طاقة الرياح في الولايات المتحدة الأمريكية

طاقة الرياح في الولايات المتحدة الأمريكية هي فرع من فروع صناعة الطاقة التي توسعت بسرعة على مدى السنوات الماضية. خلال اثني عشر شهرًا حتى نوفمبر 2017، تم توليد 254.2 تيراواط ساعي بواسطة طاقة الرياح، ما نسبته 6.33% من مجموع الطاقة الكهربائية المولدة.

في يناير 2017، بلغ إجمالي القدرة المولدة من طاقة الرياح المركبة في الولايات المتحدة 82,183 ميغاواط. لم تتجاوز هذه القدرة سوى الصين والاتحاد الأوروبي. وحتى الآن، حقق عام 2012 أكبر نموفي قدرة طاقة الرياح، عندما رُكّبت مولدات طاقة رياح تنتج 11,895 ميغاواط، ما نسبته 26.5% من قدرة الطاقة الجديدة.

في عام 2016، أصبحت نبراسكا الدولة الثامنة عشرة التي ركّبت ما يزيد عن 1,000 ميغاواط من طاقة الرياح. كان لدى تكساس، التي تبلغ طاقتها أكثر من 22000 ميغاواط، أي نحو15% من استهلاك الولاية للكهرباء، أكبر قدرة على توليد طاقة الرياح أكثر من أي ولاية أمريكية حتى نهاية عام 2018. وكانت لديها مولدات طاقة رياح قيد الإنشاء أكثر من أي ولاية أخرى. الولاية التي تولد أعلى نسبة من الطاقة من طاقة الرياح الآن هي آيوا، في حين حتى داكوتا الشمالية لديها أكثر طاقة الرياح بالنسبة للفرد.

يعتبر مركز ألتا لطاقة الرياح في كاليفورنيا أكبر مغرسة للرياح في الولايات المتحدة بطاقة 1,548 ميغاواط.

نبذة تاريخية

ربما كان أول استخدام لتوربينات كهربائية تعتمد على طاقة الرياح في الولايات المتحدة الأمريكية هونظام التوربينات الخمسة في بيتيبون، داكوتا الشمالية في عام 1940.

في عام 1980، رُكّبت أول مغرسة رياح في العالم، تتألف من عشرين توربين رياح بقدرة 30 كيلوواط، في جبل كروتسد في نيوهامشير.

منذ عام 1974 وحتى منتصف الثمانينيات، عملت حكومة الولايات المتحدة مع القطاع الصناعي لتطوير التكنولوجيا وتمكين توربينات الرياح التجارية الكبيرة. وقد طٌوّرت سلسلة من توربينات الرياح التابعة لوكالة ناسا في إطار برنامج لإنشاء صناعة توربينات الرياح على نطاق المنافع في الولايات المتحدة، بتمويل من المؤسسة الوطنية للعلوم، ثم وزارة الطاقة في الولايات المتحدة. جرى تشغيل ما مجموعه 13 توربين رياح تجريبي في أربعة تصميمات رئيسية. كان هذا البرنامج البحثي والتنموي رائدًا للعديد من تكنولوجيا التوربينات المستخدمة اليوم، بما في ذلك: أبراج أنابيب الصلب، ومولدات الكهرباء ذات السرعة المتغيرة، والمواد النصلية المركبة، فضلًا عن قدرات التصميم الهندسي الهوائي والبنيوي والصوتي.

وفي وقت لاحق، في ثمانينيات القرن العشرين، قدمت كاليفورنيا خصومات ضريبية على طاقة الرياح. مولت هذه الخصومات أول استخدام كبير لطاقة الرياح لتوليد الطاقة الكهربائية. وبحلول نهاية عام 1986، كان قد تم هجريب نحو6,700 توربين رياح، معظمها أقل من 100 كيلوواط، في ألتامونت بتكلفة تبلغ نحوبليون دولار، وتوليد نحو550 مليون كيلوواط ساعي سنويًا.

اقتصاديًا

خلص تقرير صادر في عام 2012 عن مجموعة استشارية في مجال الطاقة النظيفة إلى حتى مزارع الرياح الجديدة قادرة على إنتاج الطاقة الكهربائية بمعدلخمسة إلىثمانية سنتات لكل كيلوواط ساعي، ما يجعل طاقة الرياح قادرة على المنافسة مع الوقود الأحفوري في الكثير من المناطق. ومنذ عام 2013، تقدر إدارة معلومات الطاقة في الولايات المتحدة «التكلفة المتزنة» لطاقة الرياح من المنشآت الجديدة بما يتراوح بينسبعة و10 سنتات للواحدة وفقًا للمنطقة الجغرافية، ولكن الإدارة حذرت من حتى التكاليف المتزنة للمصادر غير القابلة للتمدد مثل الرياح ينبغي حتى تقارن بتكاليف الطاقة التي يجري تجنبها بدلًا من التكاليف المتدنية للمصادر القابلة للتمدد مثل الغاز الطبيعي، أوالمصادر الأساسية مثل الفحم أوالطاقة الحرارية الأرضية. في عام 2015، ذكرت جامعة ولاية يوتا حتى تكلفة طاقة الرياح أعلى من معظم تقديرات التكاليف التي تُحسب. تتطلب معايير الحوافظ المتجددة وجود طاقة متجددة (معظمها متبترة مثل الرياح والطاقة الشمسية)، ولكن على حساب المرافق والمستهلكين.

