«Κλοπή ανέμου»: Το μυστηριώδες φαινόμενο που μαστίζει τα αιολικά πάρκα

Καθώς τα αιολικά πάρκα επεκτείνονται, κάποια από αυτά μπορεί κατά λάθος να «κλέβουν» τον άνεμο του άλλου – προκαλώντας ανησυχίες σχετικά με την ενεργειακή μετάβαση ορισμένων χωρών στο καθαρό μηδέν.

Καθώς τα υπεράκτια αιολικά πάρκα επεκτείνονται σε όλο τον κόσμο στην κούρσα για την επίτευξη των κλιματικών στόχων του καθαρού μηδενός, ένα ανησυχητικό φαινόμενο προσελκύει ολοένα και μεγαλύτερη προσοχή: σε ορισμένες συνθήκες, τα αιολικά πάρκα μπορούν να «κλέψουν» ο ένας τον άνεμο του άλλου.

“Τα αιολικά πάρκα παράγουν ενέργεια και η ενέργεια αυτή εξάγεται από τον αέρα. Και η εξαγωγή ενέργειας από τον αέρα συνοδεύεται από μείωση της ταχύτητας του ανέμου”, λέει ο Peter Baas, ερευνητής της Whiffle, μιας ολλανδικής εταιρείας που ειδικεύεται στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και στην πρόγνωση του καιρού. Ο άνεμος είναι πιο αργός πίσω από κάθε ανεμογεννήτρια μέσα στο αιολικό πάρκο από ό,τι μπροστά της, αλλά και πίσω από το αιολικό πάρκο συνολικά, σε σύγκριση με μπροστά του, εξηγεί. «Αυτό ονομάζεται φαινόμενο του απόνερου».

Με απλά λόγια, καθώς οι περιστρεφόμενες ανεμογεννήτριες ενός αιολικού πάρκου παίρνουν ενέργεια από τον άνεμο, δημιουργούν ένα απόνερο και επιβραδύνουν τον άνεμο πέρα από το αιολικό πάρκο. Αυτό το κύμα μπορεί να ξεπεράσει τα 100 χιλιόμετρα (62 μίλια) για πολύ μεγάλα, πυκνά υπεράκτια αιολικά πάρκα, υπό ορισμένες καιρικές συνθήκες. (Αν και πιο τυπικά, τα απόνερα εκτείνονται για δεκάδες χιλιόμετρα, σύμφωνα με τους ερευνητές). Εάν το αιολικό πάρκο χτιστεί στα προσήνεμα ενός άλλου αιολικού πάρκου, μπορεί να μειώσει την παραγωγή ενέργειας του παραγωγού που βρίσκεται στα προσήνεμα κατά 10% ή και περισσότερο, σύμφωνα με μελέτες.

Με απλά λόγια, καθώς οι περιστρεφόμενες τουρμπίνες ενός αιολικού πάρκου παίρνουν ενέργεια από τον άνεμο, δημιουργούν απόνερα και επιβραδύνουν τον άνεμο πέρα από το αιολικό πάρκο. Αυτό το κύμα μπορεί να ξεπεράσει τα 100 χιλιόμετρα (62 μίλια) για πολύ μεγάλα, πυκνά υπεράκτια αιολικά πάρκα, υπό ορισμένες καιρικές συνθήκες. (Αν και πιο τυπικά, τα απόνερα εκτείνονται για δεκάδες χιλιόμετρα, σύμφωνα με τους ερευνητές). Εάν το αιολικό πάρκο χτιστεί στα προσήνεμα ενός άλλου αιολικού πάρκου, μπορεί να μειώσει την παραγωγή ενέργειας του παραγωγού που βρίσκεται στα προσήνεμα κατά 10% ή και περισσότερο, σύμφωνα με μελέτες.

Στην καθομιλουμένη, το φαινόμενο είναι γνωστό ως κλοπή του ανέμου – αν και όπως σημειώνει ο Eirik Finserås, Νορβηγός δικηγόρος που ειδικεύεται στην υπεράκτια αιολική ενέργεια: «Ο όρος κλοπή του ανέμου είναι λίγο παραπλανητικός, διότι δεν μπορείς να κλέψεις κάτι που δεν μπορεί να ανήκει – και ο άνεμος δεν ανήκει σε κανέναν».

