Het Wind Energy Technologies Office (WETO) van het Amerikaanse Department of Energy (DOE) biedt wereldwijd leiderschap op het gebied van fundamenteel wetenschappelijk onderzoek, ontwikkeling en validatieactiviteiten op het gebied van windenergie die goedkope windenergie mogelijk maken. Het kantoor streeft naar kansen in alle windsectoren in de VS - wind op het land, offshore wind, gedistribueerde wind - en pakt marktbelemmeringen en systeemintegratie aan. Nu we een nieuw fiscaal jaar ingaan, willen we enkele van de meer opmerkelijke prestaties op het gebied van onderzoek en ontwikkeling op het gebied van windenergie uit het fiscale jaar 2021 delen.

Nationale 30 GW offshore windinzet tegen 2030 Target

In maart 2021 hebben de ministeries van Energie, Binnenlandse Zaken en Handel een nationaal doelpunt aangekondigd om tegen 30 2030 gigawatt (GW) offshore windenergie in te zetten. Dit niveau van inzet bereiken zal steunen 44,000 banen in offshore wind en bijna 33,000 extra banen in gemeenschappen met offshore windactiviteit, voorzien 10 miljoen huizen van stroom en verminderen 78 miljoen ton aan koolstofemissies. Het doel zal ook jaarlijks $ 12 miljard aan kapitaalinvesteringen opleveren, wat leidt tot de bouw van maximaal 10 nieuwe fabrieken voor offshore windturbinecomponenten, nieuwe schepen om offshore windturbines te installeren en tot $ 500 miljoen aan havenupgrades.

Nieuwe projecten voor demonstratie van offshore windtechnologie en karakterisering van hulpbronnen

In december 2020, WETO kondigde $ 21 miljoen aan financiering aan voor drie projecten ter ondersteuning van demonstratie van offshore windenergietechnologie en karakterisering van hulpbronnen. Deze projecten zullen de ontwikkeling van offshore wind helpen bevorderen door innovatieve technologieën te demonstreren die de kosten van offshore wind kunnen verlagen en door de mogelijkheid te verbeteren om de energieproductie te voorspellen.

Nationaal offshore windonderzoeks- en ontwikkelingsconsortium

Sinds 2018 werkt WETO samen met het National Offshore Wind Research and Development Consortium (NOWRDC) aan projecten om de offshore-windtechnologie vooruit te helpen, in de VS-specifieke behoeften te voorzien en de karakterisering van hulpbronnen en locaties te ondersteunen. Leden van het consortium zijn onder meer de staten New York, Massachusetts, Virginia, Maryland en Maine, evenals de academische wereld, grote ontwikkelaars en fabrikanten van apparatuur. In het fiscale jaar 2021 kondigde NOWRDC aan: vijf nieuwe onderzoeksprojecten om grootschalige turbines mogelijk te maken; 15 nieuwe projecten gericht op innovatie van offshore windondersteuningsstructuren, ontwikkeling van toeleveringsketens in de VS, innovatie van elektrische systemen en oplossingen voor effecten op dieren in het wild en radar; een roadmapproject voor de toeleveringsketen van offshore windenergieund een nieuwe concurrerende aanbieding om projecten te financieren die gericht zijn op de toeleveringsketen, logistiek en exploitatie en onderhoud van offshore windenergie.

Een hypermoderne prijsvergelijking voor hernieuwbare energiebronnen

Onderzoekers van DOE en het National Renewable Energy Laboratory hebben, in samenwerking met internationale onderzoekers die werken in het kader van het samenwerkingsprogramma voor windtechnologie van het International Energy Agency, een nieuwe benadering om de inkomsten en waarde van duurzame energieprojecten holistisch te evalueren. De aanpak maakt gebruik van projectopbrengsten en waardebeoordelingen om 'appels-tot-appels'-vergelijkingen tussen projecten en tegen vastgestelde kostenmetingen mogelijk te maken.

Extra financiering voor demonstratie van zeer efficiënte lichtgewicht generator

GE ontving $ 20.3 miljoen in vervolg DOE-financiering om een ​​prototype te bouwen en te testen van hun zeer efficiënte, ultralichte, supergeleidende generator bij lage temperatuur op een windturbine. Indien succesvol, kunnen GE's generatorinnovaties bijdragen aan kostenbesparingen in grotere en krachtigere windturbines.

