洋上風力 - 簡単な歴史

クレジット：Worldsfairchicago1893.comの許可を得て使用

©Peterjohn Chisholm / AdobeStock

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ハッピー80歳の誕生日の海上レポーター＆エンジニアリングニュース ！ 80年は著しい出版とビジネスの成果です。
誕生日はいつも振り返ります。 80年のレビューは1939年に始まり、1つの非常に挑戦的な10年の終わり、イベントの始まりは今日もまだ反響しています。歴史の最も重要な歴史は過去80年間に含まれています。

エネルギーはそれらの何十年ものすべてを支配しました。たとえば、第二次世界大戦後の1950年から1975年までのエネルギー使用について考えてみましょう。見かけは無限の石油、ガス、石炭など、あらゆるものに電力があり、原子力が待機していました。
次に、1975年から2000年までのエネルギーを思い出してください。それほど幸せではありません。最も衝撃的なもの - 実際のエネルギー不足、そして急増するコスト。衝撃的なことに、エクソンバルデスから廃墟の地雷、スリーマイル島、そして都市のスモッグまで、もはや追い払うことができなかった社会的および環境的災害。
それでは、過去19年間について考えてみましょう。バッケンフィールド。ペルム紀盆地深海海洋抽出そして、科学と技術の力でピークを迎え、あらゆる分野で活躍できる洗練された業界です。

しかし、過去19年間で大きな変化がありました。石油とガスと石炭はもはや全体の話ではありません。再生可能エネルギー（太陽光と風力）は、中心的な段階に近づき、そこに留まり、そして増加します。どうして？人々は再生可能エネルギーが好きだからです。彼らはエネルギーの罪悪感を感じたくありません。あるいはもっと鋭く言えば、石炭スラッジからDeepwater Horizon、気候、そして使用済み核燃料の1000年間の監視まで、エネルギーの影響について罪があるということです。

間違いなく、今後80年間で、大量の石油とガスが責任を持って回収され生産されることになりますが、将来的には非常に効率的なエンジンが採用されることになります。

今後80年間で、世界は再生可能エネルギー、主に風力と太陽光を利用して発電を主流にする機会があることを二重に幸運に思っています。これらは無作為ではなく、つながりのない機会です。すべての進歩と同様に、これらの選択は、何年も前に行われた決定によって可能になり、作業が開始されました。

振り返ってみると、ここでは洋上風力と、その開発がMaritime Reporterの80年間の成功と同時にどのように追跡されてきたかを簡単に紹介します。同様に、洋上風力は初心者です（大丈夫、船やボートの風力は考慮していません）。最初の商業用洋上ウィンドファームは、1991年にデンマークで建設されました。 2016年にロードアイランド州ブロックアイランドで最初の米国のプロジェクト！

現代の文脈の中でタイムラインを設定するために、このレビューは米国エネルギー省によって開発された魅力的な風力エネルギーの歴史を利用しています。陸上では、DOEの歴史は、Daniel HalladayとJohn BurnhamによってUS Wind Engine Companyが設立された1850年に始まります。
1890年、スチール製風車の羽根が発明され、象徴的な西部のシンボルが生まれました。
重要な教訓：技術開発は、今のところ、すべてのエネルギーの進歩において重要です。

1893年に、15の風車会社がシカゴ万国博覧会で風力を展示しました。木材、鉄鋼、鉄といった異なるモデルは、特定の地域や条件に適応できました。

1893年以降、DOEのタイムラインは1941年まで48年に遡り、当時最大の風力タービンが1.25メガワットをバーモント州の公共施設に供給したことを記録しています。しかし、その半世紀近くのギャップには教訓があります。アメリカの電気事業は急速に発展しましたが、風はありませんでした。電気システム、そしてシステムに対する新しい要求は、一定で安定した電力を必要としていました - 石炭と水力を考えてください。断続的な風は、遠隔の特異な場所では問題ありませんでしたが、例えば新しい電化都市鉄道では不十分でした。

それから、タイムラインは1970年にさらに29年ジャンプします。それは記録します：「それは風力タービンとそれらが生み出す電力への関心と研究を急上昇させます」。

そして、イベントは速くなります：

- 1978年 - カーター大統領は公益事業規制法に署名し、風力発電を含む再生可能エネルギーから一定量の電力を購入することを企業に義務付けました。

- 1980 - 最初の実用的規模の風力発電所がカリフォルニアに設置されました。

NASAの科学者Larry ViternaとBob Corriganは、風力タービンの性能を予測するための最も一般的な方法となる「The Viterna Method」を開発し、今日までのタービン出力の効率を高めています。

- 1991年 - デンマーク - Dong Energy（現在Orsted）は、2〜5メートルの深さの水中に建設されたWindby、最初の洋上風力発電所を依頼しました。 Windbyの11基のタービンは、ほぼ2200世帯に電力を供給しました。それは2017年に解体され、予想以上に25年間続きました。ウインドビーは、技術的にも、この新しいオフショアビジネスの輸出方法を学ぶためにも、デンマークの企業が専門知識を得るのに役立ちました。おそらく最も重要な教訓：Windbyは発電システムを務め、電気システム全体を補完し補完しました。

- 1992 - ブッシュ大統領はエネルギー政策法に署名し、風力発電の電力1キロワット時あたり1.5セントの製造税額控除を承認し、再生可能エネルギーの使用に焦点を再設定しました。

