Más allá de los combustibles fósiles: Leon Steinberg sobre la energía eólica


Nota del editor: estas preguntas y respuestas forman parte de una encuesta realizada por ejecutivos de empresas dedicadas a desarrollar e implementar tecnologías de energía de combustibles no fósiles. ¿Qué obstáculos técnicos actualmente más limitan el crecimiento de la energía eólica? ¿Cuáles son las perspectivas para superarlos en el futuro cercano y en el largo plazo? Uno de los

Nota del editor: estas preguntas y respuestas forman parte de una encuesta realizada por ejecutivos de empresas dedicadas a desarrollar e implementar tecnologías de energía de combustibles no fósiles.

¿Qué obstáculos técnicos actualmente más limitan el crecimiento de la energía eólica? ¿Cuáles son las perspectivas para superarlos en el futuro cercano y en el largo plazo?
Uno de los principales obstáculos es equilibrar la generación eléctrica, la carga y el almacenamiento a lo largo del tiempo, ya que la energía eólica es una fuente de energía variable. A medida que se desarrollen más proyectos de energía eólica a escala comercial en los EE. UU., Aumentará el número de aerogeneradores que operan en un área determinada. Se ha demostrado que esto reduce de forma inherente la variabilidad de la producción agregada del viento, haciéndolo más predecible y confiable. La experiencia también ha demostrado que el uso de mercados que funcionan bien con una hora de anticipación y de un día y la expansión del acceso a esos mercados son herramientas efectivas para lidiar con la variabilidad del viento. Un mercado profundo en tiempo real es el enfoque más económico para proporcionar la energía de equilibrio requerida por las plantas eólicas con salidas variables. Sin embargo, algunas regiones de los Estados Unidos carecen de mercados centralizados, por lo que debemos buscar continuamente formas de proporcionar acceso a servicios de equilibrio y servicios relacionados.
A diferencia de muchas fuentes de energía tradicionales, no se puede acceder al viento bajo demanda. El viento es una fuente de energía, no un recurso de capacidad. Las fuentes de capacidad están disponibles bajo demanda, para cumplir con las cargas máximas del sistema. La incorporación de la energía eólica en la operación y planificación del sistema de energía requiere nuevas formas de pensar acerca de las fuentes de energía. Hasta la fecha, no se ha agregado ninguna capacidad de respaldo para la energía eólica. Debido a que el viento es un recurso intermitente, se usa cuando está disponible. Por lo tanto, el excedente de energía eólica puede crecer sustancialmente en momentos que no coinciden con los patrones de uso del cliente. Existe una gran necesidad de encontrar maneras en que podamos almacenar este excedente de energía. Dos usos propuestos fuera de los picos de esta energía excedentaria son el despliegue de vehículos híbridos enchufables con carga fuera de las horas pico y la producción de hidrógeno para propulsar vehículos.
Otro obstáculo técnico principal es la falta de infraestructura de transmisión para permitir la entrega y el comercio de recursos energéticos de manera eficiente. Para utilizar los considerables recursos eólicos que tiene EE. UU., Se requerirá una cantidad significativa de nueva transmisión. Cada época de los Estados Unidos ha sido acompañada por la construcción de nuevas transmisiones. La última era de construcción significativa ocurrió en los años sesenta y setenta. De hecho, la inversión en transmisión se ha retrasado sustancialmente en las últimas dos décadas.
El Departamento de Energía (DOE, por sus siglas en inglés) publicó un informe el año pasado llamado "20% de energía eólica para 2030", que describe cómo nosotros, como nación, podemos lograr el 20 por ciento de nuestra energía del viento para 2030. Un componente clave fue una inversión significativa en la nueva transmisión. líneas. El DOE propuso que se deben construir 12, 650 millas de líneas de 765 kilovoltios (kV) para que sean suficientes para el escenario del 20 por ciento para 2030. Esto equivale a una inversión de $ 60 mil millones entre ahora y 2030, según lo sugerido por el Laboratorio Nacional de Energía Renovable. Esto requiere una planificación significativa de la transmisión, la asignación de los costos de las nuevas inversiones en transmisión, la garantía de recuperación de costos y la ubicación de nuevas líneas de transmisión, todo lo cual llevará una buena cantidad de tiempo y esfuerzo.
