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    大規模發展風電或引起氣候變暖

    《 中國能源報 》( 2018年11月12日   第 20 版)


    中國能源報訊 據國際能源材料學術期刊《焦耳》近日報道,美國哈佛大學研究人員通過分析美國本土各大型風電站氣候觀測數據,發現大型風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,導致一定程度的大氣變暖。經過測算,如果美國風力發電裝機量達到所需的0.5太瓦,可能導致美國本土有0.24℃的升溫。


    風電一向被認為是一種清潔能源,但作為一種大型能源系統,其對大氣環境的影響也不容忽視。研究論文第一作者、哈佛大學工程與公共政策學者David Keith認為,所有低碳能源技術都會對社會和環境造成影響,人們需要在不同可再生能源中做出選擇。


    在該項研究中,研究人員對全美風電廠的晝夜、季節氣溫變化數據做出統計,發現風電廠大型風機工作區會出現大氣溫度小幅度上升的現象,美國28個運行中的風電廠均能夠觀測到該變暖效應,大氣升溫的現象在夜晚更加明顯。“風力渦輪機發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。”


    為了分析風電對氣候的影響,David Keith和Lee Miller首先使用了標準天氣預測模型,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力發電的情景,也就是滿足當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,正是本世紀下半葉美國建立的在能源領域實現脫碳情景的一部分。


    據了解,此前已有多項關于風力發電對氣候影響的研究,與之前研究的模型與觀測數據相比較,此項研究的結論與之前研究結果大體相符。


    分析認為,風力發電帶來的氣候影響和好處不能一概而論。“大規模風電裝機可能導致的局部升溫是立竿見影的,同時清潔發電帶來的溫室氣體減排效果是慢慢累積的。”David Keith說。根據研究結果,風力發電導致的升溫影響,可能需要一個世紀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,相對目前所預測的全球氣候變暖影響來看,風力發電導致的升溫相對很小,但與另一可再生能源技術——太陽能發電相比,風力發電對氣候的影響卻大得多。據測算,每發出一單位的電力,風電對氣候影響是光伏對氣候影響的10倍以上。


    “這項工作不應該被視為對風能的批評,風能對氣候的一些影響可能是有益的。這項工作應該被視為更認真地評估風電影響的第一步,”David Keith說。“希望我們的研究,結合最近的直接觀察,能夠標志著一個轉折點,讓風能的氣候影響開始在能源系統脫碳戰略決策中得到認真考慮。”


    (李麗旻)


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