К 2030 году США собираются добывать 20% электричества из энергии ветра. То есть нужно построить морских турбин как минимум на 50 ГВт.

С одной стороны, это не проблема — ветра там достаточно (и пусть ещё не начато строительство ни одной морской ветроэлектростанции, проектируются сразу двадцать). С другой стороны, как показало новое исследование, придётся считаться с ураганами — особенно в Атлантике и Мексиканском заливе.

Вид на ветропарк близ Ливерпуля (фото gastephen).

Группа специалистов из Университета Карнеги — Меллон (США) пришла к выводу, что велика вероятность уничтожения одной турбины каждые 20 лет и что есть небольшой шанс на разрушение половины всех турбин одной электростанции в те же сроки.

Анализ проведён для четырёх округов, которые либо уже зарезервированы под ветряки, либо только предложены как хорошее место под станцию: Галвестон (штат Техас), Дэйр (Северная Каролина), Атлантик (Нью-Джерси) и Дюкс (Массачусетс). Там учёные поместили 50 станций.

Сильный ветер ломает турбины двумя способами: либо повреждает лопасти, либо гнёт сам ветряк. Первый вариант исследователи решили не рассматривать, ибо лопасть легко заменить. Что касается ветряка, то его искривление происходит из-за того, что турбина не разворачивается по направлению ветра. Современные модели умеют это делать — для большей эффективности, но, увы, ураганы обычно обесточивают турбины, и те не успевают повернуться. Поэтому нужны автономные батареи.

Специалисты «дунули» ураганом третьей категории (45 м/с) и «погнули» 6% турбин, не способных повернуться. Ураган четвёртой категории (50 м/с) вывел из строя половину ветряков. А надо заметить, что с 1856 года третья категория регистрировалась во всех штатах Мексиканского залива и в девяти из четырнадцати штатов Атлантического побережья.

Затем эксперты взялись за метеорологические модели. Самыми опасными оказались Галвестон и Дейр: 60-процентная вероятность того, что за 20 лет выйдет из строя хотя бы одна турбина, если не наделить её способностью к повороту. Один к десяти за то, что в Галвестоне будет уничтожена вся станция. Если же исправить этот недочёт, шансы резко снизятся до 25% и 15% соответственно.

Добавление автономных батарей увеличит стоимость каждой турбины на $40 тыс., но это стоит того.