توربین‌های بادی فراساحلی به آستانه تحمل خود می‌رسند
هنگامی که طوفان ملیسا هفته گذشته جامائیکا را درنوردید، با دو طوفان دیگر در رکورد بالاترین سرعت باد ثبت‌شده در خشکی در اقیانوس اطلس برابری کرد. قدرت بی‌سابقه این چرخند حاره‌ای از دمای غیرعادی سطح آب دریا نشأت می‌گرفت که خود پیامد مستقیم تغییرات اقلیمی است.
در سراسر اقیانوس‌های جهان، افزایش دمای آب به وزش بادهای شدید دامن می‌زند. مطالعه جدیدی که امروز در نشریه Nature Communications منتشر شده، نشان می‌دهد که این موضوع یک مشکل اساسی برای نیروگاه‌های بادی فراساحلی است. اگرچه توربین‌ها برای جذب انرژی جنبشی باد و تبدیل آن به برق طراحی شده‌اند، اما سرعت‌های بی‌سابقه باد آن‌ها را فراتر از محدوده تحملشان تحت فشار قرار می‌دهد.
نویسندگان این مطالعه، به سرپرستی یانان ژائو از دانشگاه علم و فناوری جنوبی چین، می‌گویند یافته‌هایشان بر نیاز حیاتی برای سازگار کردن زیرساخت‌های انرژی بادی فراساحلی با بادهای شدیدِ در حال تحول، به‌ویژه در مناطق مستعد طوفان، تأکید می‌کند. علاوه بر این، جهان باید در مکان‌یابی نیروگاه‌های بادی فراساحلی بازنگری کند، زیرا مکان‌هایی که پیش‌تر ایده‌آل بودند، اکنون بیش از حد پرخطر شده‌اند.
یی‌هنگ تائو، یکی از نویسندگان این مقاله از بانک جهانی، در ایمیلی به گیزمودو گفت: «پروژه‌های بادی فراساحلی در مناطقی در حال توسعه هستند که سرعت بادهای شدید در آن‌ها رو به افزایش است. هم‌زمان با افزایش مقیاس پروژه‌های بادی فراساحلی توسط کشورها برای دستیابی به اهداف اقلیمی و انرژی، گنجاندن معیارهای تاب‌آوری اقلیمی در استانداردهای طراحی و انتخاب مکان، برای تضمین پایداری بلندمدت این پروژه‌ها ضروری خواهد بود.»
هر چه از حد بگذرد، رسوا شود
سرعت‌های بالاتر باد می‌تواند به توربین‌ها در تولید انرژی بیشتر کمک کند، اما فقط تا حد معینی. به گفته نویسندگان، هنگامی که سرعت باد از آستانه تحمل بار یک توربین فراتر رود، می‌تواند به آسیب، از کار افتادن زودهنگام و زیان‌های اقتصادی منجر شود.
برای پی بردن به چگونگی تحول بادهای شدید در چند دهه گذشته، محققان داده‌های ساعتی سرعت باد را که بین سال‌های ۱۹۴۰ تا ۲۰۲۳ در سراسر اقیانوس‌های جهان جمع‌آوری شده بود، تحلیل کردند. این داده‌ها از مجموعه داده ERA5 که توسط مرکز اروپایی پیش‌بینی میان‌مدت وضع هوا تهیه شده، به دست آمده است.
این تحلیل نشان داد که سرعت بادهای شدید از سال ۱۹۴۰ در حدود ۶۳ درصد از مناطق ساحلی، به‌ویژه در شمال شرقی اقیانوس آرام، اقیانوس اطلس شمالی و منطقه بادهای غربی جنوبی، افزایش یافته است. نویسندگان همچنین دریافتند که بیش از ۴۰ درصد از نیروگاه‌های بادی فراساحلیِ ساخته‌شده و در حال برنامه‌ریزی در آسیا و اروپا، سرعت بادی فراتر از آستانه تحمل ۸۴ مایل بر ساعت (۱۳۵ کیلومتر بر ساعت) برای توربین‌های کلاس ۳ را تجربه کرده‌اند.
در ایالات متحده، بیش از نیمی از نیروگاه‌های بادی برنامه‌ریزی‌شده – با ظرفیت حداکثری مجموع ۵۰.۳۱ گیگاوات – در معرض بادهای شدیدی با سرعت ۸۴ تا ۱۱۲ مایل بر ساعت (۱۳۵ تا ۱۸۰ کیلومتر بر ساعت) قرار دارند.
زمان یک رویکرد تطبیقی برای انرژی بادی فراساحلی فرا رسیده است
به گفته نویسندگان، افزایش شیوع و شدت بادهای شدید ارتباط تنگاتنگی با تغییرات در فعالیت چرخندها تحت تأثیر گرمایش جهانی دارد.
دمای بالاتر از میانگین سطح دریا، انرژی بیشتری برای شکل‌گیری و تشدید طوفان‌ها فراهم می‌کند. این امر نه تنها خطری جدی برای ساکنان مناطق مستعد طوفان است، بلکه یکی از اجزای کلیدی گذار به انرژی پاک را نیز تهدید می‌کند.
نویسندگان بیان می‌کنند که بادهای شدید، به‌ویژه بادهای ناشی از چرخندهای حاره‌ای و برون‌حاره‌ای، علت اصلی خرابی توربین‌های بادی هستند. با ادامه افزایش دمای جهانی، آن‌ها خواستار تلاش‌هایی برای کاهش آسیب‌های ناشی از بادهای شدید به نیروگاه‌های بادی فراساحلی هستند؛ اقداماتی نظیر بهبود مدل‌سازی ریسک، بازنگری در استانداردهای طراحی، مهندسی مقاوم‌تر توربین‌ها و تعیین پارامترهای جدید برای مکان‌یابی.
آن‌ها می‌گویند این اقدامات «برای حفاظت از زیرساخت‌های بادی فراساحلی و حمایت از توسعه بلندمدت آن ضروری خواهد بود.» برای جلوگیری از بدترین تأثیرات گرمایش جهانی، به‌وضوح مشخص شده است که زیرساخت‌های انرژی تجدیدپذیر باید خود را با تغییراتی که از هم‌اکنون آغاز شده‌اند، وفق دهند.