Studie ukazuje, že více než 40 procent větrných elektráren na světě nemusí odolávat příliš silným bouřím. To se týká zejména offshore větrných parků umístěných v Evropě, kde již byly překročeny konstrukční limity.
Mnoho offshore větrných parků, jak uvádí výzkum publikovaný v odborném časopise „Nature Communications“, nemusí být dostatečně stabilních, aby odolalo budoucím extrémním bouřím, které se očekávají v důsledku klimatické změny. Nejdůležitější oblasti, které budou ohroženy, jsou v Evropě a Asii, kde se nachází většina těchto zařízení.
Studie ukazuje, že přes 40 procent současných a plánovaných zařízení v těchto oblastech je již vystaveno rychlostem větru, které překračují konstrukční limity pro turbíny třídy IEC III. Více než 60 procent těchto ohrožených větrných parků se nachází v oblastech, kde maximální rychlosti větru nadále rostou.
Výzkumný tým vedený Zhenzhongem Zengem z Jižní univerzity vědy a technologie v Shenzhenu dospěl k závěru, že infrastruktura offshore větrných elektráren a standardy designu musí být lépe přizpůsobeny očekávaným silnějším větrným jevům. Vzhledem k tomu, že offshore větrná energie hraje důležitou roli v přechodu na obnovitelné zdroje energie, je přizpůsobení nezbytné.
V Německu je podle Spolkového svazu větrné energie momentálně v provozu 1 639 offshore větrných turbín s celkovým výkonem 9,2 gigawattu. Výroba elektrické energie z offshore větrné energie v roce 2024 činila 25,7 terawatthodin.
Odborníci varují, že provozovatelé větrných parků čelí čím dál většímu riziku poškození, předčasného vyřazení z provozu a ekonomických ztrát. Například tajfun Yagi v roce 2024 způsobil pád šesti větrných turbín na Hainanu, což vedlo k škodám přesahujícím 8 milionů dolarů.
Odolnost větrných elektráren vůči nepříznivým podmínkám je definována pomocí rychlosti větru s návratností 50 let (U50), což je nazýváno referenčním rychlostním limitem větru. Tato rychlost ukazuje extrémní hodnotu, kterou vítr na daném místě statisticky překročí pouze jednou za 50 let.
Extrémní hodnoty na německých pobřežích
Větrné elektrárny jsou konstruovány pro různé U50 rychlosti větru, kterým by měly odolávat. Třída III je dimenzována na rychlosti větru až 37,5 metru za sekundu, třída II na 42,5 metru za sekundu a třída I na 50 metrů za sekundu. Větry nad těmito hodnotami ohrožují turbíny příslušných zařízení.
Čínští vědci ve své analýze zohlednili data o rychlosti větru na výšce 100 metrů nad hladinou moře z let 1940 až 2023. V téměř dvou třetinách (63 procent) pobřežních oblastí po celém světě se zaznamenal výrazný nárůst hodnot U50.
V Evropě jsou U50 hodnoty již existujících větrných parků velmi blízko průměru 40 metrů za sekundu. Většina těchto parků (74 procent) se nachází v oblastech se stoupajícími U50 hodnotami, například v jihovýchodním Anglii a v pobřežních vodách Německa, Dánska, Nizozemska, Belgie a Švédska. Klesající U50 hodnoty jsou pozorovány především podél pobřeží Španělska a Itálie.
Nejvyšší podíl U50 hodnot překračujících referenční rychlostní limity větrných elektráren vykazují pobřeží Kanady, Anglie, Japonska a jižní Argentiny. Již nyní jsou extrémní větry s podílem 55 procent hlavní příčinou poruch větrných elektráren.
„S ohledem na kontinuální trend ohřevu potřebují oblasti se zvyšujícími U50 hodnotami posílená opatření k omezení škod způsobených nárůstem extrémních větrných událostí,“ uzavírají vědci. To je důležité zejména proto, že větrné elektrárny jsou v důsledku vyššího energetického výnosu a lepší ekonomiky často stavěny ve větších výškách, což je činí náchylnějšími k extrémnímu větru.
