Studien zeigen Windenergie enormes Potential

Windkraft ist oft angepriesen als umweltfreundlich, keine Schadstoffe erzeugt. Es ist eine zunehmend beliebte Quelle für erneuerbare Energie mit den Vereinigten Staaten mit dem Ziel, 20 Prozent des Stroms mit Windkraft bis zum Jahr 2030 zu produzieren. Dennoch gab es Fragen, wie viel Energie Windkraft die Welt liefern kann, und wie Grün es tatsächlich ist, da wie es Energie aus der Atmosphäre zieht.

Erfahren Sie mehr Klimaforscher Katherine Marvel am Lawrence Livermore National Laboratory in Kalifornien, und ihre Kollegen entwickelten ein globales Klimamodell, das analysiert, wie Windkraftanlagen auf die Atmosphäre, Energie aus Wind auf der Planetenoberfläche und höher zu ernten ziehen würde Höhen. Historisch, Menschen errichteten Windkraftanlagen am Boden und in den Ozean, aber Forschung schlägt vor, dass Drachen getragen Turbinen mehr Leistung von gleichmäßiger und schneller Höhen-Winde erzeugen könnte.

Hinzufügen von Windkraftanlagen aller Art verlangsamt Winde und Marvel und ihre Kollegen gefunden, dass das Hinzufügen mehr als eine bestimmte Menge an Turbinen nicht mehr mehr Strom erzeugen würde. Dennoch empfehlen ihre Simulationen mindestens 400 Terawatt-- oder 400 Billionen Watt--aus Oberflächenwinde erzeugt werden könnte, und mehr als 1.800 Terawatt konnte extrahiert werden, von Winden in der Atmosphäre. Im Vergleich dazu verwenden Menschen weltweit derzeit etwa 18 Terawatt macht.

Simulation von einem Jahrhundert im Wert von Amping bis Windenergie-Produktion legt nahe, dass Ernte Maximalleistung diese Winde dramatische langfristige Auswirkungen auf das Klima hätte, Auslösung Hauptverschiebungen im atmosphärischen Zirkulation.

"Es ist jedoch wichtig zu verstehen, dass diese Beträge viel, viel größer als aktuelle oder geplante weltweite Energiebedarf," Marvel sagte.

Im Gegensatz dazu hätte extrahieren genug Windenergie für aktuelle Weltmacht Ansprüche minimal Klimaeffekte, nur solange Windkraftanlagen verteilt wurden. Dabei wirkt sich Oberflächentemperaturen von über 0,1 Grad Celsius und Affekt durchschnittliche Niederschlagsmenge von etwa 1 Prozent.

Unabhängig von der Marvel Forschung, atmosphärischen Wissenschaftler Mark Jacobson an der Stanford University in Kalifornien und Wind macht Forscher Cristina Archer an der University of Delaware in Newark, verwendet ein 3-d-Computer-Modell, die Wechselwirkungen zwischen Atmosphäre, Land und Meere auf globaler Ebene, einschließlich Faktoren wie Chemie und Wasserdampf Inhalte analysiert. Sie schätzten die Menge an Energie Turbinen mit Hubs befindet sich eine konventionelle Höhe von 330 Fuß über dem Boden extrahieren konnte, basierend auf Daten der Hersteller auf wie Turbinen Wind in Strom umwandeln. Sie simuliert auch Turbinen 6 Meilen über dem Boden, die typische Höhe des Jetstreams.

Sie fanden die Höhe der Windkraft zur Verfügung auf dem Höhepunkt der meisten modernen Windkraftanlagen vor der Punkt von abnehmenden Wirtschaftserträgen ca. 80 Terawatt auf allen Kontinenten minus der Antarktis und in der Nähe der Küste und mehr als 250 Terawatt ist, wenn über die gesamte Oberfläche des Planeten, einschließlich der Ozeane WEA platziert werden konnten. In Höhe des Jetstreams ca. 380 Terawatt erscheint zur Verfügung.

Die Zahlen beider Teams sind teilweise nicht genau vergleichbar, da Jacobson und Archer schaute auf die Gewinnung von Energie in bestimmten Höhen in der Atmosphäre, Marvel und ihre Kollegen mehr Atmosphäre als Ganzes gesehen.

"Die beiden Teams die gibt uns noch mehr Vertrauen in unsere Ergebnisse ähnliche Schlussfolgerungen mit zwei unterschiedlichen Ansätzen erhalten", sagte Archer.

Realistischer, fand Jacobson und Archer, dass 4 Millionen 5-Megawatt-Anlagen auf der Oberfläche des Planeten mehr als 7,5 Terawatt macht ohne erhebliche negative Auswirkungen auf das Klima liefern könnte. Dies ist mehr als die Hälfte der weltweiten Energiebedarf bis zum Jahr 2030, optimistisch davon aus, dass bis dahin alle Energie zu sauberer Energie umgewandelt wird.

Die Forscher vermuten die Hälfte dieser Turbinen in den Ozean platziert werden, während die anderen ein wenig mehr als 0,5 Prozent der Landoberfläche der Erde--etwa die Hälfte der Fläche von Alaska erfordern würde. Praktisch keine dieser Gegend für den Wind genutzt werden müssten, aber könnte zum Beispiel auch als Ackerland, Ranchland oder Wildtiere Konserven dienen. Diese bodengebundenen Turbinen an windigen Standorten weltweit ausbreiten, wie die amerikanische Prärie und der Sahara Effizienz erhöhen würde, indem sie stehlen Windenergie von einander zu halten, und ihre Gesamt-Umweltbelastung reduzieren würde.