Παρόλα αυτά, επισημαίνει ότι το φαινόμενο μπορεί να έχει μια σειρά από αρνητικές συνέπειες για τους κατασκευαστές αιολικών πάρκων και, ενδεχομένως, να προκαλέσει διασυνοριακά προβλήματα (περισσότερα σχετικά με αυτό αργότερα). Στην πραγματικότητα, υπάρχει ένας αριθμός συνεχιζόμενων διαφορών μεταξύ των κατασκευαστών αιολικών πάρκων σχετικά με την υποτιθέμενη κλοπή αιολικής ενέργειας, γεγονός που εγείρει ανησυχίες σε χώρες που βασίζονται στην αύξηση της υπεράκτιας αιολικής ενέργειας για να επιτύχουν τους στόχους τους για το καθαρό μηδενικό κλίμα.

Ενώ το πρόβλημα της κλοπής αιολικής ενέργειας είναι γνωστό από καιρό κατ’ αρχήν, γίνεται όλο και πιο πιεστικό λόγω της κλίμακας και της ταχύτητας της υπεράκτιας επέκτασης, καθώς και του μεγέθους και της πυκνότητας των υπεράκτιων αιολικών πάρκων, λένε οι ειδικοί.

Στη Βόρεια Θάλασσα, όπου παρατηρείται έκρηξη της υπεράκτιας αιολικής ενέργειας, ο αντίκτυπος αυτών των κυμάτων στην υπεράκτια παραγωγή ενέργειας είναι πιθανό να αυξηθεί τις επόμενες δεκαετίες, καθώς η θάλασσα θα γεμίζει όλο και περισσότερο με αιολικά πάρκα, σύμφωνα με προσομοιώσεις του Baas μαζί με ερευνητές από το Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο του Delft και το Βασιλικό Μετεωρολογικό Ινστιτούτο των Κάτω Χωρών. Όσο πιο πυκνό και μεγαλύτερο είναι το αιολικό πάρκο, τόσο ισχυρότερο είναι το φαινόμενο των κυμάτων, λέει ο Baas.

Ένα νέο ερευνητικό πρόγραμμα στο Ηνωμένο Βασίλειο, που ξεκίνησε φέτος την άνοιξη, έχει ως στόχο να δώσει μια σαφέστερη εικόνα του φαινομένου των κυμάτων, ώστε να βοηθήσει τις κυβερνήσεις και τους κατασκευαστές να βελτιώσουν το σχεδιασμό τους και να αποφύγουν τις διαφωνίες. Το έργο θα μοντελοποιήσει τα απόνερα και τον αντίκτυπό τους στην παραγωγή των αιολικών πάρκων το 2030, όταν θα υπάρχουν χιλιάδες περισσότερες ανεμογεννήτριες στα ύδατα του Ηνωμένου Βασιλείου από ό,τι σήμερα, λέει ο επικεφαλής του έργου Πάμπλο Ούρο, ερευνητής πολιτικού μηχανικού στο Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ.

«Βλέπαμε τα αποτελέσματα της αφύπνισης εδώ και χρόνια και ξέραμε ότι συνέβαιναν», λέει ο Ouro. “Το πρόβλημα είναι ότι για να πετύχουμε το καθαρό μηδέν, πρέπει να αναπτύξουμε ένα συγκεκριμένο ποσό υπεράκτιας αιολικής ισχύος. Έτσι, για το 2030, πρέπει να έχουμε τριπλάσια δυναμικότητα από ό,τι έχουμε τώρα, πράγμα που σημαίνει ότι σε λιγότερο από πέντε χρόνια πρέπει να αναπτύξουμε χιλιάδες περισσότερες ανεμογεννήτριες”, εξηγεί.

“[Μερικές από] αυτές τις ανεμογεννήτριες θα λειτουργούν πολύ κοντά σε αυτές που ήδη λειτουργούν, οπότε τα πράγματα γίνονται όλο και πιο στριμωγμένα. Οπότε αυτά τα φαινόμενα από τα απόνερα αρχίζουν τώρα να έχουν μεγαλύτερο αντίκτυπο”, λέει.