Landgebonden wind- en transversaal onderzoek

Doet marktrapporten laten zien dat windenergie in de Verenigde Staten blijft groeien.

Drie nieuwe windmarktrapporten die recordgroei en dalende kosten laten zien

DOE vrijgegeven drie marktrapporten met een recordgroei in windenergie op het land, aanzienlijke uitbreiding van de pijpleiding voor offshore windprojecten en een aanhoudende daling van de kosten van windenergieopwekking - de basis leggen voor aanzienlijke toekomstige winsten.

Meerjarenprogrammaplan voor onderzoek naar windenergie

In december 2020 bracht WETO zijn Meerjarig programmaplan, waarin onderzoeksprioriteiten en -plannen voor het jaar 2025 worden geschetst. Het plan is gericht op de doelstellingen van WETO om de kosten van windenergie te verlagen, de integratie van aanzienlijke hoeveelheden windenergie in het zich ontwikkelende nationale energiesysteem mogelijk te maken en oplossingen voor locatie en milieu te creëren om de milieueffecten te verminderen van windenergie.

100-meter mid-Atlantische windhulpbronnenkaarten en zelfstudie

Om het vermogen te ondersteunen om beschikbare windbronnen te beoordelen en te karakteriseren - wat van cruciaal belang is voor de ontwikkeling, locatie en exploitatie van een windinstallatie - WETO een serie uitgebracht van nieuwe en verbeterde regionale windkrachtkaarten voor de Noordoost- en Midden-Atlantische regio's van de VS. De kaarten bieden gemakkelijk te begrijpen momentopnamen van windbronnen.

Wind Plant Integrated Systems Design and Engineering Model (WISDEM) Update

Wind Plant Integrated Systems Design and Engineering Model (WISDEM)-software creëert een virtuele, verticaal geïntegreerde windinstallatie, van componenten tot operaties. Upgrades gemaakt naar WISDEM in FY21 de gebruikerservaring te verbeteren en de mogelijkheid te vergroten om virtuele windenergieprojectontwerpen te maken. Deze upgrades omvatten een documentatiegids, de toevoeging van casestudies en de integratie van nieuwe modellen.

Selecties van technologiecommercialisatiefonds voor 2021

DOE heeft projecten aangekondigd die worden ondersteund door het Office of Technology Transitions Fonds voor commercialisering van technologie (TCF), inclusief bijna $ 2 miljoen voor vier windenergie gerelateerde projecten variërend van tools voor het optimaliseren van hybride en windinstallaties tot robots voor bladinspectie. TCF bevordert de commercialisering van veelbelovende energietechnologieën en versterkt de partnerschappen tussen de nationale laboratoria van DOE en bedrijven uit de particuliere sector om deze technologieën op de markt te brengen.

Financiering aan Amerikaanse kleine bedrijven en ondernemers voor innovaties op het gebied van windenergie

In juli kondigde DOE's Office of Energy Efficiency and Renewable Energy een nieuwe ronde van SBIR-financiering aan om kleine bedrijven en ondernemers te ondersteunen bij het helpen aanpakken van de klimaatcrisis door middel van marktgerichte oplossingen en opkomende technologieën. De selecties van juli omvatten meer dan $ 7 miljoen om te ondersteunen diverse land- en offshore windenergie gerelateerde projecten.

Gedistribueerde wind

Financiering van DOE's Competitiveness Improvement Project hielp de ontwikkeling van deze Bergey 15 gedistribueerde windturbine te ondersteunen.

Projectfinanciering voor verbetering van het concurrentievermogen voor gedistribueerde wind

In augustus 2021, acht kleine bedrijven ontvingen onderscheidingen om windtechnologie te ontwikkelen als een kosteneffectieve, betrouwbare en compatibele gedistribueerde energiebron in het kader van de 2021-ronde van DOE's Project voor verbetering van het concurrentievermogen (CIP). De CIP-selectees voor 2021 zullen naar verwachting ongeveer $ 2.2 miljoen aan DOE-financiering delen en ongeveer $ 1.3 miljoen aan industriële kostenaandelen benutten.

