Декарбонизация: природе важен разумный баланс углерода

Декарбонизация, или обезуглероживание окружающей среды становится популярной темой не только у экономистов, но и у биологов. Сокращение числа ветряных электростанций — новый повод для жарких дискуссий, ведь это важно для сохранения птиц и летучих мышей, не только для энергосети и экономических показателей. Живой природе важен разумный баланс углерода, и здесь без помощи ученых не обойтись, отмечает портал evwind.

Ветряные электростанции должны работать определенным образом во избежание нарушений ритма жизни птиц и животных в данном ареале. Турбинам положено останавливаться время от времени, чтобы снизить вероятность столкновений с охраняемыми или находящимися под угрозой видами — в летучими мышами и некоторыми хищниками.

По оценкам американских экспертов по ветроэнергетики, подобное сокращение расписания работы ветряков на благо природы приводят ежегодно к потерям энергии ветра в районе 5 процентов. Об этом сообщает доклад Фонда исследований дикой природы ветра, призванный поддержать новые исследования для оптимизации работы ВЭС.

Идея остановки турбин с целью снижения смертности летучих мышей была впервые предложена в начале 2000-х годов. Вывод был основан на наблюдениях, подтверждающих, что летучие мыши более активны в периоды слабого ветра. Была выдвинута гипотеза о том, что повышение скорости «врезного» ветра (скорость, заставляющая лопасти ветряка вращаться и генерировать электричество) снизит число столкновений с летучими мышами. Сегодня оптимизация расписания работы ВЭС становится важным вопросом как для ветроэнергетических компаний, так и для экологов.

Проблема в том, что отключение турбин означает потери в объемах генерации чистой энергии. Для сглаживания таких провалов операторы ВЭС после отключения ветряков вынуждены наверстывать упущенную выгоду: повышать скорость вращения ветряков, что тянет за собой новые столкновения летучих мышей и птиц с лопастями.

Поиск самого разумного решения продолжается, энергокомпании и экологи задействовали даже искусственный интеллект. Идеальный алгоритм должен определить идеальное расписание работы ВЭС и условия, когда сокращение защитит летучих мышей, минимизируя потери генерации чистой энергии.

Разумная декарбонизация: как найти верный баланс?

Так называемая «разумная» декарбонизация — это сокращение содержания СО2, основанное на нескольких факторах, например, скорость ветра, метеорологические условия и время года.

Кристи Калабрезе из EDP Renewables предлагает придерживаться разумных темпов декарбонизации. «Мы хотим защитить дикую природу, но если энергия ветра будет отвечать целям по обезуглероживанию электрической сети, нужно оптимизировать такое сокращение, чтобы генерация энергии ветра и экономика проекта были жизнеспособными».

В настоящее время предпринимаются некоторые усилия по улучшению решений для интеллектуального сокращения, но вопрос, по сути, один: какова оптимальная скорость ветра, защищающая дикую природу и максимизирующая производство чистой энергии? Здесь исключительно важен статистический анализ данных об относительной эффективности различных скоростей вращения лопасти.

Фонд исследований природы ветра поможет оптимизировать расписание работы ВЭС

Американский институт изучения природы ветра (AWWI) учредил специальный Фонд исследований природы ветра для ответа на животрепещущие вопросы. В 2019 году в Фонд вступили 30 компаний для поддержки проведения важнейших совместных исследований взаимодействия ветра и дикой природы.

«Фонд является первой в своем роде возможностью объединить финансовую поддержку, научные знания, технические знания и инновационное мышление для выработки научно обоснованных решений», — сказала Кристен Голанд из Avangrid Renewables и вице-председатель Фонда.

«Информация, полученная в результате этих научных проектов, будет чрезвычайно ценной. Эта база знаний призвана снизить риск, обеспечив большую уверенности и повышения прибыльности [компаний] и сохранив богатство дикой природы», отметила Голанд

В 2019 году один из проектов Фонда занят решением задачи по поиску оптимальной скорости ветра для турбин. Сейчас ученые пытаются понять, приводит ли сокращение работы ВЭС при скорости ветра 6,9 м/с к значительно меньшим смертельным случаям среди птиц и летучих мышей, чем при скорости 5 м/с? Для крупных ветрэнергетических компаний такой перепад скоростей — это огромный риск недополученной прибыли.