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Uno studio rileva che l’eolico offshore potrebbe ridurre i costi energetici nel New England

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Credito: CC0 Pubblico Dominio

Una nuova analisi condotta dai ricercatori della North Carolina State University ha scoperto che l’energia eolica offshore potrebbe aiutare a ridurre in media i prezzi dell’elettricità all’ingrosso in sei stati del New England, con un rischio relativamente basso di guasti alle turbine eoliche durante le tempeste invernali estreme.

Sebbene velocità del vento molto elevate durante le tempeste invernali possano causare la disattivazione temporanea delle turbine, hanno scoperto che il rischio maggiore di improvvise perdite di energia eolica sarebbe in estate, quando le velocità del vento sono più basse. I risultati, pubblicati sulla rivista Energiapotrebbe aiutare i servizi pubblici, i responsabili politici e i consumatori del New England a determinare cosa aspettarsi in termini di prezzo e affidabilità dall’aggiunta di energia eolica offshore nella regione.

“L’aggiunta dell’eolico offshore a questo mercato riduce i prezzi all’ingrosso dell’elettricità in generale e riduce le emissioni in modo abbastanza coerente”, ha affermato Jordan Kern, assistente professore di silvicoltura e risorse ambientali presso lo stato dell’NC. “Quando prendiamo in considerazione queste brutte tempeste invernali, sono rari i casi in cui si perde l’energia eolica a causa di velocità del vento eccessivamente elevate, e anche in questo caso non si rompe il sistema né si provoca uno shock al mercato. Abbiamo identificato un problema più grande è cosa fare in estate, quando fa molto caldo e la velocità del vento è bassa.”

Ci sono piani per aggiungere una significativa capacità di energia eolica aggiuntiva nel New England: fino al 60% della nuova generazione di energia proposta proverrebbe da parchi eolici offshore e onshore. La regione ospita già il primo grande parco eolico offshore della nazione: un parco da 30 megawatt al largo del Rhode Island. E mentre l’energia eolica dovrebbe essere una “grazia salvifica” durante le tempeste invernali estreme, i ricercatori hanno voluto esaminare se le tempeste potrebbero anche interrompere l’alimentazione elettrica e aumentare i prezzi poiché le turbine si spegneranno a velocità del vento superiori a 55 miglia orarie.

“L’energia eolica terrestre costituisce la maggior parte di tutta l’energia eolica negli Stati Uniti”, ha affermato Kern. “Molto di questo si trova nel centro del paese. Se vivi sulla costa orientale, però, la terra è costosa e la velocità del vento è inferiore. È allora che l’offshore inizia ad avere un bell’aspetto”.

Nell’analisi, i ricercatori hanno utilizzato un modello della rete elettrica per simulare l’effetto dell’energia eolica aggiuntiva sui prezzi dell’energia in sei stati del New England – Connecticut, Maine, Massachusetts, New Hampshire, Rhode Island e Vermont – durante un’ondata di freddo estremo Da dicembre 2017 a gennaio 2018. Durante la tempesta, la domanda di elettricità e i prezzi del gas naturale sono aumentati a causa di una tempesta ciclonica “bomba”.

Hanno scoperto che l’aggiunta di energia eolica offshore ha ridotto la gravità dei picchi di prezzo durante la ondata di freddo, anche se si è verificata un’improvvisa perdita di potenza quando le turbine si sono interrotte un giorno a causa della tempesta del ciclone.

In media, hanno scoperto che i prezzi all’ingrosso sarebbero scesi di $ 28,81 megawatt all’ora se ci fossero stati altri 4.000 megawatt di energia eolica offshore online durante la tempesta.

“Stavamo cercando di vedere se ci sarebbero stati blackout a causa di questa improvvisa mancanza di energia dagli impianti eolici offshore, ma non abbiamo riscontrato un caso in cui il sistema è andato in blackout in nessuno degli scenari che abbiamo valutato”, ha affermato il l’autore principale dello studio Kerem Ziya Akdemir, uno studente laureato in risorse forestali e ambientali presso lo stato dell’NC. “Il più delle volte durante gli eventi meteorologici invernali, avere il vento è una buona cosa perché le velocità del vento sono elevate. Solo raramente la velocità del vento è diventata così alta che le turbine eoliche si sono spente completamente”.

Hanno anche esaminato se l’aggiunta di 800 o 4.000 megawatt di energia eolica offshore avrebbe avuto un impatto sul prezzo dell’energia in 69 anni tra il 1949 e il 2018, rispetto a se non fosse stata aggiunta ulteriore capacità eolica offshore. Hanno scoperto che l’energia eolica aggiuntiva ha abbassato il prezzo medio all’ingrosso dell’elettricità durante il periodo di studio.

“Abbiamo osservato che se aumentiamo la capacità eolica offshore nella regione, in genere i prezzi all’ingrosso saranno inferiori”, ha affermato Akdemir. “Ci sono stati uno o due casi in cui abbiamo osservato prezzi molto, molto alti perché velocità del vento eccessive hanno causato l’interruzione delle turbine, portando a un’improvvisa perdita di energia eolica nella regione, ma quelli non hanno avuto conseguenze molto gravi per il New England griglia di elettricità.”

Nello scenario in cui è stata aggiunta la maggior parte dell’energia eolica, i prezzi sono aumentati in media di 89 centesimi per megawattora durante gli eventi di interruzione quando le turbine sono state spente.

Anche gli eventi cut-out dovuti a velocità del vento eccessive non sono stati la causa dei prezzi più alti nell’analisi. Gli aumenti di prezzo più frequenti e gravi si sono verificati durante i mesi estivi, quando le persone usano molta energia per raffreddare le loro case e la velocità del vento era bassa.

“In inverno, c’è un po’ meno richiesta di elettricità rispetto all’estate, quindi ci sono alcune altre centrali elettriche che possono accendersi e sostituire il vento rapidamente”, ha detto Kern.

Lo studio ha esaminato i prezzi all’ingrosso dell’elettricità e i ricercatori hanno affermato che la questione di come la generazione eolica potrebbe influire sul costo dell’elettricità per i consumatori è ancora aperta.

“I risultati complessivi suggeriscono che l’aggiunta di vento offshore al sistema quasi sempre si tradurrà in prezzi di mercato inferiori e minori emissioni”, ha affermato Kern. “Se questo significhi che i consumatori pagheranno meno per l’elettricità è una domanda molto più complicata. Non è economico costruire parchi eolici offshore; devi costruirli nell’oceano. I consumatori potrebbero dover pagare per quello”.

Lo studio, “Valutazione dei rischi per il mercato elettrico all’ingrosso del New England dalle perdite di energia eolica durante le tempeste invernali estreme”, è stato pubblicato online in Energia. Lo studio è stato co-autore dello studio Jonathan Lamontagne della Tufts University.


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