随着风力涡轮机农场的扩大研究表明它们可以提供递减的回报

导读 可再生风能正在经历繁荣,和国外的风景更多地涌现出风力涡轮机。事实上,根据能源情报署的数据,2011年的风能占发电量的3 3%。在全球范围内

可再生风能正在经历繁荣,和国外的风景更多地涌现出风力涡轮机。事实上,根据能源情报署的数据,2011年的风能占发电量的3.3%。在全球范围内,同年这一数字为2.9%。

但随着风力涡轮机的激增,堪萨斯大学的研究人员正在研究这些涡轮机森林如何影响风力本身。当大量风力涡轮机消除越来越多的大气运动能量时,风会发生什么?

KU地理系的大气科学教授Nate Brunsell和David Mechem 是一份国际研究小组刚刚在“ 科学院院刊”上发表的一项新研究的共同作者,该研究小组评估了大型风电场对大气流动的影响及其影响。对涡轮机可产生多少可再生能源的影响。

“风力涡轮机通过从风中去除能量来发电,因此大量的风力涡轮机应该导致低层大气中的风速减缓,”Mechem说。

研究人员通过将通常用于天气预报的复杂模型应用于最风的地区之一,在数值模拟中量化了这一现象。

该团队发现风力涡轮机引发的减速效应对于大型风力发电场来说是巨大的,并且导致每个涡轮机产生的可再生能源的比例相对于隔离风力涡轮机产生的能量成比例地减少。

虽然研究人员强调,目前或计划中的风电场没有接近可能导致减速效应的规模或集中度,但他们的结果表明,在未来的风能规划中需要考虑与大型风电场相关的现象。

“当只安装几台风力涡轮机时,每增加一台涡轮机就会产生类似的电力增长,正如您所料,”Brunsell说。

然而,根据研究人员的说法,当大量涡轮机安装在一个小区域上时,产生的电量不再受简单乘法的控制。

“相反,由于涡轮机从风中提取能量,额外的涡轮机将产生越来越少的电力,”Mechem说。

该团队的模拟估计这种减速效应导致可以产生的实际上限为每平方公里1兆瓦 - 远远低于先前的估计,不考虑该影响。目前的风电场运行远低于这一代限制,但作者发现需要考虑这种减速效应,特别是在比较不同的可再生能源时。

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