W jaki sposób podejmujemy decyzje dotyczące lokalizacji elektrowni wiatrowych?
Od wybrzeży Irlandii po wyspy Grecji, krajobraz całej Europy usiany jest turbinami wiatrowymi dostarczającymi czystą energię odnawialną. Choć w branży stale pojawiają się nowe i innowacyjne rozwiązania, podejmowanie decyzji o tym, gdzie turbiny powinny zostać zainstalowane, pozostaje złożonym i czasochłonnym procesem. Jak wyjaśnia Nicolas Meerts, dyrektor ds. technicznych w belgijskiej spółce 3E dostarczającej rozwiązania w zakresie energii odnawialnej: „Zanim będzie możliwa realizacja projektu elektrowni wiatrowej, konieczne jest skuteczne stawienie czoła naprawdę wielu wyzwaniom. Z technicznego punktu widzenia najważniejszą kwestią jest skonkretyzowanie niepewności dostępu do zasobów. Bez realizacji tego kroku nie jest możliwe pozyskanie finansowania dla projektu”. Nie wystarczy w tym wypadku wiedza, że na danym wzgórzu często występują wietrzne warunki – konieczna jest pewność, że w dłuższej perspektywie czasowej projekt przyniesie zakładane zyski. Takich analiz wymagają banki i inwestorzy, zanim postanowią sfinansować duży projekt elektrowni wiatrowej.
Trudny proces selekcji
Pierwszy etap procesu selekcji, określany mianem etapu prac przed oceną wykonalności, zwykle obejmuje sporządzenie listy potencjalnych lokalizacji. Odbywa się to na podstawie szerokiej gamy kryteriów, od odległości danego miejsca od sieci energetycznej i pobliskich domów, po kwestie środowiskowe brane pod uwagę przez inwestorów. Po eliminacji z listy lokalizacji, które nie spełniają wymogów, można rozpocząć realizację studium wykonalności. Koszt tego procesu wynosi w granicach od 500 000 do miliona euro. W pracach biorą udział specjaliści zajmujący się geotechniką oraz środowiskiem, a także hydrologią i topografią, co pozwala zespołowi doskonale opracować wszystkie informacje dotyczące wybranej lokalizacji. Co uważniejsi czytelnicy mogą zadawać sobie w tym momencie pytanie – co z najważniejszym elementem? „Pomiary są częścią tego procesu”, wyjaśnia Meerts. „Prace obejmują między innymi rozmieszczenie urządzeń pozwalających na pomiar siły wiatru w wybranym miejscu i gromadzenie danych przez cały rok. W ten sposób inwestorzy ustalają z dużą pewnością poziom mocy, jaki mogą uzyskać z wiatru, co pozwala im na rozpoczęcie prac w zakresie modelowania i ustalania niepewności”. Jak zwraca uwagę Meerts, ustalenie ilości wiatru w danej lokalizacji jest tylko jednym z elementów tego procesu. Pozostaje szereg innych kwestii, takich jak zapewnienie zgodności z przepisami dotyczącymi ochrony środowiska, monitorowanie wpływu na różnorodność biologiczną i konsultacje społeczne. Ponadto inwestorzy muszą brać pod uwagę różnice dotyczące infrastruktury, systemów prawnych oraz możliwości dostępu do danych w poszczególnych krajach.
Wykorzystanie danych do planowania elektrowni wiatrowych
Wśród dobrych wiadomości z pewnością można wymienić postępy w zakresie technologii obliczeniowych w ostatnich latach, które pozwalają na wykorzystanie jeszcze większych zbiorów danych. Tego rodzaju nowe rozwiązania mogą przyczynić się do opracowania dokładniejszych modeli i ograniczyć ryzyko dzięki lepszemu dostępowi do informacji. Gdyby technologie pozwoliły na pominięcie trwającego rok procesu gromadzenia danych w wybranych lokalizacjach, przełożyłoby się to na znaczące oszczędności i umożliwiłoby realizację większej liczby projektów w zakresie elektrowni wiatrowych. Jednym z przykładów takich innowacyjnych rozwiązań jest Virtual Met Mast. To zautomatyzowane rozwiązanie do generowania danych na temat wiatru oraz ich analizy powstało w ramach finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu WindSider. Nowe rozwiązanie wykorzystuje dane meteorologiczne zebrane w ciągu ostatnich dwóch dekad. Łącząc techniki modelowania numerycznego z uczeniem głębokim i najnowszymi danymi z obserwacji Ziemi gromadzonymi w ramach misji Sentinel programu Copernicus, Virtual Met Mast pozwala na uzyskanie danych dotyczących wiatru w perspektywie długoterminowej. Założeniem jego twórców było umożliwienie inwestorom wykorzystania tych informacji do analizy większej liczby potencjalnych lokalizacji, by w ten sposób ograniczyć liczbę niewykorzystanych możliwości oraz umożliwić przyspieszenie optymalizacji prognoz. „Wciąż czeka nas wiele pracy, ale każdy tego rodzaju projekt badawczy jest niezwykle ważny – zachęca bowiem przedstawicieli przemysłu do współpracy na rzecz wspólnego celu”, dodaje Meerts. Kliknij tutaj, aby dowiedzieć się więcej o badaniach prowadzonych przez Meertsa: Generowanie wiarygodnych danych o wietrze dzięki SI i chmurze.
Słowa kluczowe
WindSider, wiatr, turbiny, energia, odnawialna, różnorodność biologiczna, środowisko