Descubriendo oportunidades de energía eólica marina en los grandes lagos

Descubriendo oportunidades de energía eólica marina en los grandes lagos

Los Grandes Lagos de los Estados Unidos, que forman el sistema de agua dulce más grande del mundo, proporcionan agua potable a más de 40 millones de personas. También representan el enorme potencial de la energía eólica marina. Fuente: Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio

Los cinco Grandes Lagos -Upper, Huron, Michigan, Erie y Ontario- contienen el 20% del agua dulce del planeta. Proporcionan agua potable a más de 40 millones de personas. Y tienen un enorme potencial para la energía eólica.

Las evaluaciones de recursos eólicos estiman la capacidad potencial de los Grandes Lagos en 160 gigavatios para turbinas eólicas de fondo fijo y alrededor de 415 gigavatios para sistemas de energía eólica flotante. Este potencial de recursos de energía eólica supera el consumo anual de electricidad de cinco de los ocho estados de EE. UU. que bordean los Grandes Lagos.

En resumen, la energía eólica representa una oportunidad importante para que la región de los Grandes Lagos haga la transición a la electrificación de energía limpia y obtenga los beneficios que conlleva.

Para comprender mejor esta oportunidad, así como los obstáculos que enfrenta el desarrollo de la energía eólica en los Grandes Lagos, el Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) realizó un estudio. El informe resultante “Una evaluación de los desafíos y oportunidades de la energía eólica de los Grandes Lagosdefine un programa de investigación integral para abordar estos problemas y describe un camino comercial para la energía eólica en los Grandes Lagos que comenzará antes de 2035.

La ganga es el último premio para llevar

La investigación de NREL indica que la adopción de la energía eólica marina podría permitir a los estados de la región de los Grandes Lagos cumplir sus objetivos de energía limpia, revitalizar sus economías con empleos bien remunerados y proporcionar un entorno más limpio para los residentes.

“La energía eólica de los Grandes Lagos es atractiva tanto desde la perspectiva de la energía limpia como del crecimiento económico”, dijo el investigador del NREL Walter Musial, coautor del informe y principal experto en energía eólica marina del laboratorio. “Los Grandes Lagos tienen abundantes recursos eólicos cerca de los centros de población, y los recursos de energía eólica de los Grandes Lagos tienen una oportunidad real de contribuir no solo a la combinación de energía limpia y el crecimiento económico de la región, sino también a los objetivos nacionales de energía limpia a largo plazo establecidos por la administracion.”

Uno de los beneficios económicos más reales para el desarrollo de energía eólica marina en los Grandes Lagos es el potencial para expandir la logística local y las cadenas de suministro. Esto incluye el desarrollo y la revitalización de fábricas, puertos y barcos que satisfagan las necesidades de la nueva energía eólica marina en los Grandes Lagos.

Obstáculos únicos a superar

Según Musiał, el mayor obstáculo para el desarrollo de la energía eólica marina en los lagos son las estrechas esclusas del río St. Lawrence y el Canal de Welland. Estos canales, que se extienden hacia el Océano Atlántico, son demasiado estrechos para acomodar los enormes barcos de alta mar que se utilizan para instalar turbinas eólicas en alta mar.

“Todo tiene que moverse a través de esclusas o construirse en lagos”, dijo Musial. “Con la energía eólica marina flotante, gran parte del trabajo de construcción y montaje deberá administrarse en un puerto de los Grandes Lagos, similar a lo que imaginamos en el océano. Pero para los cimientos de fondo fijo, necesitamos encontrar alternativas a las típicas tecnologías eólicas marinas en alta mar que requieren barcos de instalación gigantes”.

Otro gran desafío es el hielo de agua dulce, que es más fuerte que el hielo marino y es más común en los Grandes Lagos que en los parques eólicos marinos del Atlántico. El hielo anual de agua dulce en la superficie de los lagos presenta nuevos desafíos tecnológicos, especialmente para las turbinas eólicas flotantes, que aún no se han probado en estas condiciones.

“No creemos que desarrollar turbinas eólicas flotantes en climas helados sea un gran obstáculo, pero no se ha hecho antes, por lo que existe una gran incertidumbre”, dijo Musial.

Otros problemas de implementación asociados con el desarrollo de la energía eólica en los Grandes Lagos pueden ralentizar el proceso y aumentar potencialmente los costos de capital del proyecto. Estos incluyen la instalación de turbinas lo suficientemente lejos de la costa para aliviar las preocupaciones sobre las áreas escénicas, las consideraciones ambientales, como las posibles interacciones con aves y murciélagos, y la competencia con la energía eólica y solar terrestre cercana a escala de servicios públicos que actualmente es menos costosa.

