Οι ερευνητές Hugo Putuhena, Fraser Sturt και Susan Gourvenec συνοψίζουν τα αποτελέσματα της μεθοδολογίας τους σύμφωνα με το EnergyPost
Έρευνα τριών επιστημόνων του Πανεπιστήμιο Southampton υπολόγισαν πως για να φτάσει το καθαρό μηδέν ο κόσμος θα χρειαστεί έως και 200.000 υπεράκτιες ανεμογεννήτριες μέχρι το 2050, που θα παράγουν 2.000 GW, πράγμα που σημαίνει πως, θα χρειαστεί να παράγει 32 φορές την τρέχουσα ενεργειακή του ικανότητα (χωρητικότητα), αφού στα τέλη του 2022, είχαν εγκατασταθεί 63 GW σε όλο τον κόσμο, σύμφωνα με το EnergyPost που αναδημοσιεύει την μελέτη.
Οι ερευνητές Hugo Putuhena, Fraser Sturt και Susan Gourvenec συνοψίζουν τα αποτελέσματα της μεθοδολογίας τους που καθορίζει πού μπορούν να τοποθετηθούν οι απαιτούμενες υπεράκτιες ανεμογεννήτριες για να επιτύχει ο κόσμος το καθαρό μηδέν, μεγιστοποιώντας την ενεργειακή παραγωγή και τα κοινωνικά τους οφέλη, αλλά και τι εμπόδια μπορεί να εμφανιστούν.
Επιπλέον, οι τοποθεσίες τους θα πρέπει να επιλεγούν διασφαλίζοντας παράλληλα την ελάχιστη δυνατή επίπτωση στο περιβάλλον.
Η εξισορρόπηση όλων αυτών των παραγόντων δεν είναι απλή υπόθεση.
Πόσο χώρο χρειαζόμαστε; 500.000 τ.χλμ
Για να βρούμε πού θα τοποθετήσουμε νέους στρόβιλους, ένα καλό σημείο εκκίνησης είναι να ορίσουμε πόσο από τον ωκεανό πρέπει να χρησιμοποιήσουμε για να επιτύχουμε τους καθαρούς μηδενικούς στόχους του 2050.
Αυτός ο υπολογισμός εξαρτάται από τις διαστάσεις των ανεμογεννητριών, τον τρόπο με τον οποίο είναι πιθανό να εξελιχθεί η τεχνολογία αιολικής ενέργειας από τώρα έως το 2050 και την ακριβή διαμόρφωση των ανεμογεννητριών σε ένα αιολικό πάρκο.
Μαζί, αυτοί οι παράγοντες ελέγχουν τη μελλοντική «πυκνότητα ισχύος» των υπεράκτιων αιολικών πάρκων -- πόση υπεράκτια αιολική δυναμικότητα μπορεί να εγκατασταθεί ανά μονάδα επιφάνειας χώρου στον ωκεανό.
Το ποσοστό που απαιτείται για την επίτευξη του καθαρού μηδενός είναι «πυκνότητα ισχύος» 4 μεγαβάτ (MW) ανά τετραγωνικό χιλιόμετρο.
Αυτό σημαίνει ότι η περιοχή του ωκεανού που θα χρειαστούμε για υπεράκτιους ανέμους είναι περίπου 500.000 τετραγωνικά χιλιόμετρα, που είναι περίπου το μέγεθος της Γαλλίας.
Ποιοι είναι οι περιορισμοί;
Μόλις γίνει γνωστός ο συνολικός χώρος, η επόμενη εργασία είναι η συλλογή δεδομένων σχετικά με τους παράγοντες που περιορίζουν την ανάπτυξη υποδομών στον ωκεανό και .
Υπάρχουν πολυάριθμοι περιορισμοί, από τη διασφάλιση ότι υπάρχει:
- επαρκής ταχύτητα ανέμου για να γυρίζουν οι τουρμπίνες,
- αποφυγή ναυτιλιακών λωρίδων,
- αποφυγή προστατευόμενων θαλάσσιων περιοχών κ.λπ.
- οπουδήποτε οι συνθήκες του βυθού δεν είναι δύσκολο για να τοποθετηθούν οι τουρμπίνες.