Η κυβέρνηση του Ηνωμένου Βασιλείου έχει δεσμευτεί ότι μέχρι το 2030, η Βρετανία θα παράγει αρκετή ενέργεια από ανανεώσιμες πηγές, όπως η αιολική, για να καλύψει τις ανάγκες της σε ηλεκτρική ενέργεια. Ένα έγγραφο πολιτικής της κυβέρνησης του Ηνωμένου Βασιλείου για το 2025 υπογραμμίζει την ανάγκη καλύτερης κατανόησης των επιπτώσεων των κυμάτων στο πλαίσιο αυτό, περιγράφοντάς τα ως ένα αναδυόμενο ζήτημα που δημιουργεί αβεβαιότητα για τα υπεράκτια αιολικά πάρκα.

Επί του παρόντος, υπάρχει ένας αριθμός διαφορών στο Ηνωμένο Βασίλειο μεταξύ των κατασκευαστών υπεράκτιων αιολικών πάρκων σχετικά με τις πιθανές επιπτώσεις των κυμάτων, αναφέρει η Ouro. Κατά την άποψή του, οι διαφορές αυτές οφείλονται εν μέρει στην αβεβαιότητα σχετικά με τον ακριβή αντίκτυπο των κυμάτων. Για παράδειγμα, οι τρέχουσες κατευθυντήριες γραμμές του Ηνωμένου Βασιλείου σχετικά με το πόσο θα πρέπει να απέχουν μεταξύ τους τα υπεράκτια αιολικά πάρκα για την αποφυγή των επιπτώσεων των κυμάτων, μπορεί να μην αντικατοπτρίζουν την πραγματική έκταση που μπορούν να φτάσουν τα κύματα, λέει. Επίσης, επειδή τα υπεράκτια αιολικά πάρκα κατασκευάζονται σε ομάδες, μπορεί να είναι δύσκολο να εκτιμηθεί ο τρόπος με τον οποίο μπορεί να επηρεάσουν ο ένας την ενεργειακή παραγωγή του άλλου, εξηγεί.

“Όταν έχετε δύο αιολικά πάρκα, είναι πολύ απλό να εκτιμήσετε ότι το αιολικό πάρκο Α αλληλεπιδρά τόσο πολύ με το αιολικό πάρκο Β και το αντίστροφο. Τι γίνεται όμως αν έχετε έξι αιολικά πάρκα, πώς αλληλεπιδρούν μεταξύ τους; Αυτό είναι που δεν γνωρίζουμε – αλλά θα συμβεί σίγουρα”, καθώς κατασκευάζονται όλο και περισσότερα αιολικά πάρκα, λέει ο Ouro.

«Το άλλο ζήτημα είναι ότι οι ανεμογεννήτριες γίνονται πολύ μεγάλες», σημειώνει. Οι ανεμογεννήτριες γίνονται όλο και ψηλότερες και τα πτερύγιά τους όλο και μεγαλύτερα για να συλλαμβάνουν περισσότερη ενέργεια από τον άνεμο. Οι πιο πρόσφατες ανεμογεννήτριες έχουν πτερύγια που μπορούν να ξεπεράσουν τα 100 μέτρα, δηλαδή το μήκος ενός γηπέδου ποδοσφαίρου. Μεταξύ των μεγαλύτερων υπεράκτιων ανεμογεννητριών, μία μόνο μπορεί να τροφοδοτήσει περίπου 18.000 έως 20.000 μέσα ευρωπαϊκά νοικοκυριά. Όμως αυτή η αύξηση του μεγέθους θα μπορούσε να επιδεινώσει το φαινόμενο του απόνερου, καθώς μια μεγαλύτερη διάμετρος ρότορα μπορεί να δημιουργήσει μεγαλύτερο απόνερο, λέει ο Ouro, προσθέτοντας ότι πρέπει να γίνουν περισσότερες έρευνες για να κατανοηθεί ο αντίκτυπος.

