Για να φτάσει το καθαρό μηδέν, ο κόσμος μπορεί να χρειαστεί έως και 200.000 υπεράκτιες ανεμογεννήτριες που παράγουν 2.000 γιγαβάτ (GW) ενέργειας. Μέχρι το τέλος του 2022, είχαν εγκατασταθεί 63 GW υπεράκτιας αιολικής ισχύος παγκοσμίως. Μέσα στα επόμενα 28 χρόνια, ο τομέας της υπεράκτιας αιολικής ενέργειας πρέπει να επεκταθεί ώστε να είναι σε θέση να παράγει 32 φορές την τρέχουσα ενεργειακή του ικανότητα.
Σύμφωνα με μελέτη του Πανεπιστημίου του Σαουθάμπτον, οι τοποθεσίες θα πρέπει να επιλεγούν προκειμένου να μεγιστοποιηθεί η ενεργειακή τους παραγωγή και τα κοινωνικά τους οφέλη, διασφαλίζοντας παράλληλα την ελάχιστη δυνατή επίπτωση στο περιβάλλον. Η εξισορρόπηση όλων αυτών των παραγόντων δεν είναι απλή υπόθεση, λένε ενεργειακοί αναλυτές. ΄Ενα καλό σημείο εκκίνησης είναι να προσδιοριστεί πόση από την έκταση των θαλασσών πρέπει να χρησιμοποιηθεί για να επιτευχθεί ο στόχος του μηδενικού άνθρακα του 2050. Αυτός ο υπολογισμός εξαρτάται από τις διαστάσεις των ανεμογεννητριών, τον τρόπο με τον οποίο είναι πιθανό να εξελιχθεί η τεχνολογία αιολικής ενέργειας από τώρα έως το 2050 και την ακριβή διαμόρφωση των ανεμογεννητριών σε ένα αιολικό πάρκο.
Μαζί, αυτοί οι παράγοντες ελέγχουν τη μελλοντική «πυκνότητα ισχύος» των υπεράκτιων αιολικών πάρκων -πόση υπεράκτια αιολική δυναμικότητα μπορεί να εγκατασταθεί ανά μονάδα επιφάνειας χώρου στον ωκεανό. Ο αριθμός που απαιτείται για την επίτευξη του καθαρού μηδενός είναι 4 μεγαβάτ (MW) ανά τετραγωνικό χιλιόμετρο. Αυτό σημαίνει ότι η έκταση του ωκεανού που θα χρειαστούμε για υπεράκτιους ανέμους είναι περίπου 500.000 τετραγωνικά χιλιόμετρα, που είναι περίπου το μέγεθος της Γαλλίας.
Μόλις γίνει γνωστός ο συνολικός χώρος, η επόμενη εργασία είναι η συλλογή δεδομένων σχετικά με τους παράγοντες που περιορίζουν την ανάπτυξη υποδομών στον ωκεανό. Υπάρχουν πολυάριθμοι περιορισμοί, από τη διασφάλιση ότι υπάρχει επαρκής ταχύτητα ανέμου για να στρίψουν οι τουρμπίνες, μέχρι την αποφυγή των θαλάσσιων λωρίδων και των προστατευόμενων θαλάσσιων περιοχών, έως το αν οι συνθήκες του βυθού είναι δύσκολο να κατασκευαστούν.
Ορισμένοι τύποι περιορισμών δημιουργούν «ζώνες απαγόρευσης κυκλοφορίας» , επειδή ένα υπεράκτιο αιολικό πάρκο θα προκαλούσε σαφή και απαράδεκτη διακοπή σε μια υπάρχουσα δραστηριότητα, όπως μια τοποθεσία που χρησιμοποιείται για στρατιωτικές ασκήσεις, για γεώτρηση πετρελαίου ή μια λωρίδα πλοίων.
Για άλλους περιορισμούς, είναι μια περίπτωση να διερευνηθεί εάν ο καθαρός αντίκτυπος ενός αιολικού πάρκου είναι επιβλαβής για το περιβάλλον ή τις δραστηριότητες που υπάρχουν ήδη. Το Ηνωμένο Βασίλειο είναι ηγετική περιοχή για την υπεράκτια αιολική ενέργεια, επομένως η χώρα προσφέρει πληροφορίες για τις προκλήσεις που αντιμετωπίζει παγκοσμίως κατά την εγκατάσταση νέων αιολικών πάρκων. Το ΗΒ είναι επίσης ηγέτης στη νομοθεσία για το καθαρό μηδέν, συμπεριλαμβανομένων των σχεδίων για τον μετασχηματισμό της ενεργειακής υποδομής.