Ένα πρώτο συμπέρασμα είναι ότι το 90% των μελλοντικών τοποθεσιών θα πρέπει να βρίσκονται σε βαθιά νερά (περίπου 60 μέτρα σε βάθος), υποδεικνύοντας τη ζωτική ανάγκη βελτιστοποίησης της τεχνολογίας βαθέων υδάτων της υπεράκτιας αιολικής ενέργειας.
Ορισμένοι τύποι περιορισμών δημιουργούν «ζώνες απαγόρευσης κυκλοφορίας», επειδή ένα υπεράκτιο αιολικό πάρκο θα προκαλούσε σαφή και απαράδεκτη διακοπή σε μια υπάρχουσα δραστηριότητα, όπως μια τοποθεσία που χρησιμοποιείται για στρατιωτικές ασκήσεις, για γεώτρηση πετρελαίου ή μια λωρίδα πλοίων.
Για άλλους περιορισμούς, είναι μια περίπτωση να διερευνηθεί εάν ο καθαρός αντίκτυπος ενός αιολικού πάρκου είναι επιβλαβής για το περιβάλλον ή τις ήδη εκεί δραστηριότητες.
Είναι σημαντικό να προσδιορίσετε πόσο συνωστισμένοι είναι οι υποψήφιοι ιστότοποι, καθώς αυτό παρέχει μια βάση ή ένα σημείο εκκίνησης για την αξιολόγηση της καταλληλότητας ενός ιστότοπου.
Πώς βρίσκουμε κατάλληλους ιστότοπους;
Η πρόσφατη έρευνά μας δείχνει πώς αυτές οι εκτιμήσεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον εντοπισμό κατάλληλων μελλοντικών τοποθεσιών για υπεράκτια αιολικά πάρκα, χρησιμοποιώντας τα ύδατα του Ηνωμένου Βασιλείου ως μελέτη περίπτωσης.
Το Ηνωμένο Βασίλειο είναι ηγετική περιοχή για την υπεράκτια αιολική ενέργεια, επομένως η χώρα προσφέρει πληροφορίες για τις προκλήσεις που αντιμετωπίζει παγκοσμίως κατά την εγκατάσταση νέων αιολικών πάρκων, ενώ πρωτοπορεί και στη νομοθεσία για το καθαρό μηδέν, συμπεριλαμβανομένων των σχεδίων για τον μετασχηματισμό της ενεργειακής υποδομής.
Η μελέτη μας χρησιμοποίησε 34 διαφορετικά επίπεδα περιορισμών, από τα οποία ο διαθέσιμος χώρος για μελλοντικές τοποθεσίες ορίζεται εξαιρουμένων των απαγορευμένων και πολυσύχναστων ζωνών.
Προσδιορίσαμε ότι ο διαθέσιμος ωκεάνιος χώρος για μελλοντικές υπεράκτιες ανεμογεννήτριες καλύπτει μια έκταση περίπου 240.000 τετραγωνικών χιλιομέτρων, που ισοδυναμεί με την περιοχή της ξηράς του Ηνωμένου Βασιλείου.
Πως αυξάνεται ο χώρος
Τα στοιχεία αποκαλύπτουν περαιτέρω ότι, για να επιτευχθεί ο βασικός καθαρός μηδενικός στόχος για την εγχώρια ηλεκτροδότηση στο Ηνωμένο Βασίλειο, το 7% αυτής της διαθέσιμης έκτασης θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί για υπεράκτια αιολικά πάρκα. Η οικιακή ηλεκτροδότηση αναφέρεται στη μετατροπή των σπιτιών σε ηλεκτρική θέρμανση από (κυρίως) αέριο.
Για πιο φιλόδοξους στόχους απαλλαγής από τις ανθρακούχες εκπομπές για την υπεράκτια αιολική ενέργεια, λόγω της αυξημένης εγχώριας ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας, μεταξύ άλλων, ο απαιτούμενος χώρος αυξάνεται στο 44%.
Εάν τα μελλοντικά υπεράκτια αιολικά πάρκα πρόκειται να μοιραστούν εξίσου στον διαθέσιμο χώρο για αυτά, έως και το 70% των μελλοντικών τοποθεσιών θα επικαλύπτονται με έναν έως τρεις περιορισμούς.
Επιπλέον, περίπου το 90% των μελλοντικών τοποθεσιών θα πρέπει να βρίσκονται σε βαθιά νερά (περίπου 60 μέτρα σε βάθος).
