چالش‌های بهره برداری از انرژی باد دریایی
گروه انرژی - توحید ورستان - اکنون ثابت شده که هزینه‌های بالای حمل و نقل و نصب توربین‌های بادی دریایی در سواحل، علاوه بر تعمیر و نگهداری بسیار پیچیده نیروگاه‌های بادی دریایی، همگی عواملی جزو هستند که هزینه تولید این منبع انرژی تجدید پذیر را افزایش می‌دهند. محدودیت‌های زنجیره تامین همچنین چالش‌هایی را برای توسعه‌دهندگان ایجاد و آنها را مجبور میکند تا استراتژی‌های خود را مجددا مورد ارزیابی دهندهزینه بالای تولید باد در دریا مدت‌هاست که برای کارشناسان صنعت که روی این منبع پاک حساب ویژه باز کرده‌اند تا منبع قابل‌اعتماد و فراوان برق تجدیدپذیر را فراهم کنند، چالش جدی بوده است.
بر اساس برآوردها، انتظار می‌رود ظرفیت انرژی بادی فراساحلی جهان تا سال ۲۰۴۰، ۱۰ برابر شود و از ۷۳ گیگاوات در پایان سال گذشته (۲۰۲۳) به ۷۴۲ گیگاوات برسد. هزینه تولید باد فراساحلی در مقایسه با سایر اشکال برق تجدیدپذیر به طور پیوسته در حال افزایش است. به طور کلی، به دنبال بحران زنجیره تامین در سال ۲۰۲۲، هزینه تولید برق (LCOE) از منابع تجدیدپذیر ثابت بوده یا رو به کاهش کرده است. در حالی که هزینه تولید برق از انرژی خورشیدی و بادی هنوز حدود ۱۰ درصد بیشتر از سطح قبل از بحران بوده، اما از ابتدای سال جاری (۲۰۲۴) به ترتیب ۲ و ۵ درصد کاهش یافته است. در مقابل، انرژی باد فراساحلی هنوز بالاتر و نسبت به ژانویه ۲۰۲۴ ، ۱ درصد افزایش یافته است.
شاید یکی ازعواملی که افزایش هزینه تولید نیروی بادی فراساحلی را توضیح می‌دهد، فقدان موضوع «استانداردسازی» است. استانداردسازی عبارت از ایجاد مشخصات فنی، استانداردها، روش‌ها، رویه‌ها یا شیوه‌های یکنواخت و پذیرفته شده برای اندازه گیری موارد است. البته انرژی باد دریایی پیچیدگی کمتری نسبت به نیروگاه‌های هسته‌ای، یا حتی تأسیسات جذب و ذخیره کربن دارند که زمان‌بر بوده و نیازمند ساخت‌وساز گسترده در سایت‌های خاص هستند. حمل و نقل و نصب توربین‌ها در سواحل دشوار است و به تجهیزات تخصصی، از کشتی‌ها گرفته تا جرثقیل‌ها و تأسیسات بندری نیاز دارد، از همین روی نگهداری نیروگاه‌های بادی دریایی حتی پیچیده‌تر است. در همین راستا، سالواتوره برنابئی، رئیس Enel Green Power اعلام کرد که شرکت او علاقه‌ای به انرژی باد فراساحلی ندارد.
از نظر او سایر گزینه‌ها هزینه برق کمتر، زمان ساخت و ساز کوتاه‌تر و ریسک کمتری دارند. شین اوکانر، یکی از مقامات کمیسیون انتقال انرژی در یک اندیشکده بین‌المللی، چالش دیگری را به عنوان مانع رونق انرژی بادی فراساحلی برجسته میکند و آن نیاز به پروژه‌های بزرگ برای استفاده از توربین‌های بادی بزرگتر است. طبق اظهارات وی، این امر مانع رشد زنجیره‌های تأمین شده و استانداردسازی و کاهش هزینه‌ها را بسیار دشوار میکند.
اوکانر توضیح داد که توربین‌های بادی باید استاندارد شوند تا در مقیاسی مستقر شوند که قادر به تولید گیگاوات در سه رقم باشد. توربین‌های بادی بزرگ تولید بیشتر برق پاک را امکانپذیر میکند، فضای کارآمدتری دارند، از ماشین‌آلات کمتری برای تعمیر و نگهداری استفاده و می‌توانند از سرعت باد کمتر بهره ببرند، اما یک اشکال جدی دارند. هنگامی که یک توربین بزرگتر به بازار می‌آید، تقریباً همه اجزای دیگر باید از ابتدا ساخته شوند. این امر کاهش هزینه تولید باد دریایی را دشوار میکند.
