Šiaurės jūroje, Vokietijos akvatorijoje, mokslininkai užfiksavo reiškinį, kuris keičia požiūrį į jūrinės vėjo energetikos plėtrą: vienas vėjo parkas gali pastebimai sumažinti kito parko gamybą net už maždaug 55 kilometrų.
Tokį efektą sukelia vadinamasis vėjo šešėlis, kai už vėjo turbinų susiformuoja lėtesnio ir labiau nusilpusio vėjo zona, o palankiomis sąlygomis ji išsilaiko ne kelis kilometrus, bet dešimtis.
Kas yra vėjo šešėlis?
Vėjo turbinos paima dalį oro srauto energijos, todėl už jų susidaro „pabudimas“ – sritis, kur vėjas silpnesnis, o srautas labiau suskaidytas. Įprastai, esant didesnei turbulencijai, šis pabudimas gana greitai „išsisklaido“ ir vėjo greitis atsistato.
Tačiau virš jūros kartais susiklosto atmosferos stabilumo sąlygos, kai šiltesnis oras slenka virš vėsesnio vandens ir vertikalus maišymasis susilpnėja. Tada pabudimas išlieka ilgiau ir gali nusidriekti dešimtis kilometrų, sudarydamas didelio masto vėjo šešėlį.
Kaip tai nustatoma jūroje?
Tyrėjai tokius „nematomus“ reiškinius fiksuoja derindami kelis duomenų šaltinius. Vienas jų – Doplerio lidaras, leidžiantis iš atstumo matuoti vėjo greitį ir kryptį skirtinguose aukščiuose, kitas – palydoviniai stebėjimai, padedantys įvertinti vėjo lauko struktūrą didelėje teritorijoje.
Šių matavimų kombinacija parodo, ar energijos kritimą elektrinėje sukelia įrangos gedimas, vietiniai oro pokyčiai, ar į parką ateinantis jau „išsisėmęs“ oro srautas po kito, prieš vėją esančio, turbinų klasterio.
Kodėl tai svarbu planuojant plėtrą?
Jūrinė vėjo energetika Europoje plečiama sparčiai, todėl jūros teritorijose atsiranda vis tankesni vėjo parkų „klasteriai“. Kuo daugiau parkų statoma viename regione, tuo dažniau vieno parko pabudimai gali persidengti su kito parko darbo zona ir mažinti jo našumą.
Praktinė pasekmė – planuojant naujus projektus nebepakanka vertinti tik konkrečios aikštelės vėjo resurso ir dugno sąlygų. Reikia modeliuoti ir platesnio masto sąveiką tarp parkų, nes vėjo šešėlio poveikis gali tapti reikšmingu gamybos bei pajamų rizikos veiksniu.
„Jūriniai vėjo parkai nebeveikia kaip pavienės salos – jie tampa tarpusavyje susijusia sistema, kur vieno projekto sprendimai gali keisti kaimynų rezultatą“, – teigiama tyrėjų darbuose apie klasterių pabudimų poveikį.
Ekspertai pabrėžia, kad tai nereiškia, jog jūrinė vėjo energetika tampa neefektyvi. Tačiau augant mastui didėja poreikis tikslesniems atmosferos modeliams, aiškesnėms jūrinio teritorijų planavimo taisyklėms ir geresniam duomenų dalijimuisi, kad naujos investicijos nesukurtų nenumatytų nuostolių jau veikiančioms elektrinėms.