Η νέα τεχνολογία, όπως οι πλωτές πλατφόρμες, θα είναι ζωτικής σημασίας για να καταστεί δυνατή η εγκατάσταση ανεμογεννητριών σε αυτά τα μέρη.
Επίτευξη καθαρού μηδενός
Η μελέτη μας δείχνει ότι η τεράστια επέκταση των υπεράκτιων αιολικών πάρκων που απαιτείται για την επίτευξη καθαρών μηδενικών στόχων μπορεί να είναι εφικτή.
Επιπλέον, μπορεί να γίνει χωρίς να αυξηθεί το μέσο επίπεδο επικάλυψης με τις υπάρχουσες δραστηριότητες στα ύδατα του ΗΒ.
Ωστόσο, είναι ακόμα πιθανό ότι η επέκταση του υπεράκτιου ανέμου θα μπορούσε να βλάψει το περιβάλλον ή να περιορίσει τις υπάρχουσες ωκεάνιες δραστηριότητες.
Π.χ. στην περίπτωση των προστατευόμενων θαλάσσιων ζωνών, τα αιολικά πάρκα θα μπορούσαν να εμποδίσουν τα ψάρια και τα ζώα να εξαπλωθούν σε παρακείμενα μέρη του ωκεανού.
Δυνητικά, αυτό θα υπονόμευε ορισμένους από τους στόχους πίσω από τη δημιουργία της προστατευόμενης ζώνης εξαρχής.
Η αυξανόμενη αλληλεπίδραση μεταξύ αιολικών πάρκων, φυσικών οικοσυστημάτων, τοποθεσιών πολιτιστικής κληρονομιάς όπως ναυάγια και ανθρώπινων δραστηριοτήτων είναι αναπόφευκτη.
Χωρίς προσεκτικό σχεδιασμό και μελέτη, αυτές οι αλληλεπιδράσεις θα μπορούσαν να βλάψουν το περιβάλλον και να διαταράξουν ευρύτερες ανθρώπινες δραστηριότητες. Πρέπει επομένως να προβλεφθούν και να αντιμετωπιστούν προληπτικά.
Ωστόσο, η μετάβαση σε τουρμπίνες σε βαθύτερα νερά και πιο μακριά από την ακτή, θέτει ορισμένες πραγματικές προκλήσεις. Αυτές οι προκλήσεις θα πρέπει να ξεπεραστούν με βελτιωμένη τεχνολογία.
Πηγή: Energy Post - Southampton University
www.worldenergynews.gr
Οι ερευνητές Hugo Putuhena, Fraser Sturt και Susan Gourvenec συνοψίζουν τα αποτελέσματα της μεθοδολογίας τους που καθορίζει πού μπορούν να τοποθετηθούν οι απαιτούμενες υπεράκτιες ανεμογεννήτριες για να επιτύχει ο κόσμος το καθαρό μηδέν, μεγιστοποιώντας την ενεργειακή παραγωγή και τα κοινωνικά τους οφέλη, αλλά και τι εμπόδια μπορεί να εμφανιστούν.
Επιπλέον, οι τοποθεσίες τους θα πρέπει να επιλεγούν διασφαλίζοντας παράλληλα την ελάχιστη δυνατή επίπτωση στο περιβάλλον.
Η εξισορρόπηση όλων αυτών των παραγόντων δεν είναι απλή υπόθεση.
Πόσο χώρο χρειαζόμαστε; 500.000 τ.χλμ
Για να βρούμε πού θα τοποθετήσουμε νέους στρόβιλους, ένα καλό σημείο εκκίνησης είναι να ορίσουμε πόσο από τον ωκεανό πρέπει να χρησιμοποιήσουμε για να επιτύχουμε τους καθαρούς μηδενικούς στόχους του 2050.
Αυτός ο υπολογισμός εξαρτάται από τις διαστάσεις των ανεμογεννητριών, τον τρόπο με τον οποίο είναι πιθανό να εξελιχθεί η τεχνολογία αιολικής ενέργειας από τώρα έως το 2050 και την ακριβή διαμόρφωση των ανεμογεννητριών σε ένα αιολικό πάρκο.
