Hannah Bird tərəfindən , Phys.org

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilmiş , Robert Eqan tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriMövcud külək turbinlərinin Şimal dənizinin (AC) Belçika hissəsində, birləşdirilmiş külək turbinlərinin monopillərinin (D) və üzən fotovoltaik strukturların (E) modelləşdirilmiş sxemi (F) ilə yanaşı yerləşməsi. Kredit: Denis et al, 2025.

Üzən günəş qurğuları eyni dəniz məkanında külək və günəş enerjisini birləşdirən davamlı enerjinin cəlbedici mənzərəsini təqdim edir. Lakin yeni araşdırmalara görə, dəniz dibi bu cür ixtiraçılıq gərginliyini hiss edə bilər.

“Frontiers in Marine Science” nəşrində alimlər qrupu Şimal dənizinin Belçika hissəsində yerləşdirilən və dəniz külək ferması ilə birləşən yüksək üzən fotovoltaik (FPV) strukturların hidrodinamikanı necə dəyişdiyini, öz növbəsində cərəyanlara, turbulentliyə və dəniz dibinin gərginliyinə necə təsir etdiyini araşdırıb.

Şimal dənizi artıq dənizdə bərpa olunan enerji üçün qaynar nöqtədir, külək təsərrüfatları çoxalır və genişlənmə ambisiyaları hazırda təxminən 25 giqavatdan 2050-ci ilə qədər 300 giqavata çatır.

Bu dəniz daşınmaz əmlakından istifadəni optimallaşdırmaq üçün FPV qurğularının mövcud külək turbinləri zonalarının üstündə və ya ətrafında yerləşdirilməsi konsepsiyası getdikcə daha çox cəlbedicilik qazanır: pontonlarda üzən və ya hündür çərçivələrə quraşdırılmış günəş panelləri külək turbinləri ilə şəbəkə bağlantısı infrastrukturunu paylaşarkən daha günəşli, daha sakit yamaqlarda günəş işığına toxuna bilər .

Gözlənti, daha yüksək ümumi hasilat və dəniz məkanından daha səmərəli istifadə üçün uduş-uduşdur. Bununla belə, bu tədqiqat xəbərdarlıq edir ki, elektrik cərəyanı axsa da, digər fiziki nəticələr ekosistemdə dalğalana bilər.

Ph.D. Belçika Kral Təbiət Elmləri İnstitutunun tədqiqatçısı Pauline Denis və həmkarları Belçikanın Şimal dənizindəki “Su pərisi” külək ferması sahəsinin ətrafındakı 25 km ərazidə bir neçə ssenarini simulyasiya etmək üçün yüksək ayırdetməli üçölçülü hidrodinamik modeldən (COHERENS) istifadə etdilər.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=2793866484&adk=2520359048&adf=1100001614&pi=t.ma~as.2793866484&w=750&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1761817879&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Ftechxplore.com%2Fnews%2F2025-10-beneath-solar-panels-stressing-seafloor.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&aieuf=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTQxLjAuNzM5MC41NSIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTQxLjAuNzM5MC41NSJdLFsiTm90P0FfQnJhbmQiLCI4LjAuMC4wIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjE0MS4wLjczOTAuNTUiXV0sMF0.&abgtt=6&dt=1761817877097&bpp=1&bdt=255&idt=177&shv=r20251024&mjsv=m202510280101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Dfdc40d724f2dca57%3AT%3D1735367325%3ART%3D1761817748%3AS%3DALNI_MYStQ6fUQQQLyo5Z7z1h-XhXcWBtA&gpic=UID%3D00000f80eacffadc%3AT%3D1735367325%3ART%3D1761817748%3AS%3DALNI_MYaOugky0UawScoidzfbXof3-N-iw&eo_id_str=ID%3D878d521b85743f4c%3AT%3D1751526237%3ART%3D1761817748%3AS%3DAA-AfjZCLruwaFzoQORvGPwXS3Y2&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=3734099616984&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=1&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=1977&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31095438%2C31095509%2C31095511%2C31095513%2C95375933%2C31095530%2C95372614%2C95368094&oid=2&pvsid=8715887918398492&tmod=376086811&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&plas=164x742_l%7C164x742_r&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=2019

Onlar heç bir strukturu olmayan baza xəttini yalnız külək turbinləri və külək turbinləri və FPV ilə iki qarışıq vəziyyətlə, seyrək və ya sıx günəş əhatəsinə malik ssenari ilə müqayisə etdilər (müvafiq olaraq ~126 meqavat və ~252 meqavat günəş enerjisi gücünə uyğundur).

