Un nou studiu realizat de cercetătorii de la Universitatea din Colorado arată că construirea de ferme eoliene offshore necesită plasarea mai strategică a noilor turbine. Echipa condusă de prof. Julie K. Lundquist și doctorandul Dave Rosencrans au estimat că noi parcuri eoliene mari construite în largul coastei SUA ar putea elimina vântul de la alte turbine din apropiere, reducând puterea producției fermelor cu mai mult de 30 la sută.
Morile de vânt cresc ca ciupercile după ploaie
Cererea de energie electrică în SUA crește rapid. Motivele includ, printre altele: construirea de centre de date mari care consumă cantități uriașe de energie, electrificarea transportului și schimbările climatice care fac din ce în ce mai multe case și birouri să se bazeze pe aer condiționat artificial. Consumul de energie electrică în America este de așteptat să crească de la 3,994 miliarde de kilowați-oră în 2023 la 4,123 miliarde în 2025. În general, consumul de energie este de așteptat să crească cu o rată de aproximativ 10%. timp de un deceniu.
Pentru a răspunde nevoilor tot mai mari, multe orașe de pe coasta de est a SUA încep să investească în parcuri eoliene offshore situate în Oceanul Atlantic. Pentru operatorii de rețele electrice, este esențial să știe câtă energie eoliană pot recolta aceste turbine offshore, dar previziunile precise sunt dificil de obținut.
„Statele Unite intenționează să construiască mii de turbine eoliene offshore, așa că trebuie să anticipăm când parcuri eoliene vor interacționa între ele, va fi costisitor și când nu va avea un impact prea mare”, spune Lundquist.
Când vântul trece prin turbine, cei care ajung la el absorb mai întâi o parte din energia transportată de vânt. Ca urmare, vântul din spatele turbinelor slăbește și devine mai turbulent. Aceasta înseamnă că turbinele situate mai departe primesc mai puțină energie de la vânt, ceea ce poate duce la o producție mai mică de energie electrică.
Acesta este așa-numitul „efect de trezire”, deoarece „urma” lăsată de o moară de vânt seamănă cu urmele lăsate de nave și bărci pe apă. Acest efect este deosebit de pronunțat pentru turbinele situate în larg deoarece nu există case sau copaci care să perturbe aerul, ceea ce în cazul turbinelor de pe uscat ajută la disiparea valului.
Folosind simulări computerizate și date de observație atmosferică, echipa a calculat că efectul de trezire reduce producția totală de energie cu până la 34% până la 38%. Majoritatea reducerilor provin din interacțiunea turbinelor din cadrul unui singur parc eolian. Cu toate acestea, în anumite condiții meteorologice, urmele pot afecta funcționarea turbinelor situate până la 55 de kilometri distanță și pot afecta alte parcuri eoliene. De exemplu, în zilele fierbinți de vară, fluxul de aer pe suprafața rece a mării este de obicei relativ stabil, ceea ce face ca traseele să persistă pentru perioade mai lungi de timp și să se răspândească pe distanțe mai lungi.
Chiar și în ciuda pierderilor, morile de vânt sunt profitabile
Cu toate acestea, într-un studiu recent publicat în revista Wind Energy Science, echipa a estimat că, în ciuda acestui efect, fermele eoliene ar putea juca în continuare un rol cheie în satisfacerea cererii americane de electricitate. Chiar și după luarea în considerare a efectului de trezire, parcurile eoliene propuse ar putea în continuare să satisfacă aproximativ 60% din cererea de energie electrică a rețelei New England, care include Connecticut, Maine, Massachusetts, New Hampshire, Rhode Island și Vermont.
Americanii au început să construiască parcuri eoliene offshore târziu, dar recuperează rapid pierderile. Primele cinci turbine create ca parte a unui mare program eolian offshore au început să furnizeze energie electrică Massachusetts la începutul anului 2024. Turbine suplimentare sunt construite în largul coastei Rhode Island, Virginia și New York. Administrația Biden și-a stabilit obiectivul de a instala parcuri eoliene offshore cu o capacitate totală de 30 de gigawați până în 2030, suficientă pentru a alimenta peste 10 milioane de case timp de un an.
Modul polonez de a recicla turbinele eolieneStiri Polsat