Метеорологичните модели в Близкия изток се променят със затоплянето на планетата. Новите наблюдения на изследователите показват, че промените биха могли да повлияят на потенциала за добив на вятърна енергия и то по изненадващи начини.
Някои райони по света могат да се окажат места с нарастващ потенциал за добив на вятърна енергия, докато други биха могли да загубят предимството си и да станат по-малко благоприятни работата на турбините. А това на свой ред ще повлияе на плановете за разработване на ветроенергийни паркове, според ново проучване, публикувано в Climatic Change.
Изследването, ръководено от Мелиса Лат от Технологичния институт Карлсруе и Асаф Хохман от Еврейския университет в Йерусалим, изследва бъдещите климатични условия в Близкия изток. Разработените модели с висока резолюция разкриват, че повърхностните бризове могат да се ускорят с около 2,6 километра в час, но скоростта на вятъра на височина около 150 метра може да спадне с до 3,6 километра в час.
Как се изменя климатът
Учените са използвали регионален климатичен модел с резолюция от около 8 километра, за да уловят подробности за летните ветрови потоци в пустините, крайбрежията и планинските вериги.
Сравнявайки предходни климатични данни с прогнози за периода до 2070 г., изследователите са установили, че промените в температурните контрасти на нивото на морското равнище биха могли да засилят ветровете на нивото на земята на определени места. „Това е критичен компонент от устойчивото бъдеще на съответния регион. Да разберем как изменението на климата променя ветровите модели ще е нещо ключово за интелигентните, дългосрочни инвестиции във възобновяема енегия“, казва д-р Хохман.
Въпреки засилването на приземните ветрове въздушните течения по-горе, на височината на турбините, биха могли да отслабнат. Това важи за голяма част от близкоизточния регион. Промяната би довела до възможна загуба на приблизително 6,64 милиона Btu вятърна енергия в рамките на интервал от шест часа.
Когато се изграждат наземни вятърни инсталации, подобни промени пораждат опасения относно рентабилността на бъдещите ветроенергийни паркове в следващите десетилетия. Няколко зони, като например части от крайбрежието на Червено море, все още показват обещаващ вятърен капацитет, но локациите във вътрешността на страната може да се окажат негодни да поддържат предишната производителност на турбините.
Повърхностните ветрове се засилват
В целия Близък изток дневната жега вече е изтощителна за общностите, които преживяват в условията на суша, загуби на реколта и нарастващо търсене на енергия за охлаждане. При евентуално повишаване на повърхностния бриз с около 2,6 километра в час някои райони може да получат малко „почивка“ от палещото слънце, макар че това няма да промени по-мащабните тенденции на затопляне.
Описаният „обеден бриз“ може да послужи като малко облекчение за хората, живеещи в условията на жестока жега, но може да не предложи достатъчно въздушно движение за стабилно производство на енергия.
Прогнози
Прогнозите показват, че по-мащабните вятърни системи на по-голяма височина, които задвижват вятърните турбини, биха могли да отслабнат точно когато регионът се нуждае най-много от надеждна енергия.
Този контраст между по-силни пориви на вятъра близо до земята и по-слаби ветрове на нивото на турбините показва защо експертите препоръчват разработването на по-задълбочени модели за енергийни инвестиции, ориентирани към бъдещето. Моделите могат да вземат предвид местната география, променящите се ветрови тенденции в голям мащаб и специфичните височинни измервания на вятъра, които разграничават лекия бриз от евентуалния солиден източник на енергия.
Влияние на мангровите гори
Променящите се атмосферни условия са от значение и за крайбрежните мангрови гори, които защитават бреговите линии, съхраняват въглерод и осигуряват местообитания за морския живот. Неотдавнашно международно проучване показа, че моделите Ел Ниньо и Ла Ниня влияят на над половината от мангровите гори в света. Това предполага нарастваща уязвимост към климатичните промени.
„Искахме да знаем дали тези събития са изолирани или са част от по-цялостен модел. Нашите открития потвърждават, че Ел Ниньо има мащабни, повтарящи се ефекти върху мангровите екосистеми по целия свят“, казва Жен Джан, докторант в Училището по наука и инженерство в Тулейн. Изводът подчертава ключово послание: различните климати по света са взаимосвързани чрез процеси като колебания в температурата на океана и атмосферните модели.
Точно както турбините губят ценни вятърни ресурси в дадена локация, мангровите гори могат да изсъхнат на друго. Тенденцията показва как променливостта на климата носи реални последици за природата и човешкия живот.
Нови стратегии
Страните, които търсят повече вятърна енергия в Близкия изток, следва да обмислят диверсифицирани стратегии, включително по-добро картографиране на ниските пориви на вятъра и евентуално проучване на офшорни обекти. Офшорните турбини, макар и по-сложни за инсталиране, биха могли да се възползват от по-постоянния вятър сред морската шир и да избегнат някои слабости, типични за наземните вятърни коридори.
Друг вариант включва съчетаване на слънчеви и вятърни проекти. Така може да се балансира производството на всеки ресурс, като се увеличи максимално възвръщаемостта, дори ако вятърният потенциал спадне в ключови часови диапазони.
В изключително горещите следобеди със слаб вятър и намаляваща производителност на турбините слънчевите панели биха могли да компенсират спада – особено там, където слънчевата светлина е в изобилие и електрическите мрежи се разширяват.
Стратегическото планиране означава също и се даде приоритет на региони, които поддържат постоянни ветрове на нивата на ветрогенераторите въпреки температурните промени. Това може да изисква внимателно проектиране на разположението на кулите или по-усъвършенствана технология за турбини.
На ход са съвместни изследвания на екипи от метеоролози и инженери за прецизиране на прогнозите и разработване на оборудване, което се справя по-ефективно с променящите се модели на пориви.
Нужда от по-умен избор
Променящите се прогнози за вятъра в Близкия изток са свързани с по-голямата тема за това как изменението на климата може да обърка дългогодишните хипотези относно енергията, екосистемите и ежедневието.
Както показва проучването на Тулейн върху мангровите гори, малките вариации могат да причинят значителни промени, особено когато се комбинират с по-високи температури или променящи се нива на водата.
Засилването на мерките за устойчивост ще изисква знания за местните модели, технологични иновации и гъвкави политики, които да са в състояние да реагират на климатичните промени в реално време.