Μαζί, αυτοί οι παράγοντες ελέγχουν τη μελλοντική «πυκνότητα ισχύος» των υπεράκτιων αιολικών πάρκων -- πόση υπεράκτια αιολική δυναμικότητα μπορεί να εγκατασταθεί ανά μονάδα επιφάνειας χώρου στον ωκεανό.
Το ποσοστό που απαιτείται για την επίτευξη του καθαρού μηδενός είναι «πυκνότητα ισχύος» 4 μεγαβάτ (MW) ανά τετραγωνικό χιλιόμετρο.
Αυτό σημαίνει ότι η περιοχή του ωκεανού που θα χρειαστούμε για υπεράκτιους ανέμους είναι περίπου 500.000 τετραγωνικά χιλιόμετρα, που είναι περίπου το μέγεθος της Γαλλίας.
Ποιοι είναι οι περιορισμοί;
Μόλις γίνει γνωστός ο συνολικός χώρος, η επόμενη εργασία είναι η συλλογή δεδομένων σχετικά με τους παράγοντες που περιορίζουν την ανάπτυξη υποδομών στον ωκεανό και .
Υπάρχουν πολυάριθμοι περιορισμοί, από τη διασφάλιση ότι υπάρχει:
- επαρκής ταχύτητα ανέμου για να γυρίζουν οι τουρμπίνες,
- αποφυγή ναυτιλιακών λωρίδων,
- αποφυγή προστατευόμενων θαλάσσιων περιοχών κ.λπ.
- οπουδήποτε οι συνθήκες του βυθού δεν είναι δύσκολο για να τοποθετηθούν οι τουρμπίνες.
Ένα πρώτο συμπέρασμα είναι ότι το 90% των μελλοντικών τοποθεσιών θα πρέπει να βρίσκονται σε βαθιά νερά (περίπου 60 μέτρα σε βάθος), υποδεικνύοντας τη ζωτική ανάγκη βελτιστοποίησης της τεχνολογίας βαθέων υδάτων της υπεράκτιας αιολικής ενέργειας.
Ορισμένοι τύποι περιορισμών δημιουργούν «ζώνες απαγόρευσης κυκλοφορίας», επειδή ένα υπεράκτιο αιολικό πάρκο θα προκαλούσε σαφή και απαράδεκτη διακοπή σε μια υπάρχουσα δραστηριότητα, όπως μια τοποθεσία που χρησιμοποιείται για στρατιωτικές ασκήσεις, για γεώτρηση πετρελαίου ή μια λωρίδα πλοίων.
Για άλλους περιορισμούς, είναι μια περίπτωση να διερευνηθεί εάν ο καθαρός αντίκτυπος ενός αιολικού πάρκου είναι επιβλαβής για το περιβάλλον ή τις ήδη εκεί δραστηριότητες.
Είναι σημαντικό να προσδιορίσετε πόσο συνωστισμένοι είναι οι υποψήφιοι ιστότοποι, καθώς αυτό παρέχει μια βάση ή ένα σημείο εκκίνησης για την αξιολόγηση της καταλληλότητας ενός ιστότοπου.
Πώς βρίσκουμε κατάλληλους ιστότοπους;
Η πρόσφατη έρευνά μας δείχνει πώς αυτές οι εκτιμήσεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον εντοπισμό κατάλληλων μελλοντικών τοποθεσιών για υπεράκτια αιολικά πάρκα, χρησιμοποιώντας τα ύδατα του Ηνωμένου Βασιλείου ως μελέτη περίπτωσης.
Το Ηνωμένο Βασίλειο είναι ηγετική περιοχή για την υπεράκτια αιολική ενέργεια, επομένως η χώρα προσφέρει πληροφορίες για τις προκλήσεις που αντιμετωπίζει παγκοσμίως κατά την εγκατάσταση νέων αιολικών πάρκων, ενώ πρωτοπορεί και στη νομοθεσία για το καθαρό μηδέν, συμπεριλαμβανομένων των σχεδίων για τον μετασχηματισμό της ενεργειακής υποδομής.
Η μελέτη μας χρησιμοποίησε 34 διαφορετικά επίπεδα περιορισμών, από τα οποία ο διαθέσιμος χώρος για μελλοντικές τοποθεσίες ορίζεται εξαιρουμένων των απαγορευμένων και πολυσύχναστων ζωνών.