يجعل اعتماد ضريبة الإنتاج طاقةَ الرياح أرخص للمرافق والمستهلكين، ولكن على حساب دافعي الضرائب.

الإنتاج

اعتبارًا من عام 2017، أصبح لدى الولايات المتحدة أكثر من 82 جيجاواط من طاقة الرياح. زادت طاقة الرياح بشكل كبير خلال السنوات الماضية. ولكن في عام 2010، كانت طاقة التوليد الجديدة حوالي نصف العام السابق بسبب عوامل مختلفة، بما في ذلك الأزمة المالية والركود. وفي عام 2013، كان هناك انخفاض بنسبة 92% في قدرة التوليد المركبة حديثًا مقارنة بعام 2012، وذلك بسبب تأخر تمديد البرنامج. يبين الرسم البياني على اليسار نموالقدرة المثبتة لتوليد طاقة الرياح في الولايات المتحدة استنادًا إلى بيانات مخط كفاءة الطاقة والطاقة المتجددة زادت القدرة المركبة في الولايات المتحدة في عام 2008 بنسبة 50% مقارنة بالعام السابق. وبلغ متوسط معدل النموالعالمي في ذلك العام 28.8%.

إنتاح طاقة الرياح الشهري من 2007-2017 في الولايات الأمريكية

بحلول عام 2014، كانت صناعة الرياح في الولايات المتحدة الأمريكية قادرة على إنتاج المزيد من الطاقة بتكلفة أقل من خلال استخدام توربينات الرياح الأطول مع خوادم نصلية وشفرات أطول، ما أدى إلى الاستفادة من الرياح الأسرع في الارتفاعات الأعلى. فتح هذا الباب فرصًا جديدة، وفي إنديانا وميشيغان وأوهايو، تنافس ثمن الطاقة من توربينات الرياح على ازدياد 300 إلى 400 قدم (90 إلى 120 مترًا) فوق الأرض مع الوقود الأحفوري التقليدي مثل الفحم. كانت الأسعار قد تقلصت إلى نحوأربعة سنتات لكل كيلوواط ساعي في بعض الحالات.

طاقة الرياح في جميع ولاية

في عام 2015، كان توليد الطاقة الكهربائية من طاقة الرياح 10% أوأكثر في اثنتي عشرة ولاية أمريكية: كولورادو، وأيداهو، وآيوا، وكانساس، ومين، ومينيسوتا، وداكوتا الشمالية، وأوكلاهوما، وأوريغون، وداكوتا الجنوبية، وفيرمونت، وتكساس. في جميع من آيوا وداكوتا الجنوبية وكنساس، يأتي أكثر من 20% من توليد الطاقة الكهربائية من الرياح. يأتي الآن أكثر من 5% من الطاقة المولدة من الرياح في 20 ولاية.

كانت الولايات الخمس الأكثر قدرة على توليد طاقة الرياح في بداية عام 2017:

تكساس (20,321 ميغاواط)
آيوا (6,917 ميغاواط)
أوكلاهوما (6,645 ميغاواط)
كاليفورنيا (5,662 ميغاواط)
كانساس (4,451 ميغاواط)

لدى 14 ولاية الآن طاقة مولدة من الرياح بنسبة 10%أوأكثر، ومعظمها في السهول الوسطى. تضم هذه الولايات داكوتا الشمالية، وداكوتا الجنوبية، ومينيسوتا، وآيوا، ونبراسكا، وكولورادو، وكانساس، وأوكلاهوما، ونيومكسيكو، وتكساس، ومين، وفيرمونت، وأوريغون، وأيداهو.

كاليفورنيا

تضاعفت طاقة الرياح في كاليفورنيا منذ عام 2002. مع هجريب ما يقارب 4000 ميغاواط، في نهاية عام 2011، توفر طاقة الرياح الآن نحو5% من إجمالي احتياجات كاليفورنيا من الطاقة الكهربائية، أوما يكفي لإمداد أكثر من 400 ألف أسرة بالطاقة. يتفاوت هذا المبلغ تفاوتًا كبيرًا من يوم إلى آخر. إذ رُكّب 921.3 ميغاواط في عام 2011. سقط معظم هذا النشاط في منطقة تهاخابي في مقاطعة كيرن، إذ نُفذت بعض المشاريع الكبرى في مقاطعات سولانووكونترا كوستا وريفرسايد. بعد عام 2014، احتلت كاليفورنيا المرتبة الثانية على مستوى الدولة من ناحية السعة، بعد تكساس بقدرة 5,917 ميغاواط.

