Araştırma: Enerji sistemleri iklim değişikliği kaynaklı rüzgâr kuraklıklarına nasıl hazırlanmalı?

Nature Climate Change dergisinde yayımlanan yeni bir araştırma, iklim değişikliğinin karasal rüzgâr rejimleri üzerindeki uzun vadeli etkilerini gözler önüne seriyor. Çalışmaya göre, özellikle kuzey yarımkürede, rüzgâr türbinlerinin elektrik üretimini ciddi şekilde düşürebilecek “rüzgâr kuraklıklarının” süresi yüzyılın sonuna dek yüzde 15’e kadar artabilir.

Araştırma, Avrupa, ABD, Çin’in kuzeydoğusu, Japonya ve Hindistan gibi dünyanın önde gelen enerji üretim bölgelerinde uzun süreli düşük rüzgâr dönemlerinin halihazırda kaydedildiğini ortaya koyuyor. Bu tür “rüzgâr kuraklıkları”, özellikle orta enlemlerde, küresel ısınmanın etkisiyle daha da sıklaşacak ve süresi uzayacak.

Karasal rüzgâr akımlarının modellenmesine dayanan analizde, ılımlı bir iklim senaryosu olan SSP2-4.5 altında, 2100 yılına kadar rüzgâr kuraklıklarının süresinde yüzde 5 ila yüzde 15 arasında artış bekleniyor. Özellikle ABD, Çin’in kuzeydoğusu, Rusya ve Avrupa’nın büyük kısmı bu durumdan etkilenme riskiyle karşı karşıya.

Rüzgâr kuraklığı nedir?
Rüzgâr kuraklığı, kapasite faktörlerinin uzun süre boyunca düşük seyrettiği, başka bir deyişle rüzgâr türbinlerinin teorik maksimum kapasitelerinin çok altında çalıştığı dönemleri ifade ediyor. Kapasite faktörü 1’e ne kadar yakınsa, türbin o kadar verimli çalışıyor. Ancak uzun süreli düşük rüzgâr dönemlerinde bu oranlar belirgin şekilde düşüyor.

Araştırmada, 1980–2022 yılları arasındaki veriler ve CMIP6 iklim modelleri kullanılarak hem geçmiş hem de gelecekteki rüzgâr kuraklığı senaryoları incelendi. Yazarlar, bin yılda bir görülen “aşırı uzun” rüzgâr kuraklıklarının bazı bölgelerde 400 saate kadar sürebileceğini ortaya koyuyor.

Bölgesel farklılıklar: Kuzeyde artış, güneyde azalma
Araştırmaya göre, kuzey yarımkürede rüzgâr kuraklıklarının artmasının ardında “Arktik amplifikasyonu” adı verilen bir mekanizma yer alıyor. Arktik bölgesi, dünyanın geri kalanından daha hızlı ısındığı için, kuzey kutbu ile ekvator arasındaki sıcaklık farkı azalıyor ve bu durum rüzgâr akımlarını zayıflatıyor. Buna karşın güney yarımkürede, özellikle kara alanlarının daha hızlı ısınması nedeniyle rüzgâr hızlarında artış gözlenebilir.

Enerji sistemleri nasıl hazırlanmalı?
Konuyla ilgili Carbon Brief’e açıklama yapan uzmanlar, rüzgâr kuraklıklarının enerji arzında kesintiye yol açabileceğini, ancak bunun mutlaka bir kriz anlamına gelmediğini vurgularken, rüzgâr enerjisinin güneş, hidro, nükleer ve enerji depolama sistemleriyle entegre edilmesinin kuraklık etkisini hafifletebileceğini belirtiyor. Ayrıca ülkeler arası elektrik iletim hatlarının güçlendirilmesi ve şebeke bağlantılarının artırılması da esneklik sağlayabilir. Örneğin, İngiltere ile İspanya’nın şebeke bağlantılarının artırılması, farklı hava koşullarının dengelenmesine yardımcı olabilir.
Ayrıca enerji sistemlerinin çeşitlendirilmesinin, uzun mesafeli iletim hatları ve enerji depolama yatırımlarının bölgelerin dayanıklılığını artırabileceğini ifade ediliyor.

Araştırmacılar, hedeflere ulaşmak için enerji planlamalarında rüzgâr kuraklığı risklerinin mutlaka dikkate alınması gerektiğini vurguluyor. Rüzgâr kuraklıklarına ilişkin bu kapsamlı analiz, enerji dönüşümünde karşılaşılabilecek potansiyel risklere dair erken bir uyarı niteliği taşıyor.