米国洋上風力産業の鍵となる輸出ケーブルの国内製造

世界がよりクリーンなエネルギー源に移行するにつれて、再生可能資源から生成された電力の需要が急速に増加しています。

エネルギー情報局は今年初め、米国の発電量の約21.5％が再生可能資源によるもので、そのうち風力発電が全体の約10.2％を占め、次いで水力発電（6.2％）、太陽光発電（3.4％）であると発表した。 主に米国の陸上風力発電による風力発電は、引き続き最も効果的な事業規模のクリーン エネルギー源の 1 つです。

解説

しかし、米国には洋上風力発電の大きな潜在力もあり、その第一歩として2030年までに30GWの洋上風力発電を開発するという野心的な国家目標を設定している。 この目標は達成可能ですが、20 基以上の洋上風力発電所の建設が必要になります。 これらの各風力発電所は、クリーンな電力を伝送する高圧海底ケーブルである輸出ケーブルによって、長い海を越えて大陸の送電網に接続する必要がある。

現在、米国は輸出用ケーブルのほとんどを欧州から輸入しているが、欧州には海底送電の長い産業歴史がある。 ヨーロッパの製造施設は、比類のない専門知識と経験を活かして高品質の海底伝送ケーブルを提供する一方で、限られた生産能力で急成長する世界市場を支えています。

洋上風力エネルギーに対する世界的な需要が高まるにつれ、高電圧ケーブルの必要性も高まります。 すでに発表されている新たな産業能力を組み込んだ後でも、輸出ケーブルのサプライチェーンは現在よりもさらに大きなストレスにさらされることになる。 未確定の海底ケーブル容量が世界的な需要によってますます将来に押し上げられているため、米国の洋上風力発電所へのケーブル供給が遅れ、その結果、風力発電所がいつ稼働できるかに影響を与えることになる。

東海岸沿いには供給量の増加を求めるプロジェクトが数多くあるにもかかわらず、現在米国には輸出用ケーブルを製造できる施設が 1 つしかありません。 その理由の 1 つは、輸出ケーブル製造施設の建設にかかる資本コストが高いことです。 このような施設では、特注の重機や機械を収容するための型破りな工業用建物が必要であり、ケーブルを敷設するケーブル敷設船にケーブルを積み込むために外洋へのアクセスが必要であり、よく訓練された安定した高度なスキルを持つ労働力が必要です。それは開発に時間がかかります。

これらの基準をすべて満たす適した場所は、大西洋沿いでもそれほど多くはありません。 用地が決まったら、最大 40 エーカーの敷地で主要な建設工事を受け入れる準備を整えるために、大規模な用地準備作業が必要になる可能性が高くなります。 これらの特定の建物には、高さ 500 フィートの押出タワーと、製造プロセス中および完成したケーブルの保管の両方で使用される大量のケーブル (最大 10,000 トン) の専用保管施設が含まれます。

さらに、埠頭の開発は非常に複雑になる場合があります。 埠頭は、完成したケーブルをケーブル敷設船まで配線できる必要があるだけでなく、最大のケーブル敷設船自体を収容できなければなりません。 これらの船舶は深海を必要とするため、船舶の航路に沿ってだけでなく、埠頭の近くでも浚渫を計画し、組み込む必要がある場合があります。 施設要件は地方、州、連邦のプロセスを通じて許可される必要がありますが、そのすべてに対処しなければならない独自の規制および環境上のハードルがあります。 場所によっては、これらの許可の取得には建設を開始するまでに何年もかかる場合があり、建設が開始されても、敷地が完成するまでに最大 3 年かかる場合があります。

もう 1 つの課題は、このような施設の設備コストが過去 5 年間でほぼ 2 倍になり、価格の不確実性が大幅に高まっていることです。 しかし、施設が建設されればケーブルの生産を開始できる――あるいは多くの人がそう想定している。 すべての海底ケーブル施設は、その施設が必要な標準のケーブルを生産できることを証明または認定するために、テスト用の最初のケーブル配線を作成する必要があります。 高電圧直流 (HVDC) ケーブルの認定プロセスの期間は約 1 年で、各電圧レベルは個別の認定の対象となります。

他の産業プロセスと同様に、熟練労働者の確保が成功の鍵となります。 しかし、トレーニングは答えの一部にすぎません。 これらの設備は、初日から 100% の効率で稼働するわけではありません。 従業員がプロセスと品質手順に習熟するにつれて、時間をかけて生産を増やす必要があります。 とりわけ、これらの課題は、必要性が高まっているにもかかわらず、米国でケーブル製造施設を建設することを妨げています。

しかし、世界のオフショア市場が成長し続けるにつれて、海底ケーブルの需要も増え続けています。 ヨーロッパだけでも、20,000キロメートルを超える海底ケーブルの需要が、メーカーの現在および計画されている容量をすでに吸収しつつあります。 米国の 1 つの施設とヨーロッパの施設に頼って、海底ケーブルの量を供給したり、必要な納期を満たしたりすることは不可能です。 追加の輸出施設に投資し、高電圧海底ケーブルの国内製造拠点を設立することには多くの利点があります。

米国の洋上風力発電市場は、米国経済にとって一生に一度のチャンスです。 風力を利用してクリーンな再生可能エネルギーを生産することで、米国は環境への影響を削減し、新たな雇用を創出し、経済成長を促進することができます。 しかし、その可能性を最大限に発揮するには、米国は現在の高圧海底ケーブル製造施設の不足に対処し、独自のサプライチェーンを構築する必要がある。 米国は、米国の創意工夫と企業力を原動力にして、持続可能なエネルギーの未来を構築するために必要な措置を講じる時期に来ています。

—ピーター・コーンスタムNexans は、さまざまな電気コンポーネントやシステムを発電業界に提供する会社のセールス ディレクターです。

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