- 1993 - 国家風力技術センターが設立されました。

- 2011 - 重要な文書：DOEのNational Offshore Wind Strategy、内務省とのパートナーシッププロジェクト。目標は、技術開発と導入スケジュールの短縮により、エネルギーコストを削減することです。

Gary Nortonは、DOEのWind Energy Technologies Officeのシニア再生可能エネルギーテクノロジアドバイザーです。ノートンは、2011年戦略および2016年戦略更新の寄稿者です。彼は尋ねられました：洋上風力発電はどのようにしているのですか。
「私たちは本当にうまくいっていると思います」とNortonは答えました。彼は、省庁間協力が特に重要で生産的であると述べ、DOEは洋上風力発電のコストを削減する技術的進歩に焦点を当て、海洋エネルギー管理局（BOEM）は海洋ベースの複雑な規制プロセスをスピードアップするための最善の方法に取り組んプロジェクト

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Gary Norton、Sr.再生可能エネルギー技術顧問、米国エネルギー省エネルギー効率および再生可能エネルギー局、風力エネルギー技術事務所/水力技術事務所

ノートン氏は、2011年戦略の当初の見通しは「かなり憧れていた」と述べた。しかし、今では、「多くの州で多くのプロジェクト開発者がいて、財政支援を約束している」と述べた。 「今、それが起こっている」と彼は言った、例えば、サイト評価の大幅な増加。 「マサチューセッツ州では、」最近のBOEM風力エネルギーエリアのリース入札は、数年前の4200万ドルから、以前の入札ラウンドではわずか150万ドルまで、1億3500万ドルに急上昇した。

もう一つの重要な戦略の成果：現在米国マサチューセッツ州からバージニア州までの大部分の洋上風力開発者と4つの大西洋沿岸州機関から成る国家研究開発コンソーシアム。 2018年、DOEはコンソーシアム管理者としてニューヨーク州エネルギー研究開発局（NYERDA）を選びました。 DOEは、競争的な勧誘を受けた研究開発プロジェクトに2,050万ドルを拠出し、NYSERDAはその金額に見合ったものでした。

最後に、ノートンは、洋上風力発電に関するDOEの経済分析の重要性と、それがエネルギー市場全体にどのように最も適しているかを強調し、その価値を最大化しました。さらに重要なこと：東海岸の多くの港が新たなエネルギー産業を構築するのに必要な海上物流において主導的な役割を果たす準備を整え、位置づけていく中で、再評価が増えていること。

2013年 - 重要プロジェクト：グリッドに接続された最初の浮体式洋上風力タービンの建設。これはメイン大学とのDOEのパートナーシップで、1：8スケール、20kwのコンクリート複合浮体式風力タービン風力タービンを世界で初めて配備しました。このプロジェクトは、現在進行中の2つの本格的な浮体式洋上風力タービンの設計と建設を2021年に完成する予定です。以上（Windbyの2〜5メートルの深さを思い出してください）。

Habib Dagher博士は、メイン州立大学のAdvanced Structures and Composites Centerのエグゼクティブディレクターです。
Dagher氏は、メイン州はエネルギーコストの高さに支えられてきたと説明した。メイン州が最初に洋上風力発電に興味を持ったのは、大きな疑問から始まった。ヒートポンプから電気自動車に至るまでにどれだけの電力が必要か。メイン州では、洋上風力発電の可能性は160ギガワットです。ダーガー氏は、州全体で約2.4GWを使用していると述べた。潜在的な海洋風力エネルギーのわずか3％が、MEのすべてのニーズを満たすことができます。

しかし、深海は固定ボトムタービンを防ぎます。それ故に浮遊技術の研究。 UofMは、安定性、嵐、デザインという重要な問題に焦点を当てていました。 Dagher氏は、縮小モデルは、グリッドの相互接続から500年にわたる嵐に耐えるまでのすべてのテストに合格したと述べた。
しかし最大の見返りは？モデリング。 Dagher氏によると、UofMエネルギーモデルでは、プロジェクトサイトと設備、材料、および配置を一致させるための、より簡単で迅速かつ正確な評価と評価が可能になります。それはすべて洋上風力からのより安いエネルギーを意味します。

- 2016年 - ロードアイランド州のブロックアイランドウィンドファームは、米国で最初の商業洋上風力発電プロジェクトを立ち上げました。それは比較的小さく、30メガワット、Deepwater Windによって開発されたプロジェクトです。

DOEの報告によると（2017年データ）、米国のパイプラインには合計25,434 MWの洋上風力エネルギーがあり、ニューヨーク、ニュージャージー、マサチューセッツ、バージニアで開発中のプロジェクトがある。

世界全体で（2017年データ）3,387 MWの洋上風力発電容量が試運転され、16.3 GWの累積総設備容量となった。英国は5,824メガワットの累積設備容量を有する最大の洋上風力発電市場であり、次いでドイツ（4,667メガワット）、中国（1,823メガワット）、デンマーク（1,399メガワット）、およびオランダ（1,124メガワット）である。

DOEは、世界的に、オークション価格は下がり続けていると報告しています。 2017年に、開発者は「ゼロ補助金」と呼ばれる4つの入札を出しました。