Veterné farmy si navzájom „kradnú“ energiu

Offshore veterné farmy (veterné farmy na mori) zohrávajú kľúčovú úlohu pri dosahovaní klimatických cieľov a prechode na bezuhlíkovú energetiku. S ich rastúcou expanziou sa však čoraz viac pozornosti venuje fenoménu známemu ako „krádež vetra“ alebo „efekt brázdy“ (wake effect). Ide o jav, pri ktorom veterné farmy môžu negatívne ovplyvňovať výkonnosť susedných zariadení.

„Krádež vetra“ nastáva, keď jedna veterná farma vytvorí za sebou „brázdu“ – zónu pomalšieho a turbulentnejšieho vzduchu. Táto brázda, ktorá môže byť dlhá až 100 km, následne znižuje rýchlosť vetra dostupného pre ďalšie veterné farmy nachádzajúce sa v smere jej prúdenia. Prvá veterná farma odoberá energiu z vetra, čo vedie k zníženiu rýchlosti prúdenia a zvýšenej turbulencii v jej závetrí. Tento jav sa stáva čoraz relevantnejším problémom s globálnym rozširovaním offshore veterných parkov.

Efekt brázdy môže viesť k významnému zníženiu energetického výkonu turbín umiestnených v závetrí, a tým aj celých veterných fariem. To priamo ovplyvňuje ekonomickú životaschopnosť a celkovú efektivitu rozsiahlych projektov veternej energie. Snaha o využívanie obnoviteľných zdrojov energie podporuje výstavbu čoraz väčšieho počtu veterných fariem, často v tesnej blízkosti, aby sa optimalizovali pripojenia k sieti alebo využili priaznivé veterné podmienky.

Fenomén „krádeže vetra“ však naznačuje, že pri zvyšovaní hustoty zástavby bez dôkladného manažmentu umiestnenia fariem dochádza k znižovaniu návratnosti. Efekt brázdy znamená, že celkový energetický výnos zoskupenia veterných fariem môže byť nižší ako súčet ich individuálnych potenciálnych kapacít, pokiaľ nie sú optimálne rozmiestnené. „Krádež vetra“ tak pôsobí ako fyzikálne a ekonomické obmedzenie hustoty využitia veternej energie v danej oblasti, čo komplikuje priestorové plánovanie. 

Príklady rozsiahlych projektov obnoviteľnej energie, ako je pridelenie práv na pripojenie pre 7.15 GW obnoviteľných zdrojov a úložísk energie v Novom Južnom Walese alebo inštalácia 21 turbín spoločnosťou Vattenfall vo Švédsku , ilustrujú rozsah developmentu, pri ktorom sa takéto efekty stávajú kritickými. Riešenie problému „krádeže vetra“ si vyžaduje pokročilé atmosférické modelovanie na presné predpovedanie efektov brázdy.

Vyvíjajú sa technológie „riadenia brázdy“ (wake steering), pri ktorých sú turbíny aktívne ovládané tak, aby presmerovali svoje brázdy mimo turbín umiestnených v smere prúdenia. Kľúčové je tiež optimalizované usporiadanie veterných fariem s cieľom minimalizovať vzájomné rušenie. Z politického a regulačného hľadiska môže byť potrebné zaviesť nové predpisy týkajúce sa rozmiestnenia a kooperatívnej prevádzky veterných fariem. Tento fenomén by mohol ovplyvniť aj proces prideľovania morských alebo pozemkových práv na výstavbu veterných parkov.

Samotný termín „krádež“ naznačuje konkurenčný aspekt, kde zisk jednej farmy môže znamenať stratu pre inú. Prevádzkovatelia veterných fariem sú zvyčajne nezávislé subjekty súťažiace o zdroje a príjmy. Efekt brázdy vytvára externalitu: prevádzka jednej farmy priamo ovplyvňuje inú, bez nevyhnutnej kompenzácie alebo koordinácie. Efektívne riešenie si môže vyžadovať prechod od čisto konkurenčného modelu k modelu, ktorý zahŕňa viac spolupráce alebo zastrešujúce regionálne plánovanie.

To by mohlo zahŕňať zdieľanie údajov o veterných podmienkach a prevádzke turbín, alebo dokonca spoločné prevádzkové stratégie pre celé regióny veterných fariem. „Krádež vetra“ tak predstavuje významnú výzvu pri rozsiahlej implementácii veternej energie, ktorá odráža komplexnú fyziku prúdenia vetra. Jej riešenie prostredníctvom inteligentného dizajnu, technológií a politických opatrení bude kľúčové pre maximalizáciu príspevku veternej energie k udržateľnej energetickej budúcnosti.  

Zdroj: bbc.com.

^{Zdroj Foto: depositphotos.com.}