«چه کسی باد را دزدید؟»؛ توربین‌های بادی در حال سرقت باد از هم هستند

قایق بادبانی از نزدیکی مزرعه‌ای از توربین‌های باد عبور می‌کند

منبع تصویر، Getty Images

    • نویسنده, سوفی هادارچ
    • شغل, بی‌بی‌سی

در حالی‌ که کشورهای مختلف برای رسیدن به اهداف اقلیمی و تحقق کربن صفر در حال گسترش مزارع بادی فراساحلی هستند، پدیده‌ای کمتر شناخته‌شده توجه‌ها را جلب کرده است. در برخی شرایط، توربین‌های بادی می‌توانند باد را از یکدیگر «بدزدند».

پیتر بأس، پژوهشگر انرژی‌های تجدیدپذیر و هواشناسی در شرکت هلندی ویفل، می‌گوید: «مزارع بادی انرژی تولید می‌کنند و این انرژی از هوا گرفته می‌شود. این فرایند باعث کاهش سرعت باد می‌شود.»

او توضیح می‌دهد: «پدیده‌ای به نام اثر دنباله یا Wake رخ می‌دهد. سرعت باد بعد از عبور از هر توربین مزرعه بادی، از سرعتی که در توربین قبلی داشته، کمتر می‌شود. همچنین سرعت باد در پشت مزرعه بادی در مقایسه با جلوی آن کندتر است.»

در شرایط خاص جوی، این پدیده می‌تواند تا بیش از ۱۰۰ کیلومتر ادامه داشته باشد، به‌ویژه در مزارع بادی متراکم فراساحلی. محققان می‌گویند اگر یک مزرعه در مسیر باد مزرعه دیگری قرار گیرد، می‌تواند توان تولید آن را تا ۱۰ درصد یا بیشتر کاهش دهد.

به‌طور غیررسمی، این پدیده به «سرقت باد» معروف شده است. البته ایریک فینسراس، وکیل نروژی متخصص در انرژی بادی، تأکید می‌کند که این اصطلاح دقیق نیست: «نمی‌توان چیزی را دزدید که قابل‌مالکیت نیست. هیچ‌کس صاحب باد نیست.»

نمایی از بالا، یک مزرعه توربین‌های بادی در پسزمینه آبی رنگ

منبع تصویر، Getty Images

توضیح تصویر، پدیده ویک که حاصل فعالیت توربین‌های بادی است، می‌تواند محدوده بیش از ۱۰۰ کیلومتر را تحت تأثیر قرار دهد

با این‌ حال آقای فینسراس هشدار می‌دهد که این پدیده می‌تواند اثرات منفی جدی برای توسعه‌دهندگان مزارع بادی داشته باشد—حتی فراتر از مرزها. مناقشات فعلی میان شرکت‌ها بر سر سرقت باد، زنگ خطر را برای کشورهایی که به منابع بادی فراساحلی وابسته‌اند به صدا درآورده است.

شبیه‌سازی‌های صورت‌گرفته توسط باس و پژوهشگران دانشگاه فناوری دلفت و مؤسسه هواشناسی سلطنتی هلند نشان می‌دهد که اثر دنباله در دریای شمال در حال تشدید است. به گفته باس، هرچه مزرعه بزرگ‌تر و فشرده‌تر باشد، شدت این پدیده بیشتر خواهد بود.

در بریتانیا، پروژه پژوهشی جدیدی از بهار امسال آغاز شده تا تصویر روشن‌تری از این پدیده ارائه دهد. پابلو اورو، مهندس عمران دانشگاه منچستر و سرپرست پروژه می‌گوید: «ما سال‌هاست این اثر را می‌بینیم. اما اکنون برای رسیدن به هدف کربن صفر باید ظرفیت انرژی بادی را تا سال ۲۰۳۰ سه برابر کنیم، یعنی هزاران توربین جدید باید نصب شود.»

او ادامه می‌دهد: «بسیاری از این توربین‌ها در نزدیکی توربین‌های موجود نصب خواهند شد و همین باعث تراکم و افزایش اثر دنباله می‌شود.»

دولت بریتانیا متعهد شده که تا ۲۰۳۰ بخش بزرگی از برق خود را از منابع تجدیدپذیر تأمین کند. در گزارشی در سال ۲۰۲۵، دولت هشدار داد که اثر دنباله می‌تواند توسعه پایدار مزارع بادی را با چالش مواجه کند.

اورو توضیح می‌دهد: «در حال حاضر نیز اختلافاتی بین شرکت‌های سازنده مزارع بادی وجود دارد. بخشی از این اختلافات به دلیل نبود قطعیت درباره اثر دنباله است. دستورالعمل‌های فعلی درباره فاصله‌گذاری مزارع، ممکن است برد واقعی این پدیده را به‌درستی در نظر نگرفته باشند.»