Onların diqqəti dörd əsas hidrodinamik ölçü üzərində idi: günəş işığının nə qədər kölgədə qaldığı (və bunun dəniz səthinin temperaturuna necə təsir etdiyi), cari sürətlərdəki dəyişikliklər, turbulent kinetik enerjinin dəyişməsi (suda nə qədər turbulentliyin ölçüsü) və dib kəsmə gərginliyindəki fərqlər (suyun dəniz dibinə təsir qüvvəsi).

Kölgə effekti təvazökar oldu. Yayda onlar tapdılar ki, sıx FPV-nin quraşdırılması dəniz səthini orta hesabla 0,006°C soyutdu və birbaşa üzən qurğuların altındakı ləkələrdə maksimum 0,03°C-ə çatdı.

Başqa sözlə, suyun üzərində üzən kütləvi günəş massivləri suyun temperaturunu əhəmiyyətli dərəcədə dəyişdirməmişdir. Bu onu göstərir ki, bu yüksək dizayn üçün birbaşa dəniz səthində oturan digərləri ilə müqayisədə kölgəlik ən böyük narahatlıq yaratmaya bilər (baxmayaraq ki, müəlliflər onların modelinin panellər tərəfindən tam işığın tıxanmasını nəzərdə tutur və panellərin özləri tərəfindən buraxılan istiliyi nəzərə almırlar).

Bu, həmçinin su sütununun yuxarı təbəqələrində fotosintez edən orqanizmlərə daha az təsir göstərə biləcəyini və sonradan dəniz qida zəncirlərinə əvvəllər düşünüldüyündən daha az təsir göstərə biləcəyini ifadə edir.

Bunun əksinə olaraq, cərəyanlara, turbulentliyə və dəniz dibinin kəsilmə gərginliyinə təsirlər daha əhəmiyyətli olmuşdur. Yalnız küləklə işləyən ssenari ilə müqayisədə, FPV-lərin əlavə edilməsi sıx quraşdırmada səth cərəyanının orta sürətini 20,7%-ə qədər azaldıb.

Üzən günəş panelləri nəinki səth axınlarını ləngidir, həm də suda turbulentliyi artırır, çöküntüləri qarışdırır və enerjinin dəniz mühitindən axmasını dəyişdirir.

Dib axınlarına təsir daha kiçik idi, yalnız təxminən 0,5% fərq idi, lakin bu, dəniz dibində baş verənlərin əhəmiyyətini minimuma endirməməlidir. FPV konstruksiyaları tipik külək turbinlərinin təməllərinə nisbətən daha çox su altında qalan səthləri (məsələn, üzənlər, dayaq çərçivələri və dayaqlar) təqdim edir, külək monopilləri ilə müqayisədə quraşdırılmış gücün meqavatına görə bəlkə də 20 dəfəyə qədər daha çox sualtı səth sahəsi.

Bu əhəmiyyətlidir, çünki su altında qalan strukturlar axmağa maneələr kimi fəaliyyət göstərir: onlar axınları yavaşlatır və yönləndirir; turbulentlik yaratmaq; çöküntünün necə köçürüldüyünü, çökdüyünü və ya aşınmasını dəyişdirmək; və nəticədə alt kəsmə gərginliyinə təsir göstərir. Bu halda, model aşkar etdi ki, sıx FPV ssenarisində dib kəsmə gərginliyi yalnız küləklə işləyən quraşdırma ilə müqayisədə yerli olaraq 63%-ə qədər dəyişdi.

