science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Rapport belicht de technologische vooruitgang en de waarde van windenergie

Nieuw DOE-rapport opgesteld door Berkeley Lab vindt dat de waarde van windenergie veel groter is dan de kosten. Krediet:NREL

Volgens een rapport van het Amerikaanse ministerie van Energie (DOE) en opgesteld door Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) blijft windenergie een sterke groei, solide prestaties en aantrekkelijke prijzen zien in de VS. Met genivelleerde kosten van iets meer dan $ 30 per megawattuur (MWh) voor nieuw gebouwde projecten, liggen de kosten van wind ver onder de voordelen van het elektriciteitsnet, de gezondheid en het klimaat.

"De prijzen voor windenergie - met name in het midden van de Verenigde Staten en ondersteund door federale fiscale prikkels - blijven laag, zelfs met aanhoudende druk in de toeleveringsketen, waarbij nutsbedrijven en zakelijke kopers wind als een goedkope optie kiezen", zegt Ryan Wiser, senior wetenschapper in Berkeley Lab's Energy Technologies Area. "Gezien de gezondheids- en klimaatvoordelen van windenergie maakt de economie nog beter", voegde hij eraan toe.

De belangrijkste bevindingen uit het jaarlijkse "Land-Based Wind Market Report" van DOE zijn onder meer:

Wind vormt een groeiend aandeel in de elektriciteitsvoorziening

De capaciteit van de Amerikaanse windenergie groeide in 2021 in hoog tempo, waarbij 13,4 gigawatt (GW) aan nieuwe capaciteit werd toegevoegd, wat neerkomt op een investering van $ 20 miljard en 32% van alle capaciteitsuitbreidingen in de VS. De output van windenergie steeg tot meer dan 9% van de elektriciteitsvoorziening van het hele land. Minstens 247 GW wind zoekt toegang tot het transmissiesysteem; 77 GW van dit vermogen is offshore wind en 19 GW zijn hybride installaties die wind combineren met energieopslag of zonne-energie.

De prestaties van windprojecten zijn de afgelopen decennia toegenomen

De gemiddelde capaciteitsfactor (een maatstaf voor projectprestaties) van recent opgeleverde projecten was bijna 40%, aanzienlijk hoger dan eerder gebouwde projecten. De hoogste capaciteitsfactoren zijn te zien in het binnenland.

Turbines worden steeds groter

Verbeterde fabrieksprestaties zijn mogelijk gemaakt door grotere turbines die op hogere torens zijn gemonteerd en met langere bladen. In 2011 hadden geen turbines bladen met een diameter van 115 meter of groter, maar in 2021 had 89% van de nieuw geïnstalleerde turbines dergelijke rotoren. Voorgestelde projecten geven aan dat de totale turbinehoogte zal blijven stijgen.

Lage prijsstelling voor windturbines heeft het afgelopen decennium de geïnstalleerde projectkosten gedrukt

De prijzen van windturbines bedroegen gemiddeld $ 800 tot $ 950/kilowatt (kW) in 2021, een stijging van 5% tot 10% ten opzichte van het voorgaande jaar, maar aanzienlijk lager dan in 2010. De gemiddelde geïnstalleerde kosten van windprojecten in 2021 bedroegen $ 1.500/kW, een daling van meer dan 40% sinds de piek in 2010, hoewel stabiel in de afgelopen jaren. De laagste kosten werden gevonden in Texas.

De prijzen voor windenergie zijn gestegen, maar blijven laag, rond de $20/MWh in het binnenland van de 'windgordel' van het land

Na een piek van $ 75/MWh voor stroomafnameovereenkomsten die in 2009 werden uitgevoerd, is de nationale gemiddelde prijs van wind gedaald, hoewel de druk in de toeleveringsketen de afgelopen jaren heeft geleid tot hogere prijzen. In de "windgordel" van het land ligt de recente prijsstelling rond de $20/MWh. In het westen en oosten liggen de prijzen gemiddeld boven de $30/MWh. Deze prijzen, die mede mogelijk zijn dankzij federale fiscale steun, liggen onder de verwachte toekomstige brandstofkosten van gasgestookte opwekking.

Windprijzen zijn vaak aantrekkelijk in vergelijking met de marktwaarde van het elektriciteitsnet van wind

De waarde van windenergie die wordt verkocht op groothandelsmarkten voor energie wordt beïnvloed door de locatie van windcentrales, hun uurproductieprofielen en hoe deze kenmerken correleren met realtime elektriciteitsprijzen en capaciteitsmarkten. De marktwaarde van wind steeg in 2021 en varieerde regionaal van minder dan $ 20/MWh tot meer dan $ 40/MWh, een bereik dat ongeveer overeenkomt met de recente windenergieprijzen.

The average levelized cost of wind energy was $32/MWh for plants built in 2021

Levelized costs vary across time and geography, but the national average stood at $32/MWh in 2021—down substantially historically, though consistent with the previous three years. (Cost estimates do not count the effect of federal tax incentives for wind.)

The health and climate benefits of wind in 2021 were larger than its grid-system value, and the combination of all three far exceeds the current levelized cost of wind

Wind generation reduces power-sector emissions of carbon dioxide, nitrogen oxides, and sulfur dioxide. These reductions, in turn, provide public health and climate benefits that vary regionally, but together are economically valued at an average of over $90/MWh-wind for plants built in 2021. + Verder verkennen

New report shows technology advancement and value of wind energy