風力エネルギー - ネットゼロへの未来

世界中の経済成長は、勢いを維持するためにエネルギーの拡大と関連する生成能力に対する着実な需要をもたらしました。テクノロジーコストの削減と燃料価格の上昇により、再生可能エネルギーのテクノロジーセクターは激しく競争力がありました。主要なエネルギー輸出業者でさえ、国内の化石燃料消費を削減し、輸出石油とガスの埋蔵量を維持するための再生可能エネルギーオプションを検討しています。地域の文脈で再生可能エネルギーを使用すると、信頼できる手頃な価格の電源へのアクセスを改善できます。₂排出量、新しい投資を促進し、新しい雇用を生み出します。

風力発電は、最も急速に成長している再生可能エネルギー源の1つです。設置コストの減少により、大幅な成長を目の当たりにしています。 International Renewable Energy Agency（Irena）の最新データによると、陸上および沖合の風力発電所の世界的な設置能力は、過去20年間で1997年の7.5 GWから2020年の743 GWに75倍近く増加しました。電力消費量の増加とパラダイムは、住宅および産業用の再生可能エネルギーソリューションへの移行により、市場の拡大をもたらしています。風などの再生可能エネルギー燃料を組み込む太陽光発電PV、日常生活には、ビジネスの成長を支持します。さらに、化石燃料消費、居住用のクリーンエネルギー製品に対する広範な需要、および風力エネルギーの採用に重点を置くことに関する不利な世論が市場を推進しています。

技術が進むにつれて、研究者は、より高い効率発生器やより信頼性の高いブレードなど、より良いタービン技術を開発し、エネルギー製造コストを最小限に抑えます。ここ数十年で、風力タービンは多くの面で進化し、エネルギー部門でより関連性が高くなりました。それらは現在、石炭ガスの排出を削減するのに役立つより再生可能なエネルギー源と見なされています。風力エネルギー産業は最近、ブレードを異なる方法で開発し、堅牢性と回転速度を改善するように構成しました。さらに、オフショア風力エネルギー技術が徹底的に研究されており、この研究により、浮動デザインの欠点を最小限に抑えるためのさまざまな利点と方法が生まれました。米国機械エンジニア協会（ASME）による最近の研究によると、6つの技術的進歩は、業界の成長に起因しています。彼らです -

• より大きなタービンブレード - 10年前、頂点から先端までのローターブレードの長さは、30〜40メートルまたは約115フィートでした。今日のローターブレードは、約140メートルの通常の旅客航空機のスパンに対応しています。ローターブレードの半径が大きいほど、風が浸透し、発電機を駆動するトルクが大きくなります。
• 背の高い塔 - 風力タービンとその塔は大きくなっています。例の1つは、GE再生可能エネルギーのハリエードXオフショア風力タービンです。 2020年に発表されたプロトタイプは、オランダのロッテルダム港に建設されています。動作中の最大の風力タービンよりも強力です。
• エネルギー生産の改善 - より大きなブレードとより高いタービンは、生産効率を高めます。それに比べて、10年前の平均タービンは1.5 mWの電力を生成することができました。それ以来、それらの容量は増加しており、現在GEのハリエードXは14 MWの容量を持つ最大の電力生産タービンの1つです。
• 組み立て -ブレードの輸送を容易にするために、ブレードは、それらをバラバラに出荷できるように作成し、後で組み立てることができると考えられています。このアイデアはまだプロトタイプの段階にあり、業界に温かく歓迎されています。ブレードは、それぞれ70メートルから80メートルの間に2つの部分で配信され、現場で組み立てられます。一部のグループは、オンサイトアセンブリを簡素化するために、炭素繊維やその他の軽量材料などの新しい複合材料を実験しています。
• 工事 -メーカーは、耐久性を確保するために、すべてのコンクリートタワーの構築を実験しています。タワーが作られる具体的な要素は、現場で生産されます。革新的な開発では、Cobod、GE Renewable Energy、およびLafarge Holcimは、2021年から風力タービン用の最適化された3Dプリントコンクリートベースを開発します。
• タービンリサイクル - 風力タービンメーカーは、もはや有益でないときに製品をリサイクルする方法を探しています。 2020年12月、GE RenewableとVeoliaは、米国の陸上風力タービンから除去されたローターブレードをリサイクルする契約に署名しました。刃はVNAのサイトで細断され、国内のセメント植物の石炭、砂、粘土の代替品として使用されます。

沖合風 - 重要なエネルギー

沖合の風力エネルギーはきれいで、公海で生成されます。障害物がないため、その速度は陸地よりも上昇し、一定です。クリーンエネルギーの将来に重要な役割を果たすことが期待されています。タービンのサイズとそれらが提供する電力容量は絶えず増加しており、オフショアウィンドファームの大幅なパフォーマンスとコストの改善につながります。

世界中の国々は、オフショア風力発電プロジェクトへの投資が増加しており、自然風力資源を使用して電力を生み出し、世界市場を刺激しています。オフショア設置と風力タービン向けの高度な技術と費用対効果の高いソリューションの導入により、総設置コストは過去よりも低く、オフショア風力発電は再生可能エネルギーカテゴリの実行可能なオプションになります。使いやすさと費用対効果のため、オフショア風力エネルギーに最も好まれる技術は固定構造です。ただし、計画されたプロジェクトと今後のプロジェクトでは、浮動構造も大幅に成長します。

