中國儲能網(wǎng)訊:據(jù)國際能源材料學(xué)術(shù)期刊《焦耳》近日報道,美國哈佛大學(xué)研究人員通過分析美國本土各大型風(fēng)電站氣候觀測數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)大型風(fēng)電渦輪機由于對大氣熱量進行了重新分配,會對大氣邊界層造成影響,導(dǎo)致一定程度的大氣變暖。經(jīng)過測算,如果美國風(fēng)力發(fā)電裝機量達(dá)到所需的0.5太瓦,可能導(dǎo)致美國本土有0.24℃的升溫。
風(fēng)電一向被認(rèn)為是一種清潔能源,但作為一種大型能源系統(tǒng),其對大氣環(huán)境的影響也不容忽視。研究論文第一作者、哈佛大學(xué)工程與公共政策學(xué)者David Keith認(rèn)為,所有低碳能源技術(shù)都會對社會和環(huán)境造成影響,人們需要在不同可再生能源中做出選擇。
在該項研究中,研究人員對全美風(fēng)電廠的晝夜、季節(jié)氣溫變化數(shù)據(jù)做出統(tǒng)計,發(fā)現(xiàn)風(fēng)電廠大型風(fēng)機工作區(qū)會出現(xiàn)大氣溫度小幅度上升的現(xiàn)象,美國28個運行中的風(fēng)電廠均能夠觀測到該變暖效應(yīng),大氣升溫的現(xiàn)象在夜晚更加明顯?!帮L(fēng)力渦輪機發(fā)電的同時也改變了大氣流動,”哈佛研究人員、論文作者之一Lee Miller表示,“渦輪機做功會將大氣中的熱量與水分進行重新分配,進而影響到氣候?!?
為了分析風(fēng)電對氣候的影響,David Keith和Lee Miller首先使用了標(biāo)準(zhǔn)天氣預(yù)測模型,建立了2012-2014年間美國氣候基線,此后模擬了在美國大陸面積的三分之一使用風(fēng)力發(fā)電的情景,也就是滿足當(dāng)前美國用電需求的裝機量,將會讓美國大陸溫度上升0.24℃。這一情景,正是本世紀(jì)下半葉美國建立的在能源領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)脫碳情景的一部分。
據(jù)了解,此前已有多項關(guān)于風(fēng)力發(fā)電對氣候影響的研究,與之前研究的模型與觀測數(shù)據(jù)相比較,此項研究的結(jié)論與之前研究結(jié)果大體相符。
分析認(rèn)為,風(fēng)力發(fā)電帶來的氣候影響和好處不能一概而論。“大規(guī)模風(fēng)電裝機可能導(dǎo)致的局部升溫是立竿見影的,同時清潔發(fā)電帶來的溫室氣體減排效果是慢慢累積的。”David Keith說。根據(jù)研究結(jié)果,風(fēng)力發(fā)電導(dǎo)致的升溫影響,可能需要一個世紀(jì)的溫室氣體減排來抵消。David Keith表示:“如果把目光放在未來的10年間,風(fēng)電對氣候的影響,從一定程度上來看,比煤炭或天然氣造成的溫室氣體排放更大;如果把眼光放在下一個千年上,風(fēng)電與化石能源相比顯然是更加清潔?!?
同時,研究人員指出,相對目前所預(yù)測的全球氣候變暖影響來看,風(fēng)力發(fā)電導(dǎo)致的升溫相對很小,但與另一可再生能源技術(shù)——太陽能發(fā)電相比,風(fēng)力發(fā)電對氣候的影響卻大得多。據(jù)測算,每發(fā)出一單位的電力,風(fēng)電對氣候影響是光伏對氣候影響的10倍以上。
“這項工作不應(yīng)該被視為對風(fēng)能的批評,風(fēng)能對氣候的一些影響可能是有益的。這項工作應(yīng)該被視為更認(rèn)真地評估風(fēng)電影響的第一步,”David Keith說。“希望我們的研究,結(jié)合最近的直接觀察,能夠標(biāo)志著一個轉(zhuǎn)折點,讓風(fēng)能的氣候影響開始在能源系統(tǒng)脫碳戰(zhàn)略決策中得到認(rèn)真考慮?!?
(李麗旻)