آریاطب
چرا محل استقرار توربینها اهمیت دارد؟
خلاصه
با گسترش مزارع بادی فراساحلی و افزایش اندازه توربینها در اروپا، یک چالش پنهان اما مهم میان توسعهدهندگان شکل گرفته است: مزارع جدید میتوانند باد مزارع قبلی را «استفاده کنند» و بهرهوری آنها را کاهش دهند. این پدیده که به «دنباله باد» (wind wake) معروف است، میتواند توان خروجی مزارع پاییندست را تا چند ده درصد کاهش دهد. این چالش اکنون به موضوعی حیاتی برای سیاستگذاران انرژی پاک تبدیل شده و حتی قراردادهای جبران خسارت و ملاحظات قانونی را به همراه آورده است. این مقاله به بررسی تأثیر دنبالههای باد بر ظرفیت واقعی تولید انرژی و راهکارهای کاهش اثرات آن میپردازد.
تصور کنید خانهای تازه ساختهاید که منظرهای بدون مانع به کوههای اطراف دارد. چند ماه بعد، خانهای دیگر درست در روبهروی شما ساخته میشود و دید شما را سد میکند. طبیعی است که اختلافی میان همسایگان شکل بگیرد.
سناریویی مشابه اکنون در شمال اروپا با توسعه سریع مزارع بادی فراساحلی در حال وقوع است. با افزایش تعداد توربینها در بستر دریا، توسعهدهندگان نگران هستند که مزارع جدید باد مزارع موجود را «استفاده» کنند.
این پدیده به دنباله باد (wind wake) بازمیگردد. پابلو اورو از دانشگاه منچستر میگوید:
«وظیفه توربین، چرخاندن پرهها برای استخراج انرژی باد است. اما با برداشت انرژی، منطقهای با باد کمسرعت در پشت توربین ایجاد میشود که میتواند دهها کیلومتر ادامه یابد. »
با بزرگتر شدن توربینها و افزایش تعداد مزارع بادی فراساحلی، این دنبالههای باد گستردهتر شده و چالش جدیتری ایجاد کردهاند. ساریم شیخ، مدیر پیشین کسبوکار باد فراساحلی شرکت جنرال الکتریک، اشاره میکند که در بریتانیا دهها اختلاف میان توسعهدهندگان برای حفاظت از منابع باد خود در برابر پروژههای همسایه شکل گرفته است.
براساس پژوهشی از دانشگاه برگن نروژ، دنبالههای باد میتوانند تا ۵۰ کیلومتر امتداد داشته باشند و منابع باد مزرعه پاییندست را تا ۲۰ درصد کاهش دهند. پژوهشگران ایالات متحده نیز در شرایط شدید کاهش بازده را بیش از ۳۰ درصد تخمین زدهاند. با این حال، در شرایط معمول، کاهش بازده کمتر از ۱۰ درصد برآورد میشود، هرچند حتی افت چند درصدی در صنعتی با حاشیه سود محدود، اثر اقتصادی قابل توجهی دارد.
اورو تأکید میکند:
«این موضوع از دیدگاه سرمایهگذاری و سودآوری پروژهها بسیار اهمیت دارد. کاهش بهرهوری میتواند هزینه تولید برق را افزایش داده و ظرفیت واقعی تولید را کاهش دهد. »
در بریتانیا، دولت قصد دارد انرژی باد فراساحلی را ستون اصلی شبکه انرژی پاک آینده قرار دهد و ظرفیت کنونی ۱۵ گیگاوات را تا پایان دهه به ۴۳ تا ۵۰ گیگاوات افزایش دهد. اورو میگوید:
«رسیدن به اهداف خالص صفر فقط درباره ظرفیت نصبشده نیست، بلکه مهم این است که چه میزان گیگاواتساعت برق واقعاً تولید میکنیم. »
دانشگاه منچستر اخیراً پروژهای ۱۲ ماهه را برای ارزیابی ملی اثرات دنبالههای باد آغاز کرده است. هدف این پروژه، مدلسازی تأثیر مزارع جدید تا سال ۲۰۳۰ بر بازده مزارع موجود است و نخستین ارزیابی جامع از این نوع در آبهای بریتانیا محسوب میشود.
یکی از نتایج اصلی این مطالعه، ارائه اطلاعات برای تعیین محل بهینه سایتهای جدید و کاهش اثرات دنباله باد است. این میتواند شامل افزایش «مناطق حائل» میان مزارع یا تغییر جهت توربینها باشد. اورو میافزاید:
«حتی ارائه اندکی اطلاعات بهتر درباره مکان نصب توربینها موفقیت بزرگی خواهد بود، زیرا به نفع سرمایهگذاران، دولت و جامعه است. »
با این حال، برنامهریزان باید بین حداکثرسازی تولید انرژی و حفظ جذابیت بریتانیا برای توسعهدهندگان بینالمللی تعادل برقرار کنند. شرکتهایی که در حال توسعه سایت هستند، برای حفاظت از منابع باد خود، به توافقنامههای دنباله باد روی آوردهاند که شامل پرداخت غرامت و طراحی سایتها به منظور کاهش اثرات پاییندست است.
با وجود نگرانیها، بریتانیا همچنان یکی از جذابترین بازارهای جهانی برای توسعهدهندگان باد فراساحلی است؛ سیاستهای حمایتی و قراردادهای خرید تضمینی، ریسک اختلافات با همسایهها را برای شرکتها قابل قبول کرده است.
منابع و توضیحات:
https://www.newscientist.com/article/2475172-wind-farm-developers-are-worried-about-neighbours-stealing-their-wind
یوتیوب مصرفی