Workshopverslag van het gedistribueerde windonderzoeksprogramma

In de nazomer van 2020 organiseerde WETO een 3-daagse virtuele workshop het bijeenroepen van belanghebbenden van laboratorium- en industriële projecten om de samenwerking binnen het gedistribueerde windprogramma te bevorderen en onderzoeksprioriteiten te bespreken. EEN resulterend rapport biedt informatie over huidige en potentiële toekomstige door WETO gefinancierde gedistribueerde windonderzoeksprojecten en wijst op kansen voor effectieve onderzoekssamenwerking.

Berkeley Lab-onderzoek over belastingen op windenergie en scholen

De meeste staten belasten het onroerend goed waarop windprojecten zijn gevestigd, en een deel van dat geld stroomt naar schooldistricten. Onderzoek door Berkeley Lab, de Universiteit van Connecticut en Amherst College was bedoeld om te bepalen hoeveel geld terugvloeide en ten goede kwam aan scholen in 35 Amerikaanse staten. Hun onderzoek concludeerde: dat windprojecten hebben geleid tot substantiële stijgingen van inkomsten en uitgaven, waaronder het verbeteren of uitbreiden van onderwijsfaciliteiten en functies die gunstig zijn voor studenten, docenten en gemeenschappen.

Rapport waarin innovatieve manieren worden beschreven om de energiesystemen van het land te helpen beveiligen

Het Infrastructure Security-team van DOE's Idaho National Laboratory en zijn industriepartner, EnerNex, hebben bracht een rapport uit het uitwerken van een veerkrachtkader ter voorbereiding op fysieke en cyberbeveiligingsbedreigingen voor Amerikaanse energieleveringssystemen. Het raamwerk is specifiek van toepassing op gedistribueerde windsystemen.

Financiering van kleine bedrijven voor gedistribueerde windinnovaties

In juni 2021 kondigde DOE Small Business Innovation Research (SBIR) Fase I-awards aan, waaronder ongeveer $ 400,000 voor twee projecten ontwikkeling van gedistribueerde windtechnologie-compatibele stroomomvormers voor netgekoppelde en geïsoleerde gedistribueerde energiesystemen.

Netintegratie

Onderzoek helpt het elektriciteitsnet efficiënter, veerkrachtiger en veiliger te maken, wat de integratie van meer hernieuwbare energie kan ondersteunen.

De Noord-Amerikaanse Renewable Integration Study (NARIS)

In juni 2021 kondigden DOE en Natural Resources Canada (NRCan) de release aan van de Amerikaans perspectiefrapport en Canadees perspectiefrapport on NARIS. NARIS, gelanceerd in 2016, evalueerde vier scenario's voor Noord-Amerikaanse energiesystemen tot 2050, met de nadruk op de effecten van verschillende kostentrajecten voor hernieuwbare technologie, emissiebeperkingen, vraaggroei en resultaten. Een van de belangrijkste bevindingen zijn twee inzichten: (a) er zijn meerdere combinaties van elektriciteitsopwekking, -transmissie en vraag die kunnen leiden tot 80% koolstofreductie in 2050, en (b) internationale samenwerking kan de systeembrede kosten verlagen en de economische voordelen vergroten .

Samenwerkingsovereenkomst VS/Canada inzake schone energie, innovatie en energierechtvaardigheid

Minister van Energie Jennifer M. Granholm en de Canadese minister van Natuurlijke Hulpbronnen Seamus O'Regan hielden een bilaterale bijeenkomst om: een bijgewerkt en herzien memorandum van overeenstemming lanceren dat de energiesamenwerking tussen hun afdelingen nieuw leven inblaast en uitbreidt, de overgang van schone energie naar een emissievrije emissie in 2050 versnelt en betrouwbare, efficiënte en veerkrachtige netwerkactiviteiten biedt.

Een innovatieve turbine die netspanning en frequentie kan instellen

Onderzoekers van het National Renewable Energy Laboratory en General Electric demonstreerden 's werelds eerste type 3 windturbinegenerator op utiliteitsschaal die in netvormende modus werkt - dat wil zeggen, wanneer de generator de netspanning en -frequentie kan instellen en, indien nodig, kan werken zonder stroom van het elektriciteitsnet. Aangezien windturbines van type 3 doorgaans moeten worden aangesloten op een geëlektrificeerd net om te kunnen werken, creëert het aantonen van hun vermogen om onafhankelijk van het net te werken - en te herstellen van volledige of gedeeltelijke stilstand - nieuwe marktkansen voor dit type windturbine.

