Могут ли ветряные турбины быть секретным оружием против ураганов? Сегодняшняя фантастика завтра может стать реальностью

Анна Брогель Эта статья была написана в соавторстве с Институтом лидерства в области чистой энергии и Университетом Джона Хопкинса.

С ураганом Николь выход на берег во Флориде в начале этой недели, это еще одно напоминание о том, что Соединенным Штатам необходимо делать больше, чтобы защитить себя от продолжающейся ежегодной угрозы ураганов. Изменение климата приводит к более экстремальным погодным явлениям, и, как бы странно это ни звучало, секретным оружием в нашей борьбе с ними могут стать ветряные турбины. Это следует учитывать, поскольку администрация Байдена работает над цель развертывания 30 ГВт оффшорной ветроэнергетики к 2030 году.

Крупномасштабные морские ветряные турбины могут повлиять на силу ветра, штормовые нагоны и даже потенциально осадки уровень ураганов. Ветряные турбины отключаются при приближении урагана, но сами физические конструкции, собранные в большом количестве, могут замедлить ураган, извлекая часть кинетической энергии при его прохождении.

Это звучит как что-то из научно-фантастического романа — и в настоящее время это ближе к фантастике, чем к реальности — но идея основана на физике и проверенной науке.

один Исследование, например, из исследователи из Стэнфорда и опубликованный в 2014 году, рассматривал гипотетические эффекты установки, состоящей из 78,000 100 ветряных турбин у побережья Луизианы. По оценкам авторов, если бы такое развитие существовало — с тысячами турбин, расположенных в пределах XNUMX км от побережья и простирающихся на многие мили — скорость ветра от урагана Катрина могло бы быть до 98 миль в час медленнее, а штормовые нагоны на 79% ниже.

Другое исследование, этот от 2018 года, обнаружил, что уменьшение количества осадков может быть косвенным эффектом морских ветряных турбин. В этом исследовании рассматривался ущерб, нанесенный ураганом Харви Техасу, и было обнаружено, что гипотетическая ветряная электростанция, состоящая из примерно 33,000 75,000–15 XNUMX турбин, могла бы уменьшить количество осадков на суше примерно на XNUMX%. Осадки получают выдавливается исследование предполагает, что шторм проходит над турбинами.

Возможно даже, что подобные ветряные сооружения однажды смогут сэкономить достаточно денег, предотвратив ущерб на суше, чтобы покрыть затраты на их строительство. Это означает, что только из-за внешних выгод, даже без учета выгоды от вырабатываемой электроэнергии, морские ветряные электростанции могут в конечном итоге платят за себя. Конечно, ураганы также наносят ущерб турбинам, поэтому исследователи ищут способы повысить долговечность и конструкцию турбин, например, с помощью гибкие лезвия и плавучие ветряные турбины, не прикрепленные ко дну океана

Чтобы было ясно, эти результаты основаны на моделях, а не на реальных ветряных турбинах. На самом деле в Соединенных Штатах эксплуатируется менее десяти офшорных ветряных турбин. Их пять в Род-Айленде у побережья Блок-Айленд и два как часть пилотная программа в Вирджинии, построенный Dominion EnergyD
. В конце концов, ветряная электростанция в процессе постройки в Вирджинии будет 176 турбин. Тем не менее, это далеко от десятков тысяч, предусмотренных в этих исследованиях.

Новые турбины намного больше (в два-три раза выше Статуи Свободы) и производят больше энергии, чем те, что были построены всего несколько лет назад. Таким образом, некоторые предположения в этих исследованиях о количестве и размерах турбинных установок уже могут быть устаревшими, что влияет на предполагаемое воздействие на ураганы.

Наткнуться на ветряные мельницы?

Являются ли эти симуляции просто упражнением в бесполезном академическом теоретизировании, совершенно оторванном от реальности? Легко насмехаться над компьютерными моделями и списать их, простите за каламбур, как простую борьбу с ветряными мельницами. Но исследования представляют собой серьезные попытки понять непреднамеренные последствия крупномасштабного развертывания ветровой энергии, даже если само развертывание будет реализовано через годы.

В академических исследованиях, как и во многих других вещах, необходимо балансировать между фантастическими образами наших снов и холодной суровой правдой реальности. Исследования крупномасштабных ветров и их воздействия на ураганы сегодня могут носить только теоретический характер. Но без далеко идущих вчерашних идей сказочные счастливые концовки завтрашнего дня никогда не воплотятся в жизнь.

Как и некоторые ученые, странствующий рыцарь Дон Кихот тоже жил в мире фантазий. Он возомнил себя защитником Дульсинеи дель Тобосской. Она соответствует его концепция идеальной женщины: золотые волосы, алебастровая кожа, классически красивая, как древнегреческая скульптура. На самом деле, конечно, она бедная крестьянская девушка из Эль-Тобосо, с которой Дон Кихот никогда не разговаривал. Он даже не знает ее настоящего имени — Альдонца Лоренцо, а не Дульсинея.

Так что да, Дон Кихот создал в своем воображении ложный симулякр, но это был не просто побег от реальности. Это также вдохновило прекрасное люблю поэзию. Точно так же, возможно, кажущаяся граничащей с безумием природа компьютерных моделей, найденных в академических исследованиях, означает, что эти исследования на данный момент ближе к вымыслу, чем к фактам. Но это еще не все шутки, которые они производят, если содержащиеся в них идеи в конечном итоге расцветают во что-то великолепное и приносящее непосредственную пользу всем американцам.