出典：イレナ

沖合風 - 炭素中性の触媒

2020年7月の世界資源研究所の報告書によると、オフショア風力発電は、これらの技術を受け入れることにより、温室効果ガスの排出量を削減し、投資収益率を高めることができます。報告書は、沖合の風力発電の規模が開発された場合、2050年までに年間0.3-1.61の二酸化炭素のギガトンを減らすことができると指摘しました。報告書によると、製造能力の向上に投資されるすべてのドルは、2〜17米ドルの投資収益率を生み出すことができます。さらに、2020年から2050年の間に、オフショア再生可能エネルギーへの切り替えの総割引健康上の利点は、0.15兆米ドルから4.4兆米ドルまでの範囲です。報告書は、2050年までに、水節約だけでのオフショアエネルギー変換の利点は、発電と冷却のためにほぼゼロの水を必要とするため、1.3米ドルから1.4兆米ドルになる可能性があると指摘しています。さらに、沖合の風力発電2050年までに年間650〜3,500テラワット時の生成も増加すると予想されます。

出典：IEA

風力タービン - 排出量を削減するブレード

風力タービンは冷却に水を必要とせず、エネルギー生成のための化石燃料の使用を減らすことができ、より低いCOになります₂排出。さらに、適切に配置された風力タービンは、かなりの量の電力を生産し、投資収益率を高めることができます。

次のポイントは、環境に対する風力タービンの利点を十分に説明できます -

1. 風力タービンは、全生物炭素排出量が非常に低いです。多くの場合、製造に必要なエネルギーと材料、および建設中にベースに必要なコンクリートがあまりにも多くのCOを発することが指定されています₂。しかし、風力タービンは異常な量のコンクリートを使用していません。代わりに、いくつかの比較は、風力エネルギーがCOの観点から化石燃料よりも非常に優れたままであることを示しています₂世代。
2. 風力タービンには最小限のバックアップが必要です - 風力エネルギーは、特定の「バックアップ」ジェネレーターを必要としません。サービスプロバイダーは、スムーズなサービスフローを保持するためにメンテナンスがいつ必要になるかを予測するシステムをスケジュールすることができます。風力発電所のバックアップが必要なことはめったにありません。
3. 風力タービンは、エネルギーの点でわずかな回収期間を持っています。International Journal of Sustainable Manufacturingによると、風力タービンは、機能的になると5〜8か月以内に風力タービンを製造およびセットアップするために必要なエネルギーの回収に到達します。

ネットゼロ排出量に向けてステップ

世界の風力エネルギー市場は、過去10年間に技術革新と規模の経済を通じて4倍になりました。これは、世界中で最も経済的で回復力のあるエネルギー源の1つと見なされています。近年、記録的な成長は、中国と米国の施設の波によって推進されています。世界最大の2つの風力発電市場は、2020年の新しい植物の3分の1と、世界中の風力エネルギーの総能力の半分以上を占めています。

出典：IEAソース：IEA

しかし、Global Wind Energy CouncilのGlobal Wind Report 2021は、今世紀半ばまでに風力エネルギーの採用の現在のペースがカーボンニュートラルになるのに十分ではないことを示しています。政策立案者は、必要なペースで風力発電を高めるために緊急の行動をとる必要があります。レポートで提案されている手順は -

業界のホットショット

Covid-19のパンデミックによって生じた膨大な社会的および経済的混乱にもかかわらず、2020年には世界中の企業からの純ゼロ排出量のコミットメントが急増しました。地球温暖化を1.5°摂氏に制限し、気候変動の最も深刻な結果のいくつかを回避するには、2050年までにゼロ排出量が必要です。以下は、ネットゼロの排出を達成するためにコミットメントを行った業界の主要なプレーヤーの一部です。

• BP - 英国の多国籍石油およびガス会社です。 BPは、そのようなコミットメントを行う最初のスーパーマジャーとして際立っていました。 CEOのバーナード・ルーニーは、2050年以上までにネットゼロ排出量を達成すること、および販売するアイテムの炭素強度を50％削減することを約束しました。企業は、2030年までに40％増加して、風力などの低炭素エネルギー源への投資を拡大し、メタン排出量を削減するために機器を設置すると述べました。
• ge - 2021年7月15日に、ゼネラルエレクトリックは、2050年までにネットゼロ炭素排出量を達成するための目標を設定することにより、気候変動を伝播するために事業を移転するという重要なコミットメントを発表しました。この目標には、販売されている製品の顧客の使用からの範囲3排出量が含まれています。
• シーメンス - 世界中のすべてのシーメンスの生産施設と建物は、2030年までに純ゼロ炭素フットプリントを達成するという目標を持っています。一方、同社はすでにCOの54％を削減しています。₂2020年までにフットプリント。

短い話

要約すると、風力エネルギーは地球温暖化との戦いにおける重要なくさびであると安全に言えます。それはより少ないCOを生成します₂すべての要因が一緒に追加された場合、他の形式の地方自治体のスケール生成よりも全体を通して。それが化石燃料への依存を減らすため、実際には1対1で、1時間ごとに、グリッドからの二酸化炭素排出量を削減します。公害防止のために国有化された目標、これらのエネルギープロジェクトの設置の増加につながる開発、および化石燃料の置換につながる開発には、即時の措置が必要です。これは、消費者に手頃な価格のエネルギーを確保するために、発電からの炭素排出量を削減するのに役立ちます。