根據(jù)康奈爾(Cornell)的最新研究，美國(guó)可以在10年內(nèi)以輕柔的方式發(fā)電20%的電力。

地球與大氣科學(xué)系教授Sara C. Pryor說(shuō)：“美國(guó)目前約有7%的風(fēng)能來(lái)自電力。”“這項(xiàng)研究表明，將風(fēng)力渦輪機(jī)的裝機(jī)容量從2014年的水平提高三倍，將使我們實(shí)現(xiàn)20%的風(fēng)力發(fā)電目標(biāo)，而無(wú)需增加土地，也不會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的效率或當(dāng)?shù)貧夂蛟斐韶?fù)面影響。”

這項(xiàng)研究名為“美國(guó)20%的風(fēng)能發(fā)電對(duì)系統(tǒng)效率和區(qū)域氣候的影響有限”，該研究于1月17日在《自然科學(xué)報(bào)告》上發(fā)表。這項(xiàng)研究由美國(guó)能源部科學(xué)辦公室資助，并且基于一系列廣泛的高分辨率大氣模擬。

Pryor與Sibley機(jī)械與航空航天學(xué)院教授Rebecca J. Barthelmie以及博士后研究員Tristan J. Shepherd合作，研究了到2030年風(fēng)能如何從目前水平擴(kuò)展到整個(gè)美國(guó)電力供應(yīng)的五分之一的方案，如美國(guó)能源部國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)在2008年所概述。

NREL報(bào)告稱(chēng)這是“ 20%的風(fēng)能情景”，該報(bào)告指出，到2030年，美國(guó)20%的風(fēng)能產(chǎn)生的電力可消除約8.25億公噸的二氧化碳排放。

研究人員說(shuō)，從2016年到2017年，美國(guó)的風(fēng)力發(fā)電量增長(zhǎng)了12%，達(dá)到254兆瓦時(shí)，然后在2018年又增長(zhǎng)了8.3%，達(dá)到275兆瓦時(shí)。在這種情況下，美國(guó)目前每月使用大約310至320兆瓦時(shí)的電力，這些電力來(lái)自煤炭，天然氣，核能和可再生能源發(fā)電廠(chǎng)。

普賴(lài)爾說(shuō)：“風(fēng)能已經(jīng)在使全球能源體系脫碳中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。”“風(fēng)力發(fā)電機(jī)償還他們的三至七個(gè)月操作的部署和制造相關(guān)的壽命的碳排放量，并提供近30年來(lái)幾乎無(wú)碳的電力產(chǎn)生。”

但是，研究人員問(wèn)道，將風(fēng)力渦輪機(jī)數(shù)量增加四倍是否會(huì)降低收集能量的渦輪機(jī)機(jī)隊(duì)的效率?那一代人會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)貧夂虍a(chǎn)生負(fù)面影響嗎?

在大型風(fēng)力渦輪機(jī)的高密度陣列中，研究人員研究了與稱(chēng)為“風(fēng)力渦輪機(jī)尾流”的現(xiàn)象相關(guān)的系統(tǒng)范圍效率的可能下降，在這種現(xiàn)象中，風(fēng)力渦輪機(jī)提取動(dòng)量會(huì)降低風(fēng)速。此喚醒是通過(guò)與大氣中的空氣原狀混合侵蝕，但可以降低風(fēng)速，關(guān)于下游風(fēng)輪機(jī)撞擊。

Barthelmie說(shuō)：“上游風(fēng)力渦輪機(jī)對(duì)風(fēng)的'盜竊'降低了整個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)集合所產(chǎn)生的總功率，并且增強(qiáng)的混合(湍流)可以改變風(fēng)力渦輪機(jī)附近的當(dāng)?shù)貧夂驐l件。”

研究人員提供了一些方案，例如使用改進(jìn)的技術(shù)為渦輪機(jī)提供動(dòng)力，以在不使用額外土地的情況下擴(kuò)大風(fēng)力渦輪機(jī)的安裝能力。研究人員證明，裝機(jī)容量的擴(kuò)展對(duì)系統(tǒng)范圍的效率影響很小，而對(duì)當(dāng)?shù)貧夂虻挠绊憚t很小，而通過(guò)部署大型，先進(jìn)的渦輪機(jī)可以減少這種影響。