Susediace veterné parky sa navzájom spomaľujú, ukázala štúdia | ENERGIE-PORTAL.SK
Prednáška CEQLS | Gunther Schnabl
VSDS
INNOGY

Susediace veterné parky sa navzájom spomaľujú, ukázala štúdia

Blízkosť veľkých offshore veterných elektrární ovplyvňuje produkciu energie veternými turbínami nachádzajúcimi sa po prúde vetra, pričom môže znížiť ich kapacitu o 20 až 25 percent.

Susediace veterné parky sa navzájom spomaľujú, ukázala štúdia

Foto: Pexels

Blízke elektrárne si navzájom uberajú z výkonu

V štúdii, ktorú uskutočnili vedci z nemeckého výskumného ústavu Helmholtz-Zentrum Hereon, sa uvádza, že ak sú pobrežné veterné farmy umiestnené blízko seba, vietor slabne a klesá množstvo vyrobenej elektriny. Výskum naznačuje, že so stále narastajúcim využívaním veternej energie na mori budú straty značné a v okolí veterných elektrární bude možné zaznamenať znížené rýchlosti vetra.

V rámci cieľov znižovania emisií oxidu uhličitého, ktoré stanovila Európska únia, sa počíta so zvýšením produkcie energie z obnoviteľných zdrojov, pod ktorú spadá aj budovanie veterných elektrární na mori, predovšetkým v Severnom mori.

Veterné parky na mori sú stále väčšie a stavajú sa čoraz bližšie pri sebe, následkom čoho dochádza k zmenám v rýchlosti vetra, keďže jednotlivé turbíny sa navzájom ovplyvňujú, čo sa v konečnom dôsledku odráža zníženou produkciou energie.

Priemerné zníženie rýchlosti sa zmenšuje s narastajúcou vzdialenosťou medzi turbínami a parkmi, no pri pretrvávajúcom juhozápadnom vetre môže dosahovať do vzdialenosti 35 až 40 km. K najvýraznejšiemu spomaleniu vetra dochádza na jar, najmä v marci a apríli, najmenšie je naopak v priebehu novembra a decembra.

Veľká rozloha veterných fariem a ich blízkosť ovplyvňuje nielen výkon jednotlivých turbín v rámci fariem, ale aj celých fariem, ktoré môžu prísť až o 20 % svojej kapacity, čo má za následok zvýšenie celkových nákladov na výrobu energie a ekonomické straty.

Vzorec nízkych rýchlostí vetra

Vedci sa sústredili na zátoku Deusche Bucht a Baltské more, kde sa expanzia veternej energie v posledných rokoch enormne zrýchlila. Prvé turbíny tu boli uvedené do prevádzky v roku 2008 a dnes má Nemecko na pobreží veterné elektrárne s výkonom okolo osemtisíc megawattov, čo zodpovedá zhruba ôsmim jadrovým elektrárňam.

Priestor pre ďalšiu výstavbu je však obmedzený a z tohto dôvodu sa veterné farmy niekedy budujú veľmi blízko pri sebe. Tím pod vedením Dr. Naveeda Akhtara zistil, že rýchlosti vetra v okolí veterného parku, ktorý sa nachádza v smere vetra, sú výrazne nižšie.

V časopise Nature Scientific Reports autori štúdie píšu, že tento brzdný účinok sa prejavuje rozsiahlym vzorcom nízkych priemerných rýchlostí vetra, ktoré sa zvyčajne rozšíria do okruhu 35 až 40 kilometrov, za určitých poveternostných podmienok dokonca až 100 kilometrov od veternej farmy.

Výkon susediacej veternej farmy sa následkom toho môže znížiť o 20-25 %. Vedci preto upozorňujú, že pri budúcom plánovaní výstavby veterných elektrární je potrebné brať do úvahy aj skutočnosť, že susediace farmy môžu navzájom ovplyvňovať svoj výkon.

foto: Pexels

Turbíny menia dynamiku vetra

Veterné turbíny z atmosféry využívajú kinetickú energiu, z ktorej časť premieňajú na elektrinu a časť na turbulentnú kinetickú energiu, ktorá vyvoláva spomalenie vetra. Z pozorovaní vzduchu vyplýva, že nad veternými parkmi dosahuje turbulentná kinetická energia výrazne zvýšené hodnoty a pri stabilných atmosférických podmienkach sa spomaľovací efekt môže rozšíriť do okolia päťdesiatich až sedemdesiatich kilometrov.

Spomaľovací efekt ďalej vyvoláva zmeny v teplote a turbulenciách v medznej vrstve, čo ovplyvňuje výkon veterných fariem umiestnených v smere vetra. Pri danej rýchlosti vetra produkujú studenšie a hustejšie masy vzduchu viac energie ako teplejšie a ľahšie masy vzduchu.

Brzdný účinok zvyšuje teplotu vzduchu o pol stupňa Celzia a vlhkosť o pol gramu na kilogram vzdušnej masy a to aj vo vzdialenosti šesťdesiatich kilometrov od veterného parku.

Z výsledkov štúdie vyplýva, že zoskupovanie veľkých veterných parkov do tesnej blízkosti môže výrazne zmeniť dynamiku vetra a mať za následok lokálne priemerné spomalenie vetra siahajúce až štyridsať kilometrov v smere vetra od farmy.

 
 

Celý obsah článku je prístupný pre predplatiteľov.

Predplatné obsahuje:

  • Prístup ku všetkým článkom v denníku Energie-portal.sk (ISSN 1338-5933)
  • Prístup ku všetkým článkom v denníku Odpady-portal.sk (ISSN 1338-1326)
  • Prístup ku všetkým článkom v denníku Voda-portal.sk (ISSN 2585-7924)
  • Printový mesačník Odpadové hospodárstvo s prílohou ENERGO (ISSN 1338-595X)
chcem sa prihlásiť chcem získať predplatné

Diskusia (1)

  1. pavolkosa1959@gmail.com24.09.2021 (10:45)
    Dobrý deň Prosím Vás videl niekto, niekde, nejakú štúdiu o možnom vplyve veľkých veterných parkov v Severnom mori na celkové prúdenie vzduchu nad Európu , nakoľko sa odčerpáva z prúdov vetra značné množstvo energie. Zaoberá sa týmto vôbec niekto? Ďakujem

Pridajte komentár

Táto funkcia zabraňuje robotom pridávať neadekvátne príspevky. Zadajte prosím overovací kód, ktorý je výsledkom uvedeného vzorca.



Pre pridanie nového komentára sa prosím prihláste.


Mohlo by vás zaujímať

Dvojica energofiriem na Slovensku buduje „smart grid.“ Sieť má uľahčiť aj pripájanie OZE

Dvojica energofiriem na Slovensku buduje „smart grid.“ Sieť má uľahčiť aj pripájanie OZE

Technológie inteligentných sietí majú okrem iného priniesť flexibilnejšie riadenie sústav a pomôcť pri predchádzaní poruchám.

Prvá geotermálna elektráreň na Slovensku získala veľkého investora

Prvá geotermálna elektráreň na Slovensku získala veľkého investora

Do projektu vstupuje skupina, ktorá pôsobí aj v dodávkach a distribúcii elektriny.

Ako je Slovensko pripravené na masívny výpadok elektriny? Energetici otestovali „štart z tmy“

Ako je Slovensko pripravené na masívny výpadok elektriny? Energetici otestovali „štart z tmy“

Do skúšky sa zapojila jadrová aj vodná elektráreň.