Daha təəccüblü odur ki, dib sürüşmə gərginliyinin 10%-dən çox həddi dəyişdiyi dəniz dibinin sahəsi (Belçikada bentik və ya dəniz dibi, yaşayış mühiti riskinin monitorinqində istifadə olunan təlimat) külək təsərrüfatı sahəsinin ölçüsündən 1,8 dəfə və FPV bölmələrinin özlərinin əhatə etdiyi səth sahəsinin 23 dəfədən çoxuna qədər genişləndi.

Qısacası: dənizin dibinə təsir izi suyun üzərində üzən günəş panellərindən çox böyük idi. Əslində, fotovoltaik gücün iki dəfə artması dəniz dibi sahəsini üç dəfədən çox artırdı.Təkcə külək turbinləri ilə müqayisədə FPV-lərin külək turbinləri ilə yanaşı seyrək və sıx yerləşməsi nəticəsində qışda (a, b) və yayda (c, d) dib kəsmə gərginliyində nisbi fərqlər. Kredit: Denis et al, 2025.

Bunun nə üçün əhəmiyyəti var? Dəniz dibi bentik yaşayış yerləri və orqanizmlərin məskənidir və suyun çöküntülər üzərində hərəkəti qüvvəsi çöküntülərin daşınmasında, eroziyada, çökmədə və resuspensiyada mərkəzi rol oynayır. Kəsmə gərginliyi artdıqda, çöküntülər eroziyaya məruz qala bilər ki, hissəciklər yenidən su sütununa daxil olur və bulanıqlığı dəyişir; sürüşmə gərginliyi azaldıqda, çöküntülər daha çox çökə bilər və yaşayış yerini dəyişdirə bilər.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=2793866484&adk=2520359048&adf=1310882802&pi=t.ma~as.2793866484&w=750&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1761817886&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Ftechxplore.com%2Fnews%2F2025-10-beneath-solar-panels-stressing-seafloor.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&aieuf=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTQxLjAuNzM5MC41NSIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTQxLjAuNzM5MC41NSJdLFsiTm90P0FfQnJhbmQiLCI4LjAuMC4wIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjE0MS4wLjczOTAuNTUiXV0sMF0.&abgtt=6&dt=1761817877098&bpp=1&bdt=256&idt=181&shv=r20251024&mjsv=m202510280101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Dfdc40d724f2dca57%3AT%3D1735367325%3ART%3D1761817748%3AS%3DALNI_MYStQ6fUQQQLyo5Z7z1h-XhXcWBtA&gpic=UID%3D00000f80eacffadc%3AT%3D1735367325%3ART%3D1761817748%3AS%3DALNI_MYaOugky0UawScoidzfbXof3-N-iw&eo_id_str=ID%3D878d521b85743f4c%3AT%3D1751526237%3ART%3D1761817748%3AS%3DAA-AfjZCLruwaFzoQORvGPwXS3Y2&prev_fmts=0x0%2C750x280&nras=1&correlator=3734099616984&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=1&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=4387&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=617&eid=31095438%2C31095509%2C31095511%2C31095513%2C95375933%2C31095530%2C95372614%2C95368094&oid=2&psts=AOrYGsmFd276tx5CL-X7cb_KLlI1HJp5njthN6OyAPYkPSC6o7PqNDKzdnkbsTtSJhf663SzeQW1sQZ94rhNwlNBPCr7onuc-096ax02igRJrVPMMw&pvsid=8715887918398492&tmod=376086811&uas=3&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&plas=164x742_l%7C164x742_r&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=3&uci=a!3&btvi=2&fsb=1&dtd=9453

Buna görə də, üzən günəşin yaratdığı hidrodinamik dəyişikliklər biogeokimyəvi dövrləri, qida və karbon çöküntülərini, sürfələrin yayılmasını və çöküntü modellərini dəyişdirərək dəniz ekosistemlərinin necə işləməsini dəyişə bilər.

Tədqiqatçılar vurğulayırlar ki, dənizdəki külək təsərrüfatının təsirləri sənədləşdirilsə də, üzən günəş daha az öyrənilmişdir, buna görə də bu iş üzən günəş və küləyin birgə yerləşməsinin necə daha yaxından diqqətə layiq olduğunu vurğulayır.