Προσδιορίσαμε ότι ο διαθέσιμος ωκεάνιος χώρος για μελλοντικές υπεράκτιες ανεμογεννήτριες καλύπτει μια έκταση περίπου 240.000 τετραγωνικών χιλιομέτρων, που ισοδυναμεί με την περιοχή της ξηράς του Ηνωμένου Βασιλείου.
Πως αυξάνεται ο χώρος
Τα στοιχεία αποκαλύπτουν περαιτέρω ότι, για να επιτευχθεί ο βασικός καθαρός μηδενικός στόχος για την εγχώρια ηλεκτροδότηση στο Ηνωμένο Βασίλειο, το 7% αυτής της διαθέσιμης έκτασης θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί για υπεράκτια αιολικά πάρκα. Η οικιακή ηλεκτροδότηση αναφέρεται στη μετατροπή των σπιτιών σε ηλεκτρική θέρμανση από (κυρίως) αέριο.
Για πιο φιλόδοξους στόχους απαλλαγής από τις ανθρακούχες εκπομπές για την υπεράκτια αιολική ενέργεια, λόγω της αυξημένης εγχώριας ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας, μεταξύ άλλων, ο απαιτούμενος χώρος αυξάνεται στο 44%.
Εάν τα μελλοντικά υπεράκτια αιολικά πάρκα πρόκειται να μοιραστούν εξίσου στον διαθέσιμο χώρο για αυτά, έως και το 70% των μελλοντικών τοποθεσιών θα επικαλύπτονται με έναν έως τρεις περιορισμούς.
Επιπλέον, περίπου το 90% των μελλοντικών τοποθεσιών θα πρέπει να βρίσκονται σε βαθιά νερά (περίπου 60 μέτρα σε βάθος).
Η νέα τεχνολογία, όπως οι πλωτές πλατφόρμες, θα είναι ζωτικής σημασίας για να καταστεί δυνατή η εγκατάσταση ανεμογεννητριών σε αυτά τα μέρη.
Επίτευξη καθαρού μηδενός
Η μελέτη μας δείχνει ότι η τεράστια επέκταση των υπεράκτιων αιολικών πάρκων που απαιτείται για την επίτευξη καθαρών μηδενικών στόχων μπορεί να είναι εφικτή.
Επιπλέον, μπορεί να γίνει χωρίς να αυξηθεί το μέσο επίπεδο επικάλυψης με τις υπάρχουσες δραστηριότητες στα ύδατα του ΗΒ.
Ωστόσο, είναι ακόμα πιθανό ότι η επέκταση του υπεράκτιου ανέμου θα μπορούσε να βλάψει το περιβάλλον ή να περιορίσει τις υπάρχουσες ωκεάνιες δραστηριότητες.
Π.χ. στην περίπτωση των προστατευόμενων θαλάσσιων ζωνών, τα αιολικά πάρκα θα μπορούσαν να εμποδίσουν τα ψάρια και τα ζώα να εξαπλωθούν σε παρακείμενα μέρη του ωκεανού.
Δυνητικά, αυτό θα υπονόμευε ορισμένους από τους στόχους πίσω από τη δημιουργία της προστατευόμενης ζώνης εξαρχής.
Η αυξανόμενη αλληλεπίδραση μεταξύ αιολικών πάρκων, φυσικών οικοσυστημάτων, τοποθεσιών πολιτιστικής κληρονομιάς όπως ναυάγια και ανθρώπινων δραστηριοτήτων είναι αναπόφευκτη.
Χωρίς προσεκτικό σχεδιασμό και μελέτη, αυτές οι αλληλεπιδράσεις θα μπορούσαν να βλάψουν το περιβάλλον και να διαταράξουν ευρύτερες ανθρώπινες δραστηριότητες. Πρέπει επομένως να προβλεφθούν και να αντιμετωπιστούν προληπτικά.
Ωστόσο, η μετάβαση σε τουρμπίνες σε βαθύτερα νερά και πιο μακριά από την ακτή, θέτει ορισμένες πραγματικές προκλήσεις. Αυτές οι προκλήσεις θα πρέπει να ξεπεραστούν με βελτιωμένη τεχνολογία.
Πηγή: Energy Post - Southampton University
www.worldenergynews.gr