“La región de los Grandes Lagos es el hogar de millones de habitantes humanos y proporciona un hábitat importante para la vida silvestre, incluidas las especies de aves y murciélagos residentes y migratorias”, dijo la investigadora del NREL Rebecca Green, coautora del informe y investigadora de energía eólica marina. experto en medio ambiente.

“Dadas las preocupaciones sociales y ambientales ahora que llevamos a cabo la investigación necesaria para abrir los Grandes Lagos a la energía eólica marina, podemos identificar y aplicar soluciones de mitigación de riesgos e implementar estrategias de mitigación y ubicación de bajo impacto que ayuden a garantizar que los beneficios de los proyectos eólicos superen los costos Por ejemplo, ubicar turbinas en aguas más profundas y más lejos de la costa tiene el potencial de minimizar los impactos en la visibilidad y puede reducir las interacciones con algunas especies de vida silvestre”.

Los aerogeneradores flotantes tienen ventajas

Según Musiał, dependiendo del lago, las turbinas eólicas marinas flotantes pueden tener una ventaja sobre las turbinas de fondo fijo.

Aquí hay cinco razones:

  1. Transporte. Los componentes de las turbinas eólicas marinas pueden transportarse por mar y canales y ensamblarse en puertos construidos sobre lagos, lo que elimina la necesidad de grandes barcos. Es posible que se necesiten turbinas eólicas de fondo fijo en las aguas menos profundas del lago Erie, pero es probable que estas turbinas sean más pequeñas ya que no se dispone de grandes embarcaciones de instalación.
  2. Ver mantenimiento. Las estructuras flotantes podrían desplegarse en aguas más profundas donde serían menos visibles desde la costa.
  3. Perturbación del fondo del lago. Las estructuras flotantes evitarían la mayor parte del riesgo de alterar los posibles contaminantes en los sedimentos del lecho del lago costero que han generado preocupaciones sobre el suministro de agua potable.
  4. Hielo. Los bordes de los Grandes Lagos tienden a congelarse más y acumular hielo a la deriva. Los lagos no siempre se congelan en el medio donde se colocarían las turbinas eólicas flotantes. La colocación exitosa de turbinas eólicas marinas flotantes en los Grandes Lagos requeriría investigación adicional para determinar cómo responderían las máquinas a la formación de hielo estacional.
  5. Actividad de pájaros y murciélagos. Las turbinas eólicas flotantes ubicadas a muchos kilómetros de la costa pueden reducir las posibles interacciones de la vida silvestre con las turbinas para algunas especies de aves y murciélagos, aunque se necesita más investigación.

darse cuenta

Se necesita una investigación más específica para desarrollar una estrategia de energía eólica bien pensada para los Grandes Lagos. Las recomendaciones iniciales del equipo de investigación de NREL para permitir el despliegue de energía eólica marina en los Grandes Lagos para 2035 incluyen:

  • Evaluación de las características del terreno, recursos eólicos, características del lecho del lago y condiciones del hielo
  • Evaluación de las capacidades y necesidades de instalación y mantenimiento de puertos y buques
  • Determinar cómo desarrollar la cadena de suministro regional
  • Evaluación de opciones, oportunidades y necesidades tecnológicas, incluidos sistemas flotantes y de fondo fijo
  • Explorar formas de involucrar a la fuerza laboral necesaria para respaldar el desarrollo y el mantenimiento continuo de esta nueva industria
  • Estimación de costos del proyecto
  • Desarrollo de una estrategia de seguimiento y minimización de impactos ambientales, como el riesgo de colisión con aves y murciélagos
  • Evaluación del impacto del uso humano, incluido el estudio de puntos de vista y la cooperación con las pesquerías
  • Evaluación de las condiciones regulatorias y políticas en cada estado, incluidos los procesos de arrendamiento en alta mar
  • Estudio de puntos de interconexión de redes eléctricas, capacidades de transmisión así como planes y necesidades de expansión de transmisión
  • Explorar oportunidades potenciales y sinergias con entidades canadienses.

“Los Grandes Lagos ofrecen grandes oportunidades para el desarrollo de la energía eólica marina y nuestra investigación es solo el comienzo”, dijo Musial. “Si bien existen obstáculos para el despliegue de la energía eólica marina, los desafíos que enfrentan los Grandes Lagos son únicos y deben abordarse. Sin embargo, nuestro estudio no identificó ninguna barrera insuperable que en última instancia haría inviable la energía eólica en los Grandes Lagos”.

Proporcionado por el Laboratorio Nacional de Energías Renovables


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