Komanda öz tapıntılarına bəzi xəbərdarlıqları diqqətə çatdırır: modelləşdirmə həlli (50 × 50 m şəbəkə) çox incə miqyaslı prosesləri həll edə bilməz (məsələn, strukturların arxasında fırlanan burulğanlar) və model dalğaların, anker sistemlərinin və ya bioloji çirklənmənin (sürüklənməni və ya çubuq kimi strukturlarda böyüyən orqanizmlər) təsirlərini əhatə etməmişdir.

Onlar həmçinin dəniz şəraitində bu proseslər üçün in-situ müşahidə məlumatlarına malik deyillər, yəni model nəticələrinə qəti ölçü deyil, ilkin qiymətləndirmə kimi baxılmalıdır. Buna baxmayaraq, iş dəniz külək təsərrüfatı kontekstində yüksək FPV-lərin hidrodinamik təsirlərinin qabaqcıl qiymətləndirilməsini təklif edir.

Siyasətçilər, planlaşdırıcılar və bərpa olunan enerjinin inkişaf etdiriciləri üçün tədqiqat aydın bir mesaj göndərir: dəniz külək fermalarına üzən günəşin inteqrasiyası dəniz məkanını maksimum dərəcədə artırmaq üçün səmərəli bir yol kimi görünə bilər, lakin bu, ekoloji xərclər olmadan deyil. Dəniz dibi şəraitinə və bentik ekosistemlərə hidrodinamik təsirin miqyası əhəmiyyətli ola bilər və günəş vahidlərinin görünən izlərindən xeyli kənara çıxa bilər.

Dənizdə bərpa olunan enerji mənbələri genişləndikcə, çoxsaylı qurğuların (külək, günəş və dalğa) məcmu təsirləri dəniz məkanının planlaşdırılması, ətraf mühitə təsirin qiymətləndirilməsi və monitorinq proqramlarında nəzərə alınmalıdır.

Xərclərin səmərəliliyinə, şəbəkə inteqrasiyasına, kosmosdan istifadəyə və karbon emissiyasının azaldılmasına çox diqqət yetirildiyi dəniz bərpa olunan enerji mənbələri ilə bağlı ictimai müzakirələr kontekstində bu tədqiqat dənizin ekoloji və fiziki təsirlərinin mərkəzi olaraq qalmalı olduğunu xatırladır. Enerji keçidi mütləq dənizdə mühəndisliyi əhatə edəcək, lakin mühəndislik və ekologiya birlikdə getməlidir.

Üzən günəş hələ də dənizdə bərpa olunan enerji mənbələrinə dəyərli töhfə verə bilsə də, dizaynerlər hidrodinamik dalğalanma effektlərini nəzərə almaqla müdrik olardılar: axının pozulmasını minimuma endirən planlar və sıxlıqların layihələndirilməsi, dəniz dibinin pozulmasını məhdudlaşdıran lövbər və yanalma sistemləri, çöküntü və bentik reaksiyaların ciddi monitorinqi.

Nəhayət, üzən günəş-külək hibridlərinin növbəti nəsli nə qədər enerji istehsal edə biləcəyimizi soruşmamalı, həm də onların dəniz dibi mühitini necə dəyişdirəcəklərini soruşmalıdır.

Müəllifimiz Hannah Bird tərəfindən sizin üçün yazılmış , Sadie Harley tərəfindən redaktə edilmiş və Robert Eqan tərəfindən yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmiş bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu hesabat sizin üçün əhəmiyyət kəsb edirsə, lütfən, ianə (xüsusilə aylıq) nəzərdən keçirin. Siz təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Daha çox məlumat: Pauline Denis et al, Dəniz külək ferması ilə birlikdə yerləşən üzən günəş strukturlarının yaratdığı hidrodinamik dəyişikliklər, Dəniz Elmində Sərhədlər (2025). DOI: 10.3389/fmars.2025.1674859 .

Jurnal məlumatı: Dəniz Elmində Sərhədlər 

© 2025 Science X Network