المراجع

^ "AWEA 4th quarter 2014 Public Market Report" (PDF). American Wind Energy Association (AWEA). January 2014. مؤرشف من الأصل (PDF) في 19 نوفمبر 2017. اطلع عليه بتاريخ February 1, 2014.
^ "Electric Power Monthly". Report. U.S. Department of Energy, Energy Information Administration. أربعة Mar 2015. مؤرشف من الأصل (PDF) في 23 نوفمبر 2019.
↑ "AWEA 2016 Fourth Quarter Market Report". AWEA. American Wind Energy Association. مؤرشف من الأصل في فبراير 11, 2017. اطلع عليه بتاريخ فبراير 9, 2017.
^ "GWEC, Global Wind Report 2015, Annual Market Update" (PDF). مؤرشف من الأصل (PDF) في 1 يونيو2019.
^ Druzin, Rye (Aug 23, 2018). "Texas wind generation keeps growing, state remains at No. 1". Houston Chronicle. مؤرشف من الأصل فيسبعة يونيو2019.
↑ "US wind generation reached 5.5% of the grid in 2016". American Wind Energy Association. March 6, 2017. مؤرشف من الأصل في 19 مارس 2017.
^ "Alta Wind Energy Center is the nation's largest wind facility". California Energy Commission. California Energy Commission. مؤرشف من الأصل في 30 نوفمبر 2018. اطلع عليه بتاريخ 12 ديسمبر 2016.
^ "Annual Wind Industry Report, Year Ending 2008" (PDF). American Wind Energy Association. 2009. صفحات 9–10. مؤرشف من الأصل (PDF) في 20 أبريل 2009.
^ Corporation, Bonnier (2017-02-16). (باللغة الإنجليزية). Bonnier Corporation. مؤرشف من الأصل في 25 يناير 2020.
^ "Wind Energy Center Alumni | Wind Energy Center". www.umass.edu (باللغة الإنجليزية). مؤرشف من الأصل في 23 يوليو2019. اطلع عليه بتاريخ 16 فبراير 2017.
^ Ron Pernick (2012). "Clean Energy Trends 2012" (PDF). Clean Edge. صفحة 5. مؤرشف من الأصل (PDF) في 13 يونيو2019.
^ US Energy Information Administration, Levelized cost of new generation resources, 28 January 2013. نسخة محفوظةسبعة مايو2015 على مسقط واي باك مشين.
^ "Kansas Senate chairman cuts off questions about Koch funding at energy hearing". The Wichita Eagle. مؤرشف من الأصل فيثمانية أكتوبر 2019.
↑ Dave Levinthal. "Inside the Koch brothers' campus crusade". Center for Public Integrity. مؤرشف من الأصل في 16 أغسطس 2018.
^ Simmons, Randy; Yonk, Ryan; Hansen, Megan (July 2015), (PDF), Utah State University, مؤرشف من الأصل (PDF) في 11 أكتوبر 2019, اطلع عليه بتاريخ 07 يوليو2015 CS1 maint: ref=harv (link)
^ Shauna Theel (7 July 2015). "Koch-funded study on cost of wind flawed throughout". American Wind Energy Association. مؤرشف من الأصل في 27 أغسطس 2019. اطلع عليه بتاريخ 27 أبريل 2016.
^ Kingdom, Elsevier Ltd, The Boulevard, Langford Lane, Kidlington, Oxford, OX5 1GB, United. "Global wind industry statistics 2008 - Renewable Energy Focus". www.renewableenergyfocus.com. مؤرشف من الأصل في 12 يوليو2019. اطلع عليه بتاريخ 16 فبراير 2017.
^ "WINDExchange: Installed Wind Capacity". energy.gov. Office of Energy Efficiency and Renewable Energy, وزارة الطاقة الأمريكية. March 5, 2010. مؤرشف من الأصل فيخمسة يوليو2017. اطلع عليه بتاريخ 24 يناير 2017.
^ "AWEA 4th quarter 2013 Public Market Report" (PDF). American Wind Energy Association (AWEA). January 2014. مؤرشف من الأصل (PDF) في 13 نوفمبر 2017. اطلع عليه بتاريخ February 1, 2014.
↑ EERE - U.S. Wind Power Achieves Landmark Installed Capacity نسخة محفوظة 26 فبراير 2020 على مسقط واي باك مشين.