По мере ускорения мирового перехода на возобновляемые источники энергии морские ветровые электростанции (ОВФ) становятся важнейшей опорой энергетической структуры. В 2023 году мировая установленная мощность морской ветроэнергетики достигла 117 ГВт, и ожидается, что к 2030 году она удвоится до 320 ГВт. Текущий потенциал расширения в основном сосредоточен в Европе (потенциал 495 ГВт), Азии (292 ГВт) и Америке (200 ГВт), в то время как установленный потенциал в Африке и Океании относительно невелик (1,5 ГВт и 99 ГВт соответственно). Ожидается, что к 2050 году 15% новых проектов морской ветроэнергетики будут использовать плавучие основания, что значительно расширит границы освоения глубоких вод. Однако эта трансформация энергетики также несет в себе значительные экологические риски. На этапах строительства, эксплуатации и вывода из эксплуатации морских ветроэлектростанций они могут создавать помехи для различных групп животных, таких как рыбы, беспозвоночные, морские птицы и млекопитающие, в том числе из-за шумового загрязнения, изменений электромагнитных полей, трансформации среды обитания и нарушения путей кормодобывания. Однако в то же время конструкции ветрогенераторов могут также служить «искусственными рифами», предоставляя убежища и улучшая разнообразие местных видов.
1. Морские ветряные электростанции вызывают многомерные нарушения у множества видов, а реакции демонстрируют высокую специфичность с точки зрения видов и поведения.
Морские ветровые электростанции (OWF) оказывают комплексное воздействие на различные виды, такие как морские птицы, млекопитающие, рыбы и беспозвоночные, на этапах строительства, эксплуатации и вывода из эксплуатации. Реакции разных видов существенно неоднородны. Например, летающие позвоночные (такие как чайки, гагары и трехпалые чайки) имеют высокий уровень избегания по отношению к ветряным турбинам, и их поведение избегания усиливается с увеличением плотности турбин. Однако некоторые морские млекопитающие, такие как тюлени и морские свиньи, демонстрируют поведение приближения или не показывают очевидной реакции избегания. Некоторые виды (например, морские птицы) могут даже покидать свои места размножения и кормления из-за помех со стороны ветряных электростанций, что приводит к снижению местной численности. Дрейф якорного кабеля, вызываемый плавучими ветряными электростанциями, также может увеличить риск запутывания кабеля, особенно для крупных китов. Расширение больших глубин в будущем усугубит эту опасность.
2. Морские ветровые электростанции изменяют структуру пищевой сети, увеличивая разнообразие местных видов, но снижая первичную региональную продуктивность.
Конструкция ветряной турбины может действовать как «искусственный риф», привлекая фильтрующие организмы, такие как мидии и морские желуди, тем самым повышая сложность местной среды обитания и привлекая рыбу, птиц и млекопитающих. Однако этот эффект «поощрения питательных веществ» обычно ограничивается окрестностями основания турбины, в то время как в региональном масштабе может наблюдаться снижение продуктивности. Например, модели показывают, что вызванное ветряной турбиной формирование сообщества мидий (Mytilus edulis) в Северном море может снизить первичную продуктивность до 8% за счет фильтрования. Более того, поле ветра изменяет апвеллинг, вертикальное перемешивание и перераспределение питательных веществ, что может привести к каскадному эффекту от фитопланктона к видам более высокого трофического уровня.
3. Шум, электромагнитные поля и риск столкновений представляют собой три основных смертельных фактора, а птицы и морские млекопитающие наиболее чувствительны к ним.
Во время строительства морских ветровых электростанций движение судов и забивка свай могут привести к столкновениям и гибели морских черепах, рыб и китообразных. Модель оценивает, что в пиковые периоды каждая ветроэлектростанция в среднем ежемесячно сталкивается с крупными китами. Риск столкновений с птицами в период эксплуатации сосредоточен на высоте расположения ветровых турбин (20–150 метров), а некоторые виды, такие как большой кроншнеп (Numenius arquata), чернохвостая чайка (Larus crassirostris) и чернобрюхая чайка (Larus schistisagus), подвержены высокому уровню смертности на миграционных путях. В Японии при определенном сценарии развертывания ветряных электростанций ежегодное потенциальное количество смертей птиц превышает 250. Хотя для морской ветроэнергетики не было зафиксировано ни одного случая гибели летучих мышей, по-прежнему необходимо проявлять бдительность в отношении потенциальных рисков запутывания в кабелях и вторичного запутывания (например, в сочетании с брошенными рыболовными снастями).
4. Механизмы оценки и смягчения последствий не стандартизированы, а глобальную координацию и региональную адаптацию необходимо развивать по двум параллельным направлениям.
В настоящее время большинство оценок (ESIA, EIA) проводятся на уровне проектов и не содержат межпроектного и межвременного анализа кумулятивного воздействия (CIA), что ограничивает понимание воздействий на уровне видов, групп и экосистем. Например, только 36% из 212 мер по смягчению воздействия имеют четкие доказательства эффективности. В некоторых регионах Европы и Северной Америки были изучены комплексные многопроектные CIA, такие как региональная кумулятивная оценка, проведенная BOEM на внешнем континентальном шельфе Атлантического океана в США. Тем не менее, они по-прежнему сталкиваются с такими проблемами, как недостаточность исходных данных и непоследовательный мониторинг. Авторы предлагают содействовать разработке стандартизированных индикаторов, минимальных частот мониторинга и планов адаптивного управления через международные платформы обмена данными (такие как CBD или ICES в качестве ведущих) и региональные программы экологического мониторинга (REMP).
5. Новые технологии мониторинга повышают точность наблюдения за взаимодействием ветроэнергетики и биоразнообразия и должны быть интегрированы на всех этапах жизненного цикла.
Традиционные методы мониторинга (такие как судовые и воздушные исследования) являются дорогостоящими и подвержены влиянию погодных условий. Однако новые технологии, такие как электронная ДНК, мониторинг звуковых ландшафтов, подводная видеосъемка (ROV/UAV) и распознавание с помощью искусственного интеллекта (ИИ), быстро вытесняют некоторые ручные наблюдения, позволяя часто отслеживать птиц, рыб, бентосные организмы и инвазивные виды. Например, были предложены системы цифровых двойников (Digital Twins) для моделирования взаимодействия ветроэнергетических систем с экосистемой в экстремальных погодных условиях, хотя текущие приложения все еще находятся на стадии изучения. Различные технологии применимы на разных этапах строительства, эксплуатации и вывода из эксплуатации. Ожидается, что в сочетании с долгосрочными проектами мониторинга (такими как структура BACI) это значительно повысит сопоставимость и прослеживаемость реакций биоразнообразия в разных масштабах.
Frankstar уже давно занимается разработкой комплексных решений для мониторинга океана, обладая проверенным опытом в производстве, интеграции, развертывании и обслуживанииБуи MetOcean.
Поскольку морская ветроэнергетика продолжает расширяться по всему миру,ФранкстарFrankstar использует свой обширный опыт для поддержки экологического мониторинга морских ветряных электростанций и морских млекопитающих. Сочетая передовые технологии с проверенными на практике методами, Frankstar стремится внести свой вклад в устойчивое развитие возобновляемой энергии океана и защиту морского биоразнообразия.
Время публикации: 08 сентября 2025 г.