«Кража ветра»: новая проблема, возникающая на ветровых электростанциях

По мере развития ветроэнергетики по всему миру с ростом количества офшорных (морских) ветровых электростанций возникает новая проблема: некоторые ветровые фермы ослабляют ветер для других, снижая их выработку электроэнергии. Это явление в науке называют «эффект следа» (wake effect).

Ветровые турбины получают энергию напрямую от воздушного потока. Этот процесс, в свою очередь, приводит к снижению скорости ветра. За каждой турбиной формируется поток более медленного ветра по сравнению с предыдущим. Таким образом, целая ветровая ферма может значительно замедлить воздушный поток. Исследователь Питер Баас из нидерландской компании Whiffle утверждает, что это явление может растягиваться до 100 километров — особенно в крупных, плотно расположенных офшорных фермах.

Если за такой фермой находится другая, то потенциал выработки электроэнергии нижележащей фермы может снизиться на 10% и более. Этот процесс неофициально называют «кражей ветра». Однако это выражение неточное: ветер никому не принадлежит и не подлежит праву собственности.

Эффект следа — не новость для науки. Но быстрый рост и уплотнение офшорных ветровых ферм делают эту проблему актуальной. Особенно это касается европейских стран — Великобритании, Нидерландов, Дании и Норвегии — которые планируют достичь целей «чистого нуля» за счёт морских ветровых ресурсов.

Научный сотрудник Манчестерского университета Пабло Оуро говорит: «К 2030 году нам нужно будет установить в три раза больше офшорных турбин, чем сейчас. Это означает, что в ближайшие пять лет нужно будет построить тысячи новых турбин. При этом они будут располагаться очень близко друг к другу, и влияние эффекта следа усилится».

На сегодняшний день одна огромная турбина может обеспечить электричеством 18–20 тысяч средних европейских домохозяйств. Но этот прогресс усиливает риск эффекта следа, так как более крупные лопасти замедляют ветер на большем расстоянии.

Уже сейчас в Великобритании возникли споры между несколькими ветровыми фермами из-за эффекта следа. В ближайшем будущем такие споры могут выйти на международный уровень — например, между Великобританией и Нидерландами или Данией.

Норвежский юрист Эйрик Финсерас в своём исследовании проанализировал, что эффект следа от запланированной фермы в Норвегии может повлиять на ферму на территории Дании. Он подчёркивает необходимость правовой базы для регулирования таких ситуаций. «Ветер должен регулироваться как общий ресурс — подобно рыбным запасам или нефтяным месторождениям», — говорит он.

«Гонка» за ветровые ресурсы — стремление занять самые выгодные места — ещё больше усложняет проблему. Такой подход может поставить под угрозу охрану окружающей среды, региональное равновесие и долгосрочную устойчивость.

Такие эксперты, как Финсерас и Оуро, рекомендуют внедрение межгосударственного сотрудничества и чётких механизмов регулирования. Это позволит реализовывать каждый проект с учётом не только национальных интересов, но и интересов соседних стран и экологической устойчивости.

Кроме того, новые научные проекты, в том числе исследования, начатые этой весной в Великобритании по моделированию эффекта следа, направлены на поиск решения проблемы с научной точки зрения. Читайте «Замин» в Telegram!