Seminar iz geofizike - Nebojša Subanović

NASLOV:
Utjecaj vjetroelektrana na klimu i vrijeme

SAŽETAK: Kako bi prikupile energiju iz atmosfere, vjetroelektrane izvlače kinetičku energiju iz zračnog toka, izazivajući poremećaje u generalnom toku što bi moglo utjecati na lokalno vrijeme i klimu. Veličina i prostorni opseg ovog utjecaja uglavnom su nepoznati jer postoji malo izravnih opažanja, a očekuje se da će poremećaji uvelike varirati kao funkcija: (i) atmosferskih uvjeta, ponajprije stabilnosti, (ii) lokalne vegetacije i terena i (iii) tipova turbina.
Utvrđeno je da vjetroelektrane utječu na brzinu vjetra, turbulenciju, temperaturu, vlagu i oborinu. Alat kojem su se istraživači tog problema okrenuli je numeričko modeliranje. U cilju proučavanja mezoskalnog utjecaja, koriste se manje domene veće rezolucije i kraćeg perioda računanja – do nekoliko dana, dok se za proučavanje klimatskih utjecaje koriste domene kontinentalnih razmjera i izračuni duljeg perioda – najmanje jednu godinu. Tri su osnovna problema kod proučavanja utjecaja numeričkim modelima. Prva dva su verifikacija rezultata i parametrizacija modela iako se, u biti, ta dva problema isprepliću. Treći je „cijena“ izračuna. Naime, za takve izračune su potrebni vrlo moćni računalni resursi, a izračuni dugo traju. Iako se rezultati donekle razlikuju, ponajprije zbog parametrizacije modela, svi izračuni pokazuju da vjetroelektrane utječu na atmosferu. U početku proučavanja utjecaja numeričkim modelima, koja su bila jednostavnija, pokazalo se da vjetroelektrane na kopnu zagrijavaju, a na moru hlade atmosferu. Korištenjem sve moćnijih računala, dolazi se do spoznaje da taj utjecaj nije tako jednostavan te da na mezoskalnoj razini postoje varijacije tijekom dnevnog ciklusa koje značajno ovise o stanju atmosfere. U tom smislu se već govori o noćnom, jutarnjem, dnevnom i večernjem utjecaju te utjecaju u stabilnoj i nestabilnoj atmosferi. Modeliranja klimatskih utjecaja je, iz razumljivih razloga, za sada vrlo malo i njihovi su rezultati prilično općeniti, ali ukazuju da vjetroelektrane velikih razmjera mogu utjecati ne samo na klimu već i na opću cirkulaciju atmosfere čime direktno utječu na stvaranje oblaka i oborina odnosno na vrijeme.
Kako se sve više zemalja okreće obnovljivim izvorima energije, za sada ponajprije vjetroelektranama – u Hrvatskoj je 2022. bilo u funkciji 325 vjetrogeneratora, proučavanje njihova utjecaja postaje vrlo značajno.