émissions. En outre, les éoliennes bien placées peuvent produire une quantité substantielle d'électricité et fournir un rendement élevé sur les investissements.

Les points suivants peuvent suffisamment expliquer les avantages des éoliennes pour l'environnement -

1. Les éoliennes ont des émissions de carbone à pleine vie très faible. Il est souvent spécifié que l'énergie et les matériaux nécessaires à la fabrication et le béton requis pour la base pendant la construction émettent trop de CO₂. Mais les éoliennes n'utilisent pas de quantités inhabituelles de béton. Au lieu de cela, plusieurs comparaisons montrent que l'énergie éolienne reste extrêmement meilleure que les combustibles fossiles en termes de CO₂génération.
2. Les éoliennes nécessitent une sauvegarde minimale- L'énergie éolienne n'a pas besoin d'un générateur "Backup" particulier. Les fournisseurs de services peuvent planifier le système pour anticiper lorsque la maintenance sera nécessaire pour conserver un flux de service en douceur. Il y a rarement un besoin de sauvegarde sur un parc éolien.
3. Les éoliennes ont une petite période de récupération en termes d'énergie.Selon l'International Journal of Sustainable Manufacturing, une éolienne atteindra la récupération de l'énergie nécessaire pour fabriquer et installer l'éolienne dans les cinq à huit mois une fois fonctionnel.

Étapes vers les émissions nettes zéro

Le marché mondial de l'énergie éolienne a quadruplé grâce aux innovations technologiques et aux économies d'échelle au cours de la dernière décennie. Il est considéré comme l'une des sources d'énergie les plus économiques et les plus résilientes à travers le monde. Ces dernières années, la croissance record a été tirée par une vague d'installations en Chine et aux États-Unis. Ces deux des plus grands marchés de l'énergie éolienne au monde ont représenté ensemble un tiers des nouvelles usines en 2020 et plus de la moitié de la capacité totale de l'énergie éolienne dans le monde.

Source: IEA Source: IEA

Cependant, le rapport Global Wind 2021 de Global Wind Energy Council montre que le rythme actuel de l'adoption de l'énergie éolienne ne sera pas suffisant pour devenir neutre en carbone au milieu de ce siècle. Les décideurs politiques doivent désormais prendre des mesures urgentes pour stimuler l'énergie éolienne au rythme requis. Les étapes suggérées dans le rapport sont -

Hotshots de l'industrie

Malgré les énormes perturbations sociales et économiques créées par la pandémie Covid-19, l'année 2020 a vu une augmentation des engagements en émission de zéro nets des entreprises du monde entier. Les émissions nettes-zéro d'ici 2050 sont nécessaires pour limiter le réchauffement climatique à 1,5 ° Celsius et éviter certaines des conséquences les plus graves du changement climatique. Voici quelques-uns des principaux acteurs de l'industrie qui se sont engagés à réaliser des émissions de zéro nettes.

• Bp- Il s'agit d'une entreprise de pétrole et de gaz multinational britannique. BP s'est démarquée comme le premier super-mateau à prendre un tel engagement. Le PDG Bernard Looney a fait la promesse d'atteindre les émissions nettes-zéro d'ici 2050 ou plus tôt, ainsi qu'une réduction de 50% de l'intensité du carbone des articles qu'il vend. La société a déclaré qu'elle élargirait les investissements dans des sources d'énergie à faible teneur en carbone, telles que l'éolien, réduisant efficacement la production de pétrole et de gaz de 40% d'ici 2030, et installera l'équipement pour réduire les émissions de méthane.
• Ge- Le 15 juillet 2021, General Electric a annoncé un engagement important à transférer ses activités pour propager le changement climatique en mettant en place un objectif pour atteindre les émissions de carbone nettes de zéro d'ici 2050. Cet objectif comprend les émissions de la portée 3 de l'utilisation par les clients des produits par les clients, ce qui est une partie importante de ses émissions.
• Siemens- Toutes les installations de production et les bâtiments de Siemens dans le monde ont pour objectif d'atteindre une empreinte nette de carbone zéro d'ici 2030. Pendant ce temps, la société a déjà réduit 54% de son CO₂Empreinte d'ici 2020.

Longue histoire courte

Pour résumer, on peut dire en toute sécurité que l'énergie éolienne est un coin critique dans la lutte contre le réchauffement climatique. Il produit moins de CO₂Partout que toute autre forme de génération d'échelle municipale lorsque tous les facteurs sont ajoutés ensemble. Comme il réduit la dépendance aux combustibles fossiles, pratiquement un pour un, chaque heure, il réduit les émissions de dioxyde de carbone de la grille. Des mesures immédiates sont nécessaires pour fixer des objectifs nationalisés pour le contrôle de la pollution, les développements qui conduiraient à l'installation accrue de ces projets énergétiques et au remplacement des combustibles fossiles. Cela contribuerait à réduire les émissions de carbone de la production d'électricité pour assurer une énergie abordable aux consommateurs.