او می‌افزاید: «بررسی تأثیر متقابل بین دو مزرعه نسبتاً ساده است، اما اگر شش مزرعه در منطقه باشند، تحلیل روابط پیچیده‌تر خواهد شد. ما هنوز به درک روشنی از این تعامل‌ها نرسیده‌ایم.»

توربین‌ها نیز به‌مرور بزرگ‌تر شده‌اند. طول پره‌های جدید گاه به ۱۰۰ متر می‌رسد—به اندازه یک زمین فوتبال. یک توربین بزرگ می‌تواند برق حدود ۲۰ هزار خانه اروپایی را تأمین کند. اما هرچه قطر روتور (چرخانه) بزرگ‌تر شود، محدوده اثر دنباله هم وسیع‌تر خواهد شد.

یک مزرعه توبین‌های بادی در دریا هنگام غروب آفتاب

منبع تصویر، Getty Images

توضیح تصویر، کشورها در حال افزایش انرژی بادی ساحلی هستند و همین مناقشاتی بین توسعه‌دهندگان مزارع در مورد سرقت باد ایجاد کرده است

دست یافتن به بهترین نقطه

پره‌های بلند یک توربین بادی

منبع تصویر، Getty Images

توضیح تصویر، توربین‌های باد روزبه‌روز بلندتر و پره‌هایشان بزرگ‌تر می‌شود تا بتوانند انرژی بیشتری از باد بگیرند

فینسراس در دوران دکترای خود در دانشگاه برگن نروژ، پژوهشی درباره اثرات دنباله و خلأهای قانونی انجام داد. او می‌گوید این پدیده در نروژ می‌تواند به مزرعه‌ای در دانمارک آسیب بزند. اگر این موضوع مدیریت نشود، می‌تواند به منازعات حقوقی و سیاسی منجر شود.

به گفته او، «دریای شمال و دریای بالتیک به‌زودی به قطب انرژی بادی اروپا تبدیل می‌شوند. بنابراین این چالش به‌طور مستقیم بر گذار انرژی تأثیر می‌گذارد.»

از منظر سرمایه‌گذاری، حتی کاهش جزئی تولید انرژی به دلیل اثر دنباله می‌تواند سودآوری پروژه را تهدید کند. فینسراس می‌گوید: «هزینه ساخت یک مزرعه بادی فراساحلی بسیار زیاد است. توسعه‌دهنده باید بتواند پیش‌بینی کند که در ۲۵ تا ۳۰ سال آینده چه میزان برق تولید خواهد شد. هر اختلالی می‌تواند پروژه را غیراقتصادی کند.»

او هشدار می‌دهد که رقابت برای تصاحب بهترین مناطق بادخیز می‌تواند باعث «شتاب برای تصاحب دریا» شود. این وضعیت ممکن است برنامه‌ریزی اصولی را قربانی کند و ملاحظات زیست‌محیطی مانند حفظ حیات دریایی نادیده گرفته شود.

پابلو اورو نیز خطرات فرامرزی را تأیید می‌کند: «تا امروز همه اختلاف‌ها در بریتانیا داخلی بوده‌اند، اما اگر فردا بین بریتانیا و هلند یا فرانسه اختلافی پیش بیاید چه؟ باید از حالا چارچوب‌هایی برای مدیریت چنین موقعیت‌هایی داشته باشیم.»

فینسراس توصیه می‌کند کشورهای اروپایی با همکاری و ایجاد مقررات شفاف، استفاده عادلانه از باد به‌عنوان منبع مشترک را مدیریت کنند. او می‌گوید: «باد مانند ماهی یا نفت که در مرزهای آبی مشترک قرار می‌گیرند، نیازمند قانون‌گذاری است.»

در نهایت او می‌افزاید: «ما باید بخش انرژی را سریعاً کربن‌زدایی کنیم. اتحادیه اروپا جاه‌طلبی بالایی دارد. اما سرعت نباید ما را از یافتن راه‌حل‌های عادلانه باز دارد. دعوا سر باد، به نفع هیچ‌کس نیست.»

اروپا تنها منطقه‌ای نیست که به اثر دنباله توجه نشان می‌دهد. چین نیز با شتاب در حال توسعه مزارع بادی فراساحلی است و پژوهشگران آن، داده‌های تازه‌ای درباره تأثیر این پدیده منتشر کرده‌اند.

اورو می‌گوید از زمان آغاز پروژه در ماه مارس، سیل پیام‌ها از سوی علاقه‌مندان دریافت کرده است. او نتیجه می‌گیرد: «این موضوع فوریت دارد. باید بیشتر در این زمینه بدانیم. تنها در این صورت است که می‌توان با اطمینان به سوی توسعه انرژی بادی حرکت کرد. چون برای رسیدن به اهداف اقلیمی، به این ظرفیت نیاز داریم.»