Mořské turbíny na hranici svých možností: rychlost větru roste

Nová studie ukazuje, že nárůst rychlosti větru způsobený oteplováním oceánu začíná představovat hrozbu pro mořské větrné elektrárny. Turbíny, které jsou navrženy pro mírné podmínky, stále častěji překračují přípustné normy.

Siemens Energy plánuje postavit největší mořskou větrnou turbínu na světě. Jedná se o konkurenci s Čínou, která začíná dominovat na trhu s obnovitelnou energií.

Shrnutí

• Zvýšení rychlosti větru v důsledku oteplování oceánů představuje hrozbu pro mořské větrné elektrárny.
• Překročení přípustných zatížení vede k poškození turbín, ekonomickým ztrátám a zkrácení jejich životnosti.
• Vědci vyzývají ke změně standardů pro navrhování, umístění a zesílení konstrukcí, aby bylo možné řešit nové klimatické problémy.

Hurikán Melissa, který zasáhl Jamajku rekordní rychlostí, se stal dalším důkazem toho, že oteplování oceánů přispívá k rozvoji extrémních povětrnostních jevů . Stejná síla, která podporuje obnovitelnou energii, se pro ni stává vážnou hrozbou.

Skupina vědců pod vedením profesora Zhenzhong Zena z Jižní univerzity vědy a technologie v Číně zveřejnila v časopise Nature Communications analýzu, která ukazuje, že frekvence extrémních rychlostí větru se od roku 1940 zvýšila v 63 % pobřežních regionů světa. Údaje z opakované analýzy ERA5 naznačují, že k obzvláště silným změnám došlo v severovýchodní části Tichého oceánu, severní Atlantice a v západní větrné zóně jižní polokoule.

Stejná energie, na které je založena obnovitelná energetika, se pro ni stává vážnou hrozbou.

Příliš mnoho dobrého

Vyšší rychlosti větru znamenají větší výkon, ale pouze do určité míry. Když rychlost překročí přípustné zatížení, lopatky a reduktory turbín jsou náchylné k poškození. „Extrémní větry mohou vést k předčasnému zničení infrastruktury, ekonomickým ztrátám a zkrácení životnosti turbín,“ píší autoři studie.

Údaje ukazují, že více než 40 % stávajících a plánovaných větrných elektráren v Asii a Evropě v současné době zažívá rychlost větru přesahující 135 km/h, což je limit pro turbíny třídy 3. V USA se to týká téměř poloviny všech plánovaných investic s celkovým výkonem 50 GW.

„Projekty mořských větrných elektráren se vyvíjejí v regionech, kde se extrémní rychlosti větru zvyšují,“ zdůrazňuje Ihen Tao ze Světové banky, spoluautor článku citovaného Gizmodo. „Pro zajištění dlouhodobé spolehlivosti je nutné při navrhování a výběru lokality zohlednit klimatickou odolnost.“

Cyklóny, teplá moře a nová rizika

Autoři poukazují na změny v aktivitě tropických a extratropických cyklónů způsobené zvýšením teploty povrchu oceánu jako na příčinu častějšího výskytu extrémních povětrnostních jevů. Stejné procesy, které zvyšují riziko přírodních katastrof pro lidstvo, nyní ohrožují jednu z klíčových technologií energetické transformace.

Extrémní větry jsou hlavní příčinou poruch mořských turbín. Vědci proto vyzývají k vývoji nových modelů rizika, posílení konstrukcí, revizi konstrukčních norem a změně umístění budoucích větrných elektráren.