Tulevan kymmenen vuoden aikana sekä maa- että merituulivoimat lisääntyvät voimakkaasti. Tässä artikkelissa kerromme offshore-tuulipuistojen eduista ja haitoista, niiden toiminnasta ja siitä, miten niitä käytetään globaaleilla energiamarkkinoilla. Molemmat ovat ratkaisevia globaali energiamuutos.
Maailmanlaajuinen tuulivoimakapasiteetti kasvoi 743 GW:iin vuonna 2020 vuoden 650 2019 GW:sta. Statista, vaikka COVID-19 aiheutti projektin viivästyksiä. Tuulivoimalaitosten räjähdysmäinen lisääntyminen on osoitus sen kasvavasta maailmanlaajuisesta vetovoimasta.
Teknologian kehitys ja kansainvälinen ilmastonmuutoslainsäädäntö ohjaavat tuulituotannon taloudellista kestävyyttä. Kaksi maailman suurimmat tuulivoimamarkkinat ovat edelleen Kiina ja USA, mutta myös Intia, Pohjois-Amerikka, Iso-Britannia ja Eurooppa edistävät tätä kehitystä nopeasti.
Katso tämä Global Wind Energy Councilin video saadaksesi yleiskatsauksen tuulivoimamarkkinoista maailmanlaajuisesti:
Sisällysluettelo
Miten tuulivoima toimii?
Ilma ajaa tuuliturbiiniin kiinnitettyjä hiilikuituisia siipiä. Teriin kiinnitetty moottori muuntaa kineettisen energian sähköenergiaksi. Energia lähetetään vaihteistoon, joka nopeuttaa terien hitaasta pyörimisestä johtuvaa pyörimisliikettä. Tämän jälkeen tämä pyörittää käyttöakselia riittävästi sähkögeneraattorin tehon saamiseksi.
Markkinoita ovat historiallisesti hallinneet maatuuliturbiinit, mutta viime vuosina teknologinen kehitys on johtanut offshore-tuulipuistojen perustamiseen.
Mitä offshore-tuulipuistot ovat?
Laajat tuulivoimalaitokset, joita kutsutaan offshore-tuulipuistoiksi, sijaitsevat meressä, yleensä muutaman kilometrin päässä rannikosta. Ne koostuvat tuuliturbiineista, jotka on asetettu perustuksille, jotka on kiinnitetty merenpohjaan. Nämä tuulivoimalat tuottavat sähköä, joka välitetään mantereelle vedenalaisia kaapeleita pitkin.
Offshore-tuulipuistojen plussat ja miinukset
Offshore-tuulipuistojen plussat
- Vahvat ja johdonmukaiset tuulivoimat
- Minimaalinen vaikutus maisemaan
- Vähentynyt melusaaste
- Pienemmät maavaatimukset
- Isommat turbiinit
- Työpaikkojen luominen ja talouden elvytys
- Pienemmät hiilidioksidipäästöt
1. Vahvat ja johdonmukaiset tuulivarat
Vankat ja luotettavat tuuliresurssit ovat eduksi merituuliprojekteissa. Tuulen nopeus on yleensä suurempi avovesillä kuin maalla. Maan tuulipuistoihin verrattuna merituulipuistot voivat tuottaa keskimäärin yli 1 MW sähköä.
Maalla sijaitsevilla tuulipuistoilla on korkeusrajoituksia turbiineilleen, mutta offshore-tuulipuistoilla ei ole korkeusrajoituksia turbiineilleen. Ne voivat tuottaa enemmän energiaa, koska niiden turbiinien siivet ovat paljon suurempia.
Lisäksi offshore-tuulipuistot voivat tuottaa enemmän sähköä, koska merellä on suurempi keskimääräinen tuulennopeus kuin maalla.
Offshore-tuulipuistot ovat tehokkaampia kuin muut tuulipuistot, koska ne voivat tuottaa enemmän sähköä. Oletetaan, että yksitoista maatuulipuistoa tuottavat tietyn määrän energiaa.
Offshore-tuulipuistossa neljästä viiteen tuulivoimalaa voi tuottaa saman määrän energiaa, ellei enemmänkin. Merellä suuremmilla nopeuksilla tuulen vakaampi suunta tekee niistä tehokkaampia kuin maalla.
2. Minimaalinen vaikutus maisemaan
Offshore-tuulipuistot jättävät vähemmän ympäristöjälkiä kuin niiden maalla sijaitsevat tuulipuistot. Koska ne sijaitsevat yleensä kaukana rannikosta, on vähemmän visuaalista tunkeutumista ja enemmän aluetta voidaan säilyttää muihin tarkoituksiin, mukaan lukien viljelyyn.
