Jak zmiany klimatyczne wpływają na sektor wiatrowy?

Zmiany klimatyczne są ogromnym wyzwaniem dla europejskiego przemysłu wiatrowego. Taki wniosek płynie z badań przeprowadzonych przez naukowców z Instytutu Technologicznego w Karlsruhe (KIT). Wykorzystali oni specjalny model klimatyczny o wysokiej rozdzielczości przestrzennej i czasowej, aby sprawdzić w jaki sposób zmiany klimatu w Europie wpłyną na zmianę wietrzności w różnych regionach naszego kontynentu.

Jak pokazują symulacje, zmiany, jeśli chodzi o średnią wietrzność w większości regionów Europy, będą niewielkie do końca obecnego stulecia. Mimo to zmienić się ma charakter sezonowych fluktuacji siły wiatru – częstsze będą okresy niskiej wietrzności.

Fotowoltaika od Columbus Energy

Prąd elektryczny z wiatraków pokrywa w Europie bardzo dużą część zapotrzebowania na energię. W wielu krajach, takich jak Niemcy, w czasie obecnego okresu przejściowego planuje się zwiększenie wykorzystania tego źródła.

Produkcja energii z wiatru ściśle związana jest z pogodą i klimatem, dlatego krótko i długoterminowe fluktuacje wiatru mają ogromny wpływ na ten sektor. Naukowcy z Instytutu Meteorologii i Badań nad Klimatem z KIT zajęli się modelowaniem tych zmian i ich wpływem na wietrzność w Europie. Wraz z badaczami z uniwersytetu w Kolonii wspólnie opracowali oni odpowiedni model i zanalizowali otrzymane wyniki, a wnioski opublikowali w czasopiśmie naukowym „Journal of Geophysical Research: Atmospheres”.

Model klimatu oparty był o stworzony wcześniej EURO-CORDEX, część projektu IPCC zajmującego się modelowaniem zmian klimatycznych na świecie. Osiągnięto bardzo wysoką rozdzielczość przestrzenną – 12 kilometrów, i temporalną – trzy godziny. Dzięki temu w bardzo precyzyjny sposób naukowcy mogli obliczyć ilość produkowanej przez wiatraki energii elektrycznej w zależności od regionu.

Jakkolwiek analiza pokazała, że do końca XXI wieku nie będzie dużych zmian w średniej produkcji energii elektrycznej z wiatraków, ale możemy być świadkami istotnego zwiększenia fluktuacji rocznych w zakresie ilości prądu, jaki pochodzić będzie z sektora wiatrowego. Średnie wariacje nie powinny być większe niż około +5%, ale jak mówi prof. Joaquim G. Pinto, w przypadku niektórych krajów spodziewać można się różnic na poziomie nawet +20%. Profesor Pinto, kierujący pracami grupy, powiedział: „Co więcej, fluktuacje te będą zmieniały się w zależności od pory roku”.

Dla wielu regionów północnej, centralnej i wschodniej Europy spodziewać można się zwiększonych fluktuacji wietrzności w różnej skali czasowej – od dziennej do rocznej. Prędkości dogodne do produkcji energii elektrycznej będą występowały rzadziej zwłaszcza na morzu, a nad lądem sporadycznie okresy z prędkością wiatru poniżej 3 m/s. Takie zjawiska sprawią, że źródła wiatrowe będą jeszcze mniej stabilne, niż jest to obserwowane obecnie.

Zgodnie z analizami danych pochodzących z precyzyjnego modelu zmiany klimatyczne mogą dotknąć sektor wiatrowy na różne sposoby w różnych regionach Europy. „Na przykład w rejonie Bałtyku i Morza Egejskiego produkcja z wiatraków off-shore może zwiększyć się na skutek zmian klimatycznych”, mówi Julia Mömken, członek grupy naukowców analizujących zmiany klimatyczne. „Z drugiej stronu w Niemczech, Francji i na półwyspie Iberyjskim spodziewać można się negatywnego wpływu zmian klimatycznych na produkcję energii z wiatru”.

Projekt pokazuje, że nadchodzące wyzwania, wynikające ze zmian klimatycznych, mogą być dla sektora wiatrowego w Europie dużym problemem. Mimo to decentralizacja produkcji energii wiatrowej, większe jej rozproszenie i lepsza integracja sieci dystrybucyjnej w Europie mogą okazać się być doskonałymi środkami zaradczymi na te problemy.

źródło: KIT, phys.org