سرعت کاهش هزینه سرمایه‌‍گذاری در انرژی باد فراساحلی پس از سال ۲۰۱۹ به میزان قابل توجهی افت داشته است. این هزینه در سال‌های ۲۰۲۱ و ۲۰۲۲ تقریباً ۳۱۵۰ دلار آمریکا به ازای هر کیلووات به پایین‌ترین حد خود رسید و پس از آن در مرحله بازیابی و اوج خود، ۳۵۲۳ دلار در هر کیلووات در اوایل سال ۲۰۲۴ ثبت شد. در حال حاضر، هزینه تولید انرژی بادی فراساحلی ۳۴۷۵ دلار به ازای هر کیلووات بوده که ۱ درصد کمتر از آن اوج است، اما همچنان بالاتر از آن است که در نیمه اول سال ۲۰۲۱ (۳۱۴۳ دلار در هر کیلووات) ثبت شد.
آمریکا و اروپا در مسیر توسعه مزرعه باد فراساحلی
با وجود چالش‌های مذکور، بخش انرژی بادی فراساحلی در آمریکا و اروپا پس از سال‌ها کاهش و تاخیر در پروژه، شاهد مرحله جدیدی از بهبود است. بطوریکه، راه اندازی بزرگترین مزرعه بادی فراساحلی جهان در دریای شمال به نقطه عطف این روند تبدیل شده است. همچنین، بخش بادی فراساحلی در آمریکا بین فراز و نشیب در نوسان بوده و مهمترین پروژه‌های این بخش عبارتند از: پروژه عظیم «کیپ ویند» در اوایل دهه ۲۰۰۰ و مزرعه بادی کوچک «بلاک آیلند» در رود آیلند است. طبق اعلام سایت CleanTechnica؛ وب سایت مرتبط با اخبار فناوری پاک، انرژی پایدار و وسایل نقلیه الکتریکی، دولت دونالد ترامپ پایه و اساس سرعت توسعه انرژی بادی فراساحلی را بنا نهاد. در دوران ریاست جمهوری ترامپ، وزارت کشور ایالات متحده از طریق دفتر مدیریت انرژی اقیانوسی خود، فرآیند اخذ یک منطقه اجاره‌ای فراساحلی را استانداردسازی و تسهیل کرد.
این دفتر در حال آماده شدن برای ارائه اجاره ۳ منطقه دریایی در وسط اقیانوس اطلس، با ظرفیت کل تا ۶.۳ گیگاوات در سواحل دلاور، مریلند و ویرجینیا است. یک نشانه واضح از بهبود بخش انرژی بادی فراساحلی آمریکا، تعداد شرکت کنندگانی است که برای گرفتن سهمی از مناطق اقیانوس اطلس رقابت می‌کنند. دفتر مدیریت انرژی اقیانوس نشان می‌دهد که ۱۷ شرکت واجد شرایط حضور در مزایده اجاره هستند که در ۱۴ آگوست آینده برگزار می‌شود.
توقف پروژه های باددریایی در ساحل اقیانوس اطلس
البته سال گذشته، چندین پروژه در ساحل اقیانوس اطلس به دلیل مشکلات زنجیره تامین و تورم متوقف شد و شرکت کنندگان را ناامید کرد. همچنین، بخش بادی فراساحلی آمریکا زمان زیاد و کار دشواری برای رسیدن به ظرفیت اروپا دارد که نمونه‌ای از آن مجموعه مزارع بادی در Dogger Bank در دریای شمال است. این مزارع از ۳ فاز A، B و C تشکیل شده است. فاز D توسط شرکت بریتانیایی SSE Renewables و نروژی Equinor مدیریت می‌شود. توسعه دهندگان مشترک، ظرفیت تا ۲ گیگاوات را برای فاز D مزرعه Dogger Bank هدفگذاری کرده‌اند و بخش جدیدی از تغییرات را به فاز موجود مزرعه افزایش خواهند داد. شرکت بریتانیایی SSE Renewables اعلام کرد که توسعه این حوزه در سال ۲۰۱۵ برای مجموع ۳.۶ گیگاوات بین فازهای A، B و C آغاز شد. این شرکت در یک بیانیه مطبوعاتی به تاریخ ۲۸ ژوئن اعلام کرد که وقتی مزرعه بادی Dogger Bank تکمیل شود، بزرگترین مزرعه بادی فراساحلی در جهان خواهد بود.