Consortium om schone energiebronnen te helpen integreren in het elektriciteitsnet

DOE aangekondigde projecten om te helpen bij het integreren van schone energiebronnen in het net, waaronder $ 25 miljoen om een ​​publiek-privaat consortium op het gebied van netintegratietechnologie te vormen. NREL leidt samen met de University of Washington en het Electric Power Research Institute het UNIFI-netwerkvormende onderzoeksconsortium. In samenwerking met een grote groep belanghebbenden die technologieleveranciers, netbeheerders, energielaboratoria en bedrijven van over de hele wereld omvat, creëert UNIFI een uitgebreid R&D-ecosysteem om netvormende omvormeroplossingen te evalueren en te ontwerpen, met als doel een universele set van richtlijnen die naadloze integratie van op omvormers gebaseerde bronnen zoals zonne-energie, wind, batterijen en elektrische voertuigen mogelijk maken.

Publiek-privaat consortium om de cyberbeveiliging van de Amerikaanse windvloot te verbeteren

WETO en DOE's Bureau voor cyberbeveiliging, energiebeveiliging en noodhulp kondigde de vorming aan van een nationaal Wind Cybersecurity Consortium. Het Consortium komt bijeen NREL en zes toonaangevende organisaties in de windindustrie om de cyberbeveiliging van de Amerikaanse windvloot te verbeteren door middel van gezamenlijke analyse, ontwikkeling en het delen van informatie. Het publiek-private consortium zal use-cases identificeren, informatie over windenergiebedreigingen verbeteren en de potentiële risico's en gevolgen van cyberinbraken op windturbines en hun systemen en controles aanpakken.

Financiering van kleine bedrijven ter ondersteuning van netgekoppelde windenergieprojecten

In juni 2021 kondigde DOE Small Business Innovation Research (SBIR) Fase I awards aan, waaronder: $ 200,000 om een ​​softwarepakket genaamd SimWIND . te ontwikkelen — Software ter ondersteuning van windlocaties en milieu-uitdagingen. Wanneer voltooid, zal SimWIND feedback geven aan onafhankelijke serviceproviders en regionale transmissieorganisaties over netgekoppelde windenergieprojecten.

Milieuonderzoek, vestiging en personeelsontwikkeling

Onderzoek en samenwerking om de locatie van offshore windenergie te verbeteren en lokale gemeenschappen te betrekken, kan de inzet van offshore wind helpen vergemakkelijken en tegelijkertijd het milieu beschermen. Foto tegoed: SMRU

Financiering voor offshore windmilieuonderzoek

DOE aangekondigd financiering voor projecten die informatie verstrekken over de locatie van offshore-windenergie en het verlenen van vergunningen en het vergemakkelijken van inspanningen om de effecten van offshore-wind op natuur en visserij aan zowel de oost- als de westkust te verminderen. De mogelijkheid wordt gezamenlijk gefinancierd door DOE en het Bureau of Ocean Energy Management (BOEM) en is ontwikkeld in het kader van het National Oceanic Partnership Program in samenwerking met BOEM, de US Fish and Wildlife Service, de National Oceanic and Atmospheric Administration National Marine Fisheries Service, de California Energy Commission en de California Ocean Protection Council.

Partnerschappen ter ondersteuning van het naast elkaar bestaan ​​van oceaanenergie met visserij- en kustgemeenschappen

Het Northeast Sea Grant Consortium, in samenwerking met WETO, het Water Power Technologies Office van DOE en het Northeast Fisheries Science Center van de National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), een financieringsmogelijkheid aangekondigd om het begrip van offshore hernieuwbare energie-interacties met visserij- en kustgemeenschappen te verbeteren om het medegebruik van de oceaan te optimaliseren. NOAA's Sea Grant werkte ook samen met WETO om een ​​nieuwe Offshore Wind Liaison-positie te creëren en in te vullen. De Liaison zal belanghebbenden uit de gemeenschap in contact brengen met informatiebronnen en onderzoek naar de ontwikkeling van offshore windenergie om gemeenschappen in staat te stellen deel te nemen aan beslissingen over de ontwikkeling van offshore windenergie.