Η μελέτη χρησιμοποίησε 34 διαφορετικά επίπεδα περιορισμών, από τα οποία ο διαθέσιμος χώρος για μελλοντικές τοποθεσίες ορίζεται εξαιρουμένων των απαγορευμένων και πολυσύχναστων ζωνών. Ο διαθέσιμος ωκεάνιος χώρος για μελλοντικές υπεράκτιες ανεμογεννήτριες καλύπτει μια έκταση περίπου 240.000 τετραγωνικών χιλιομέτρων, που ισοδυναμεί με την έκταση της ξηράς του Ηνωμένου Βασιλείου.
Τα στοιχεία αποκαλύπτουν περαιτέρω ότι, για να επιτευχθεί ο βασικός καθαρός μηδενικός στόχος για την εγχώρια ηλεκτροδότηση στο Ηνωμένο Βασίλειο, το 7% αυτής της διαθέσιμης έκτασης θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί για υπεράκτια αιολικά πάρκα. Η οικιακή ηλεκτροδότηση αναφέρεται στη μετατροπή των σπιτιών σε ηλεκτρική θέρμανση από (κυρίως) αέριο.
Για πιο φιλόδοξους στόχους απαλλαγής από τις ανθρακούχες εκπομπές για την υπεράκτια αιολική ενέργεια, λόγω της αυξημένης εγχώριας ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας, μεταξύ άλλων, ο απαιτούμενος χώρος αυξάνεται στο 44%.
Εάν τα μελλοντικά υπεράκτια αιολικά πάρκα πρόκειται να μοιραστούν εξίσου στον διαθέσιμο χώρο για αυτά, έως και το 70% των μελλοντικών τοποθεσιών θα επικαλύπτονται με έναν έως τρεις περιορισμούς. Επιπλέον, περίπου το 90% των μελλοντικών τοποθεσιών θα πρέπει να βρίσκονται σε βαθιά νερά (περίπου 60 μέτρα σε βάθος).
Η νέα τεχνολογία, όπως οι πλωτές πλατφόρμες , θα είναι ζωτικής σημασίας για να επιτραπεί η εγκατάσταση ανεμογεννητριών σε αυτά τα μέρη.
Η μελέτη προτείνει ότι η τεράστια επέκταση των υπεράκτιων αιολικών πάρκων που απαιτείται για την επίτευξη καθαρών μηδενικών στόχων μπορεί να είναι εφικτή. Ωστόσο, είναι ακόμα πιθανό ότι η επέκταση του υπεράκτιου ανέμου θα μπορούσε να βλάψει το περιβάλλον ή να περιορίσει τις υπάρχουσες ωκεάνιες δραστηριότητες. Για παράδειγμα, στην περίπτωση των προστατευόμενων θαλάσσιων ζωνών, τα αιολικά πάρκα θα μπορούσαν να εμποδίσουν τα ψάρια και τα ζώα να εξαπλωθούν σε παρακείμενα μέρη του ωκεανού. Δυνητικά, αυτό θα υπονόμευε ορισμένους από τους στόχους πίσω από τη δημιουργία της προστατευόμενης ζώνης εξαρχής.
Η αυξανόμενη αλληλεπίδραση μεταξύ αιολικών πάρκων, φυσικών οικοσυστημάτων, τοποθεσιών πολιτιστικής κληρονομιάς όπως ναυάγια και ανθρώπινων δραστηριοτήτων είναι αναπόφευκτη. Χωρίς προσεκτικό σχεδιασμό και μελέτη, αυτές οι αλληλεπιδράσεις θα μπορούσαν να βλάψουν το περιβάλλον και να διαταράξουν ευρύτερες ανθρώπινες δραστηριότητες. Πρέπει επομένως να προβλεφθούν και να αντιμετωπιστούν προληπτικά.
Ωστόσο, η μετάβαση σε τουρμπίνες σε βαθύτερα νερά και πιο μακριά από την ακτή, θέτει ορισμένες πραγματικές προκλήσεις. Αυτές οι προκλήσεις είναι που θα πρέπει να ξεπεραστούν με βελτιωμένη τεχνολογία.