بر اساس برآوردها، انتظار می‌رود ظرفیت انرژی بادی فراساحلی جهان تا سال ۲۰۴۰، ۱۰ برابر شود و از ۷۳ گیگاوات در پایان سال گذشته (۲۰۲۳) به ۷۴۲ گیگاوات برسد. هزینه تولید باد فراساحلی در مقایسه با سایر اشکال برق تجدیدپذیر به طور پیوسته در حال افزایش است. به طور کلی، به دنبال بحران زنجیره تامین در سال ۲۰۲۲، هزینه تولید برق (LCOE) از منابع تجدیدپذیر ثابت بوده یا رو به کاهش کرده است. در حالی که هزینه تولید برق از انرژی خورشیدی و بادی هنوز حدود ۱۰ درصد بیشتر از سطح قبل از بحران بوده، اما از ابتدای سال جاری (۲۰۲۴) به ترتیب ۲ و ۵ درصد کاهش یافته است. در مقابل، انرژی باد فراساحلی هنوز بالاتر و نسبت به ژانویه ۲۰۲۴ ، ۱ درصد افزایش یافته است.
شاید یکی ازعواملی که افزایش هزینه تولید نیروی بادی فراساحلی را توضیح می‌دهد، فقدان موضوع «استانداردسازی» است. استانداردسازی عبارت از ایجاد مشخصات فنی، استانداردها، روش‌ها، رویه‌ها یا شیوه‌های یکنواخت و پذیرفته شده برای اندازه گیری موارد است. البته انرژی باد دریایی پیچیدگی کمتری نسبت به نیروگاه‌های هسته‌ای، یا حتی تأسیسات جذب و ذخیره کربن دارند که زمان‌بر بوده و نیازمند ساخت‌وساز گسترده در سایت‌های خاص هستند. حمل و نقل و نصب توربین‌ها در سواحل دشوار است و به تجهیزات تخصصی، از کشتی‌ها گرفته تا جرثقیل‌ها و تأسیسات بندری نیاز دارد، از همین روی نگهداری نیروگاه‌های بادی دریایی حتی پیچیده‌تر است. در همین راستا، سالواتوره برنابئی، رئیس Enel Green Power اعلام کرد که شرکت او علاقه‌ای به انرژی باد فراساحلی ندارد.
از نظر او سایر گزینه‌ها هزینه برق کمتر، زمان ساخت و ساز کوتاه‌تر و ریسک کمتری دارند. شین اوکانر، یکی از مقامات کمیسیون انتقال انرژی در یک اندیشکده بین‌المللی، چالش دیگری را به عنوان مانع رونق انرژی بادی فراساحلی برجسته میکند و آن نیاز به پروژه‌های بزرگ برای استفاده از توربین‌های بادی بزرگتر است. طبق اظهارات وی، این امر مانع رشد زنجیره‌های تأمین شده و استانداردسازی و کاهش هزینه‌ها را بسیار دشوار میکند.
اوکانر توضیح داد که توربین‌های بادی باید استاندارد شوند تا در مقیاسی مستقر شوند که قادر به تولید گیگاوات در سه رقم باشد. توربین‌های بادی بزرگ تولید بیشتر برق پاک را امکانپذیر میکند، فضای کارآمدتری دارند، از ماشین‌آلات کمتری برای تعمیر و نگهداری استفاده و می‌توانند از سرعت باد کمتر بهره ببرند، اما یک اشکال جدی دارند. هنگامی که یک توربین بزرگتر به بازار می‌آید، تقریباً همه اجزای دیگر باید از ابتدا ساخته شوند. این امر کاهش هزینه تولید باد دریایی را دشوار میکند.