3. Vähentynyt melusaaste
Yksi suurimmista maatuulipuistojen valituksista on turbiinien aiheuttama melu. Koska offshore-tuulipuistot sijaitsevat kaukana asuinalueista, ne vähentävät huomattavasti melusaastetta ja saavat ympäröivät yhteisöt nauttimaan rauhallisemmasta tunnelmasta.
4. Pienet maavaatimukset
Offshore-tuulipuistot ovat vähemmän invasiivisia kuin maalla sijaitsevat tuulipuistot, koska ne sijaitsevat järven tai meren sisällä. Tuulivoimaloiden asennus ei häiritse maanviljelykseen, laiduntamiseen tai muuhun tarkoitukseen käytettävää yksityistä maata.
Offshore-tuulipuistot eivät muodosta esteitä tai häiritse lähellä olevia valtioita tai rakenteita. Koska offshore-tuulipuistot eivät fyysisesti vahingoita ympäristöä, niitä rakennetaan laajemmille alueille neliökilometriä kohden.
Tämä tarkoittaa, että ne voidaan sijoittaa paikkoihin, joissa maasta on pulaa tai joissa maankäyttö on ristiriitaista, kuten metsätalous, kaupungistuminen ja maatalous.
Maankäyttökiistat hallitsevat myös kiistoja maalla olevat vaakaakseliset tuuliturbiinit. Onshore-tilat vievät suuria alueita julkista maata, koska niiden uskotaan jatkuvasti estävän maataloutta ja kehitystä.
Offshore-tuulipuistot ratkaisevat tämän kiistan, koska valtamerellä on enemmän tilaa. Lisäksi on vähemmän huolia maan ja tekniikan heikkenemisestä sen syrjäisen sijainnin vuoksi, mikä rajoittaa haitallista ihmisten vuorovaikutusta.
5. Isommat turbiinit
Koska yleisö ei voi enää helposti käyttää offshore-turbiineja, niitä voidaan myös rakentaa korkeampia kuin maalla, mikä lisää niiden kykyä ottaa tuulienergiaa ja tuottaa sähköä.
6. Työpaikkojen luominen ja talouden elvytys
Offshore-tuulipuistojen kehittäminen, käyttö ja ylläpito lisäävät paikallista taloutta tuottamalla paljon työmahdollisuuksia. Lisäksi kun merituulivoimaliiketoiminta laajenee, tutkimus- ja kehitysmenot voivat kasvaa, mikä voi johtaa teknologisiin läpimurtoihin ja teollisuuden lisälaajentumiseen.
7. Pienemmät hiilidioksidipäästöt
Offshore-tuulipuistot edistävät maailmanlaajuista ehkäisypyrkimystä ilmastonmuutos tuottamalla sähköä aiheuttamatta vahinkoa kasvihuonekaasuja. Tärkeä tekijä, joka auttaa valtioita saavuttamaan hiilidioksidipäästöjen vähentämistavoitteensa, voisi olla merellä tapahtuvan tuulivoimantuotannon kasvu.
Offshore-tuulipuistojen haitat
- Vähemmän paikallista osallistumista
- Huollon haasteet
- Kalliimpi
- Vaikutus meren elämään
- Lintujen kuolleisuus
- Energiansiirron haasteet
- Visuaalinen vaikutus
1. Vähemmän paikallista osallistumista
Aloitetaan offshore-tuulipuistojen haitoista ennen kuin siirrytään etuihin. Toisin kuin maalla sijaitsevat tuulipuistot, offshore-tuulipuistot eivät ole alueellisten yritysten omistuksessa. Paikallisten yritysten ja ryhmien on vaikeampi osallistua, kun tarvitaan suurempia investointeja.
Suuret yritykset ovat ainoita, jotka omistavat offshore-tuulipuistoja. Merituulipuistot eivät aina auta tiettyä paikallisyhteisöä, vaikka ne luovatkin työpaikkoja. Siksi niillä ei ole samoja taloudellisia näkymiä kuin maissa sijaitsevilla tuulipuistoilla.
2. Kunnossapidon haasteet
Kyllä, voimakkaiden tuulien vuoksi offshore-tuuliturbiinit ovat tehokkaampia ja pystyvät tuottamaan enemmän energiaa. Siitä huolimatta ne ovat alttiimpia näiden voimakkaiden tuulien aiheuttamille haitoille. Tuuliturbiinit vaurioituvat usein epäsäännöllisen sään vuoksi ja usein myrsky vahingoittaa.
Tästä johtuen offshore-tuulipuistojen huoltoa ja korjauksia tarvitaan usein. Huolto- ja korjauskustannukset ovat epäilemättä korkeat, ja offshore-tuulipuistojen käsittely voi olla kallista.
Lisäksi esteettömyyden puute asettaa ylläpitoongelmia myös silloin, kun raha ei ole ongelma. Kyllä, koska ne sijaitsevat kaukana rannikosta, niiden ylläpito on vaikeaa ja korjaaminen kestää sen vuoksi kauemmin.