Nieuwe WINDExchange-bronnen om gemeenschappen te helpen bij het plannen van windenergieprojecten

Om lokale besluitvormers te helpen bepalen of een windproject geschikt is voor hun gemeenschap, heeft DOE's WINDExchange-initiatief vrijgegeven twee informatie bronnen: een rapport met de titel “Plaatsing van windenergie op het land” en een webgebaseerd “Gids voor economische ontwikkeling op het land.” Deze uitgebreide, gemakkelijk te lezen bronnen benadrukken de elementen waarmee gemeenschappen rekening moeten houden bij het nastreven van een windenergieproject - van concept en bouw van de projectlocatie tot hoe de gemeenschap naast het windproject bestaat zodra het in werking is.

Collegiale windcompetitie 2021 winnaars en 2022 teams

In juni presenteerden 13 multidisciplinaire teams hun werk bij het ontwerpen, bouwen en testen van een model windturbine aan een externe jury tijdens de virtuele 2021 Collegiate Wind Competition. De Pennsylvania State University won de hoogste eer, met andere scholen die deelnemen aan de algemene competitie, evenals de Turbine Prototype-, Project Development- en Connection Creation-wedstrijden. De Collegiate Wind Competition geeft niet-gegradueerde studenten uit verschillende disciplines praktische ervaring en connecties met de industrie - en helpt hen voor te bereiden op banen in de wind- en hernieuwbare energie-industrie.

DOE ook maakte 11 geselecteerde teams bekend om deel te nemen aan de Collegiate Wind Competition 2022.

Halverwege naar nul: vooruitgang naar een koolstofvrije energiesector

Een door WETO gefinancierd Berkeley Lab-onderzoek naar historische trends toont de voortgang de energiesector heeft gemaakt in het verminderen van de COXNUMX-uitstoot. De studie, "Halfway to Zero: vooruitgang naar een koolstofvrije energiesector", concludeerde dat de Amerikaanse energiesector de emissies van 2005 tot 2020 met 52% onder de geprojecteerde niveaus heeft verminderd - waardoor het land "halverwege tot nul" in de totale reducties komt.

Financiering van kleine bedrijven om de monitoring van wilde dieren in de buurt van windenergieprojecten te verbeteren

In juni 2021 kondigde DOE Small Business Innovation Research (SBIR) Fase I-awards aan, onder meer voor technische oplossingen voor offshore en landgebonden windlocaties en milieu-uitdagingen. Selecties onder dit onderwerp zijn onder meer: $ 200,000 om een ​​op camera en radar gebaseerd systeem te ontwikkelen die de activiteit van wilde dieren in de buurt van windturbines monitort en detecteert. Het systeem kan helpen bij het verbeteren en valideren van de effecten van in het wild levende dieren.

Vooruitkijkend

De marktrapporten van DOE laten zien dat windenergie in de Verenigde Staten blijft groeien. President Biden en secretaris Granholm bezochten de Flatirons Campus van NREL en leerden over windenergieonderzoek dat de natie helpt bij de overgang naar een emissievrije economie tegen 2050. Fotocredit: Werner Slocum , NREL (65499)

Het budgetverzoek van president Biden voor het fiscale jaar 2022 omvat bijna $ 205 miljoen voor WETO — een stijging van 86% ten opzichte van 2021-kredieten — met $ 100 miljoen voor offshore wind, $ 40 miljoen voor wind op land, $ 18 miljoen voor gedistribueerde wind en $ 47 miljoen voor netwerkintegratie en -analyse. Deze voorgestelde budgetverhogingen zouden WETO's R&D-strategieën ondersteunen voor het opschalen van de geïnstalleerde windcapaciteit van 122 GW vandaag tot meer dan 500 GW in 2035 door middel van kostenbesparingen, duurzame oplossingen voor milieu- en locatieproblemen en netwerkintegratie.

Artikel met dank aan Amerikaanse ministerie van Energie (DOE)

Waardeer je de originaliteit van CleanTechnica? Overweeg om een CleanTechnica-lid, ondersteuner, technicus of ambassadeur - of een beschermheer op Patreon.

PlatoAi. Web3 opnieuw uitgevonden. Gegevensintelligentie versterkt.
Klik hier om toegang te krijgen.

Bron: https://cleantechnica.com/2021/10/06/wind-energy-technologies-office-happy-new-fiscal-year/