سرعت کاهش هزینه سرمایه‌‍گذاری در انرژی باد فراساحلی پس از سال ۲۰۱۹ به میزان قابل توجهی افت داشته است. این هزینه در سال‌های ۲۰۲۱ و ۲۰۲۲ تقریباً ۳۱۵۰ دلار آمریکا به ازای هر کیلووات به پایین‌ترین حد خود رسید و پس از آن در مرحله بازیابی و اوج خود، ۳۵۲۳ دلار در هر کیلووات در اوایل سال ۲۰۲۴ ثبت شد. در حال حاضر، هزینه تولید انرژی بادی فراساحلی ۳۴۷۵ دلار به ازای هر کیلووات بوده که ۱ درصد کمتر از آن اوج است، اما همچنان بالاتر از آن است که در نیمه اول سال ۲۰۲۱ (۳۱۴۳ دلار در هر کیلووات) ثبت شد.
آمریکا و اروپا در مسیر توسعه مزرعه باد فراساحلی
با وجود چالش‌های مذکور، بخش انرژی بادی فراساحلی در آمریکا و اروپا پس از سال‌ها کاهش و تاخیر در پروژه، شاهد مرحله جدیدی از بهبود است. بطوریکه، راه اندازی بزرگترین مزرعه بادی فراساحلی جهان در دریای شمال به نقطه عطف این روند تبدیل شده است. همچنین، بخش بادی فراساحلی در آمریکا بین فراز و نشیب در نوسان بوده و مهمترین پروژه‌های این بخش عبارتند از: پروژه عظیم «کیپ ویند» در اوایل دهه ۲۰۰۰ و مزرعه بادی کوچک «بلاک آیلند» در رود آیلند است. طبق اعلام سایت CleanTechnica؛ وب سایت مرتبط با اخبار فناوری پاک، انرژی پایدار و وسایل نقلیه الکتریکی، دولت دونالد ترامپ پایه و اساس سرعت توسعه انرژی بادی فراساحلی را بنا نهاد. در دوران ریاست جمهوری ترامپ، وزارت کشور ایالات متحده از طریق دفتر مدیریت انرژی اقیانوسی خود، فرآیند اخذ یک منطقه اجاره‌ای فراساحلی را استانداردسازی و تسهیل کرد.
این دفتر در حال آماده شدن برای ارائه اجاره ۳ منطقه دریایی در وسط اقیانوس اطلس، با ظرفیت کل تا ۶.۳ گیگاوات در سواحل دلاور، مریلند و ویرجینیا است. یک نشانه واضح از بهبود بخش انرژی بادی فراساحلی آمریکا، تعداد شرکت کنندگانی است که برای گرفتن سهمی از مناطق اقیانوس اطلس رقابت می‌کنند. دفتر مدیریت انرژی اقیانوس نشان می‌دهد که ۱۷ شرکت واجد شرایط حضور در مزایده اجاره هستند که در ۱۴ آگوست آینده برگزار می‌شود.
توقف پروژه های باددریایی در ساحل اقیانوس اطلس
البته سال گذشته، چندین پروژه در ساحل اقیانوس اطلس به دلیل مشکلات زنجیره تامین و تورم متوقف شد و شرکت کنندگان را ناامید کرد. همچنین، بخش بادی فراساحلی آمریکا زمان زیاد و کار دشواری برای رسیدن به ظرفیت اروپا دارد که نمونه‌ای از آن مجموعه مزارع بادی در Dogger Bank در دریای شمال است. این مزارع از ۳ فاز A، B و C تشکیل شده است. فاز D توسط شرکت بریتانیایی SSE Renewables و نروژی Equinor مدیریت می‌شود. توسعه دهندگان مشترک، ظرفیت تا ۲ گیگاوات را برای فاز D مزرعه Dogger Bank هدفگذاری کرده‌اند و بخش جدیدی از تغییرات را به فاز موجود مزرعه افزایش خواهند داد. شرکت بریتانیایی SSE Renewables اعلام کرد که توسعه این حوزه در سال ۲۰۱۵ برای مجموع ۳.۶ گیگاوات بین فازهای A، B و C آغاز شد. این شرکت در یک بیانیه مطبوعاتی به تاریخ ۲۸ ژوئن اعلام کرد که وقتی مزرعه بادی Dogger Bank تکمیل شود، بزرگترین مزرعه بادی فراساحلی در جهان خواهد بود.