3. Kalliimpia
Rakennusten rakentaminen merelle on vaikeampaa kuin maalle. Teemme työt nopeammin ja helpommin käyttämällä koneita ja muita laitteita. Asiat kuitenkin vaikeutuvat, kun on kyse suurten laitteiden siirtämisestä vedessä.
Merituulipuistot vaativat huomattavia taloudellisia kustannuksia niiden monimutkaisen suunnittelun ja asennuksen vuoksi, erityisesti syvänmeren ympäristöissä. Tämän seurauksena ne ovat kalliimpia, mutta koska maatuulipuistoille on vähemmän tilaa, energiayhtiöt valitsevat sen sijaan offshore-tuulipuistot. Tarkastellaan nyt offshore-tuulipuistoihin liittyviä ongelmia.
4. Vaikutus meren elämään
Merellä sijaitsevien tuulipuistojen kehittämisellä voi olla erilaisia vaikutuksia meren elämään, ja rakentamisen ja käytön aikana syntyvä melu voi aiheuttaa häiriöitä laitoksen toiminnalle.
Perustusten aiheuttama merenpohjan häiriö voi vaikuttaa pohjaeliöihin. Toisaalta asianmukaisella suunnittelulla, havainnolla ja lieventämisstrategioilla näitä vaikutuksia voidaan vähentää.
5. Lintujen kuolleisuus
Lisäksi merituulipuistot voivat aiheuttaa riskin lintukannoille, erityisesti muuttoliikkeille. Jos linnut törmäävät turbiiniin, voi tapahtua uhreja. Tutkimuksia tehdään edelleen saadakseen lisää tietoa näistä vaikutuksista ja laatiakseen riskinvähentämissuunnitelmia.
6. Energiansiirron haasteet
Merellä sijaitsevien tuulipuistojen tuottaman sähkön siirtäminen mantereelle voi olla vaikeaa, varsinkin kun se tehdään pitkiä matkoja. Vedenalaisia kaapeleita tarvitaan, mikä voi olla kallista ja haastavaa asentaa. Lisäksi sähkön integroiminen nykyiseen järjestelmään voi olla vaikeaa, mikä edellyttää infrastruktuurimuutoksia.
7. Visuaalinen vaikutus
Vaikka offshore-tuulipuistot sijaitsevat yleensä kaukana merestä, ne voivat silti olla visuaalisesti silmiinpistäviä. Tuulivoimaloiden näkyminen kaukaa saattaa häiritä tai häiritä joitain ihmisiä. Mutta koska tämä on henkilökohtainen asia, kaikki eivät koe sitä huolestuttavana.
Yhteenveto
Kustannukset ovat uusiutuvan offshore-energian ylivoimaisesti suurin haitta. Se kuitenkin vain kannustaa ihmiskuntaa jatkamaan tutkimusta ja kehitystä, yksinkertaistamaan teknologiaa ja puolustamaan valtion rahoitusta, jotta teknologinen kehitys olisi mahdollista.
Tehokkuus, joka tuottaa enemmän sähköä veteen kuin maalla, puhuu puolestaan. Vesi- tai kelluvapohjaiset uusiutuvat energialähteet täydentävät tulevaisuudessa maanpäällisiä tuulipuistoja ja katolla sijaitsevia aurinkovoimaloita, mikä avaa uusia mahdollisuuksia ja alentaa esteitä kestävän energian maailmanlaajuiselle käyttöönotolle.
Lisäksi tuuliturbiinit vaativat vähemmän aikaa pystyttääkseen kuin muut energialähteet riippumatta niiden sijainnista (maan tai offshore). Niin kauan kuin tuuli puhaltaa, tuulienergialla on edelleen merkittävä rooli maan energiatarpeen tyydyttämisessä, kuten se on jo tehnyt.
Kun tuulivoima tulee suositummaksi uusiutuvana energialähteenä, tutkijat odottavat merkittäviä edistysaskeleita sekä maalla että offshore-tuuliteknologioissa.
Suositukset
- 4 vuorovesienergian tyyppiä ja niiden toiminta
. - 12 vuorovesienergian edut ja haitat
. - 20 faktaa vesivoimasta, jota et koskaan tiennyt
. - Miten vesivoima toimii
. - Onko geoterminen energia elinkelpoinen ja kestävä ratkaisu tulevaisuuden maailmanlaajuisiin energiatarpeisiin?
Pohjimmiltaan intohimoinen ympäristönsuojelija. Johtava sisällöntuottaja EnvironmentGossa.
Pyrin kouluttamaan yleisöä ympäristöstä ja sen ongelmista.
Kyse on aina ollut luonnosta, meidän tulee suojella, ei tuhota.