Si bien será un desafío, confiamos en que el presidente Barack Obama hará progresos en esta área con su agresivo plan de energía limpia. Creemos que pondrá a nuestra nación en el camino correcto para alcanzar la meta del 20 por ciento para 2030. Como parte de este plan, desea realizar una gran inversión en nuestra red pública de servicios públicos mediante la medición inteligente, el almacenamiento distribuido y otras tecnologías avanzadas para adaptarse a los requisitos de energía del siglo XXI. También desea implementar una "red inteligente", que utilizará tecnologías avanzadas para gestionar las reducciones de carga máxima, la medición inteligente, la generación distribuida y los sistemas de almacenamiento de electricidad.
Los planes regionales de construcción de transmisión también están en marcha. Uno de estos esfuerzos en nuestra área es CapX2020, que es una iniciativa conjunta entre 11 empresas de servicios de transmisión en la región de Minnesota para construir cuatro líneas de transmisión de 230–345 kV, que conectan Minnesota, Wisconsin y las Dakotas. Aunque estos tipos de esfuerzos son beneficiosos para el corto plazo, realmente es el sistema de transmisión nacional propuesto el que llevará nuestra capacidad eólica instalada al siguiente nivel.
¿Existen obstáculos para ampliar la energía eólica para servir a una base de clientes nacional o mundial más amplia?
El principal recurso eólico del país se concentra en los estados de la planicie central de los Estados Unidos. Esta es la misma área que recibe menos recursos con buenos recursos de transmisión. Para poder suministrar energía eólica desde las áreas con grandes recursos a las áreas con los centros de población más grandes, necesitamos una infraestructura de transmisión más robusta.
¿Puede la infraestructura energética existente manejar el crecimiento de la energía eólica? ¿O eso también necesita una modificación adicional?
La infraestructura existente no puede acomodar la adición de energía eólica significativa a la combinación de energía actual. El plan de "supercarretera" del DOE (como se describe en la respuesta a la primera pregunta) proporcionaría la infraestructura específica necesaria. Esto implica construir más de 12, 000 millas de nuevas líneas de transmisión de 765 kV para satisfacer las demandas de proyectos de energía eólica. Un beneficio adicional de un sistema de transmisión nacional es la diversidad geográfica que proporciona a la generación eólica. El viento es un recurso intermitente. Cuando conecta recursos geográficamente intermitentes, puede obtener un recurso más sostenible.
Dada la actual crisis económica, ¿puede su industria obtener el capital necesario (de fuentes públicas o privadas) para financiar adecuadamente su crecimiento?
Aunque no se ha retirado ninguno de los fondos para nuestros proyectos, la obtención de capital para nuevos proyectos ha sido más desafiante. Gran parte de la financiación del viento se basa en recibir el Crédito fiscal de producción (PTC) federal. Cuando las empresas estadounidenses no están seguras de su rentabilidad, tienen una demanda reducida de créditos fiscales. Un crédito fiscal reembolsable o un programa de subsidios ayudaría a aliviar este problema.
Desde un punto de vista estratégico, ¿cuál es el mayor competidor para el viento: las tecnologías predominantes de carbón, petróleo y gas u otras tecnologías de energía alternativa?
La energía solar y geotérmica serán las más competitivas una vez que la tecnología evolucione hasta el punto en que sean más económicas.
¿Hay un objetivo de costos que usted y otros en su industria pretenden alcanzar en, digamos, cinco años?
Vemos que el costo de capital del desarrollo eólico comenzará a disminuir en los próximos cinco años. Un solo megavatio de energía eólica en la actualidad cuesta entre $ 2 y $ 2.5 millones para desarrollarse. El aumento del costo del acero y otros componentes para las turbinas eólicas ha llevado a esta etiqueta de precio elevado. Creemos que a medida que aumente la fabricación de las turbinas en los EE. UU. Y que haya disponible una transmisión más suficiente, junto con los avances en la tecnología de las turbinas, el costo de capital del desarrollo eólico se reducirá.
Según la Asociación Americana de Energía Eólica, las instalaciones de fabricación de turbinas con sede en EE. UU. Han crecido en más del 20 por ciento desde 2005. Esto resultó en 70 instalaciones nuevas o anunciadas en los últimos dos años y 13, 000 nuevos empleos solo el año pasado.

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