Να αρπάξετε τα καλύτερα σημεία;

Ο Finserås ηγήθηκε μιας μελέτης για τα αιολικά απόνερα και τα ρυθμιστικά κενά, ενώ έκανε διδακτορική έρευνα στο Πανεπιστήμιο του Μπέργκεν στη Νορβηγία. Η μελέτη αναλύει πώς τα απόνερα ενός σχεδιαζόμενου αιολικού πάρκου στη Νορβηγία θα μπορούσαν να επηρεάσουν αρνητικά ένα αιολικό πάρκο στη Δανία. Ο Finserås προειδοποιεί ότι εάν δεν αντιμετωπιστεί το πρόβλημα της διαχείρισης των επιπτώσεων των κυμάτων, θα μπορούσε να οδηγήσει σε νομικές και πολιτικές συγκρούσεις και να δυσχεράνει τις επενδύσεις στην αιολική ενέργεια.

«Η Βόρεια Θάλασσα και ιδιαίτερα η Βαλτική Θάλασσα, στην Ευρώπη τουλάχιστον, θα αποτελέσουν πιθανότατα ένα κέντρο για την μαζική ανάπτυξη υπεράκτιων αιολικών πάρκων», λέει ο Finserås. «Έτσι, αυτό το ζήτημα των επιπτώσεων από τα απόνερα είναι πολύ πιθανό να διαπεράσει την ενεργειακή μετάβαση στη Βόρεια Θάλασσα και αλλού».

Από επενδυτικής άποψης, ακόμη και σχετικά μικρές επιπτώσεις από τα κύματα μπορούν να προκαλέσουν προβλήματα στους προγραμματιστές υπεράκτιων έργων, λέει ο Finserås. «Υπάρχει τεράστιο κόστος για την κατασκευή ενός υπεράκτιου αιολικού πάρκου», εξηγεί, λόγω της τεράστιας κλίμακας αυτών των πάρκων, καθώς και όλων των πολύπλοκων σχετικών εργασιών, συμπεριλαμβανομένης της ανάπτυξης σκαφών ειδικού σκοπού. Για να δικαιολογήσει την επένδυσή του και να βγάλει κέρδος, «είναι πολύ σημαντικό για έναν κατασκευαστή να μπορεί να προβλέψει ότι το αιολικό πάρκο θα παράγει μια συγκεκριμένη ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας για 25 ή 30 χρόνια», την τυπική διάρκεια ζωής ενός αιολικού πάρκου, λέει. Ακόμη και μια σχετικά μικρή, απροσδόκητη μείωση της εν λόγω παραγωγής ενέργειας μπορεί να ανατρέψει αυτόν τον υπολογισμό της επένδυσης και να καταστήσει το αιολικό πάρκο μη βιώσιμο από οικονομική άποψη, λέει ο Finserås.

Εάν οι φορείς εκμετάλλευσης ή οι χώρες προσπαθήσουν να αποφύγουν αυτά τα φαινόμενα απόπλου εξασφαλίζοντας τα καλύτερα σημεία για τον εαυτό τους, μπορεί να δημιουργηθεί ένας άλλος κίνδυνος, προειδοποιεί: τα φαινόμενα απόπλου μπορεί να προκαλέσουν αυτό που είναι γνωστό ως «το φαινόμενο της »κούρσας προς το νερό«, σύμφωνα με το οποίο τα κράτη σπεύδουν στην ανάπτυξη προκειμένου να αποκομίσουν οφέλη από τους καλύτερους μέχρι στιγμής διαθέσιμους αιολικούς πόρους». Η βιαστική ανάπτυξη θα μπορούσε στη συνέχεια να αυξήσει τον κίνδυνο να αγνοηθούν άλλες σημαντικές πτυχές του σχεδιασμού των αιολικών πάρκων, όπως η προστασία του θαλάσσιου περιβάλλοντος, λέει.

Ο Ouro, στο Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ, βλέπει επίσης έναν αυξανόμενο κίνδυνο διασυνοριακών προβλημάτων: “Όλες οι διαφωνίες που έχουν κατατεθεί μέχρι σήμερα [στο Ηνωμένο Βασίλειο] είναι μεταξύ βρετανικών αιολικών πάρκων, αλλά τι θα γίνει αν αύριο υπάρξει διαφωνία μεταξύ ενός βρετανικού αιολικού πάρκου και ενός ολλανδικού, βελγικού ή γαλλικού αιολικού πάρκου; Έτσι, όσο πιο γρήγορα προβλέψουμε αυτή την κατάσταση και θέσουμε τις βάσεις για: «Εντάξει, έτσι θα το αντιμετωπίσουμε», τόσο το καλύτερο. Αυτό μειώνει την αβεβαιότητα και είναι πολύ καλύτερο για τη βιομηχανία”.

Ο Finserås συνιστά στις ευρωπαϊκές χώρες να αντιμετωπίσουν το πρόβλημα της αιολικής κλοπής συνεργαζόμενες και διαβουλεύσεις μεταξύ τους κατά τον σχεδιασμό αιολικών πάρκων, καθώς και τη θέσπιση σαφών κανονισμών που βοηθούν στη διαχείριση της αιολικής ενέργειας ως κοινού πόρου. Ουσιαστικά, η αιολική ενέργεια θα μπορούσε να αντιμετωπιστεί όπως άλλοι κοινόχρηστοι θαλάσσιοι πόροι για τους οποίους υπάρχει ρύθμιση, όπως τα κοιτάσματα πετρελαίου που διασχίζουν τα κρατικά σύνορα ή τα ψάρια, προτείνει. «Δεν είναι ότι [τα κράτη] δεν έχουν ρυθμίσει παρόμοια ζητήματα στο παρελθόν», λέει.

Για να αντιμετωπιστούν αυτά τα ακανθώδη ζητήματα, είναι χρήσιμο οι εμπλεκόμενες ευρωπαϊκές χώρες να έχουν γενικά καλές πολιτικές σχέσεις, λέει ο Finserås.

«Πρέπει να απαλλαγούμε από τις ανθρακούχες εκπομπές στους ενεργειακούς τομείς και πρέπει να το κάνουμε πολύ γρήγορα, αυτή είναι η φιλοδοξία της Ευρωπαϊκής Ένωσης όσον αφορά τις πολιτικές για την υπεράκτια αιολική ενέργεια», λέει. “Επομένως, δεν υπάρχει αμφιβολία ότι όλα αυτά συμβαίνουν πολύ γρήγορα. Αλλά δεν πρέπει να μας εμποδίζουν να βρούμε καλές λύσεις μόνο και μόνο επειδή τα πράγματα συμβαίνουν γρήγορα”. Εξάλλου, λέει, δεν συμφέρει κανέναν να τσακωθεί για τον άνεμο. «Υπάρχει κίνητρο να συνεργαστούμε για την εξεύρεση δίκαιων λύσεων μεταξύ των κρατών, παρά το γεγονός ότι [η επέκταση της αιολικής ενέργειας] προχωρά με πλήρη ταχύτητα».

Δεν είναι μόνο η Ευρώπη που κάνει αγώνα δρόμου για να κατανοήσει καλύτερα τις επιπτώσεις των κυμάτων. Η Κίνα, για παράδειγμα, επεκτείνει με ταχείς ρυθμούς τα υπεράκτια αιολικά της πάρκα και οι ερευνητές εκεί έχουν ρίξει το φως της δημοσιότητας στις αυξανόμενες επιπτώσεις των φαινομένων των κυμάτων στα κινεζικά υπεράκτια αιολικά πάρκα.

Από τότε που ανακοινώθηκε το έργο τον Μάρτιο, ο Ouro έχει κατακλυστεί από μηνύματα ηλεκτρονικού ταχυδρομείου από ανθρώπους που ενδιαφέρονται γι’ αυτό, γεγονός που κατά την άποψή του δείχνει πόσο επείγον είναι το θέμα. “Πρέπει να το κατανοήσουμε αυτό, πρέπει να προχωρήσουμε περισσότερο στη μοντελοποίηση, ώστε όλοι να είναι σίγουροι, επειδή χρειαζόμαστε αυτή την ποσότητα υπεράκτιων αιολικών για να φτάσουμε στο καθαρό μηδέν. Πρέπει να το πετύχουμε αυτό”.

Πηγή: BBC