โพสต์ยอดนิยม

ตัวเลือกของบรรณาธิการ - 2019

เนื่องจากฟาร์มกังหันลมขยายตัวการวิจัยแสดงให้เห็นว่าพวกเขาสามารถให้ผลตอบแทนที่ลดลงได้

Anonim

พลังงานลมที่กำลังหมุนเวียนกำลังประสบกับความคืบหน้าด้วยกังหันลมที่เพิ่มขึ้นทั่วทั้งภูมิประเทศในสหรัฐฯและต่างประเทศ ตามข้อมูลของสำนักงานสารสนเทศด้านข้อมูลพลังงานสหรัฐระบุว่าพลังงานลมเป็นสัดส่วนร้อยละ 3.3 ของการผลิตกระแสไฟฟ้าในสหรัฐอเมริกาในปี 2554 ทั่วโลกตัวเลขดังกล่าวอยู่ที่ 2.9 เปอร์เซ็นต์ในปีเดียวกัน

การโฆษณา


เมื่อกังหันลมขยายตัวนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแคนซัสกำลังมองหาว่ากังหันเหล่านี้มีผลต่อลมของตัวเองอย่างไร เกิดอะไรขึ้นกับลมเมื่อมีกังหันลมจำนวนมากขึ้นทำให้พลังงานของการเคลื่อนไหวในชั้นบรรยากาศลดลง?

ศาสตราจารย์ด้านบรรยากาศ Nate Brunsell และ David Mechem ใน KU's Department of Geography เป็นผู้ร่วมเขียนผลการศึกษาใหม่ที่ตีพิมพ์เผยแพร่ใน รายงานของ National Academy of Sciences โดยกลุ่มวิจัยนานาชาติที่ประเมินผลกระทบของฟาร์มลมขนาดใหญ่ต่อการไหลของชั้นบรรยากาศและ ผลกระทบต่อพลังงานทดแทนที่กังหันสามารถผลิตได้

"กังหันลมผลิตกระแสไฟฟ้าโดยการนำพลังงานออกจากลมดังนั้นจำนวนกังหันลมที่มีจำนวนมากจะส่งผลให้ลมลดลงในชั้นบรรยากาศลดลง" Mechem กล่าว

นักวิจัยหาจำนวนปรากฏการณ์นี้ในการจำลองเชิงตัวเลขด้วยการใช้แบบจำลองที่มีความซับซ้อนซึ่งปกติใช้สำหรับการคาดการณ์สภาพอากาศไปยังภูมิภาคที่มีแรงมากที่สุดแห่งหนึ่งของสหรัฐอเมริกา

ทีมงานพบว่าผลการชะลอตัวที่เกิดจากกังหันลมเป็นสิ่งสำคัญสำหรับฟาร์มกังหันลมขนาดใหญ่และส่งผลให้เกิดพลังงานทดแทนน้อยลงตามสัดส่วนที่สร้างขึ้นสำหรับกังหันแต่ละตัวเทียบกับพลังงานที่จะเกิดจากกังหันลมที่แยกได้

ขณะที่นักวิจัยชี้ว่าไม่มีฟาร์มกังหันลมในปัจจุบันหรือที่วางแผนไว้ใช้ขนาดหรือความเข้มข้นที่อาจทำให้เกิดผลกระทบจากการชะลอตัวผลการทดลองของพวกเขาบ่งชี้ว่าปรากฏการณ์ที่เชื่อมโยงกับฟาร์มกังหันลมขนาดใหญ่จะต้องมีการวางแผนสำหรับพลังงานลมในอนาคตด้วย

Brunsell กล่าวว่า "เมื่อมีการติดตั้งกังหันลมเพียงไม่กี่กังหันแต่ละกังหันจะส่งผลให้มีการผลิตไฟฟ้าเพิ่มขึ้นเช่นเดียวกับที่คุณคาดหวังไว้"

ตามที่นักวิจัยกล่าวว่าเมื่อมีการติดตั้งกังหันจำนวนมากในพื้นที่ขนาดเล็กปริมาณการผลิตกระแสไฟฟ้าจะไม่ถูกควบคุมโดยการคูณง่ายๆ

"แทนที่จะเป็นเพราะกังหันดึงพลังงานจากลมกังหันแต่ละตัวจะก่อให้เกิดกระแสไฟฟ้าน้อยลงและน้อยลง" Mechem กล่าว

การจำลองแบบของทีมคาดการณ์ว่าผลการชะลอตัวนี้ส่งผลให้ขีด จำกัด 1 เมกกะวัตต์ต่อตารางกิโลเมตรสามารถสร้างขึ้นได้ซึ่งน้อยกว่าประมาณการก่อนหน้าที่ไม่ได้คำนวณผลกระทบ ปัจจุบันฟาร์มกังหันลมมีการดำเนินงานที่ต่ำกว่าขีด จำกัด ของรุ่นนี้ แต่ผู้เขียนพบว่าผลการชะลอตัวนี้จำเป็นต้องคำนึงถึงโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเปรียบเทียบแหล่งพลังงานทดแทน

การศึกษาได้รับการเผยแพร่ออนไลน์ในวารสาร วิชาการของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติ เมื่อวันที่ 24 สิงหาคม

การโฆษณา



เรื่องราวที่มา:

วัสดุที่จัดทำโดย University of Kansas หมายเหตุ: อาจมีการแก้ไขเนื้อหาสำหรับรูปแบบและความยาว


Journal Reference :

  1. Lee M. Miller, Nathaniel A. Brunsell, David B. Mechem, Fabian Gans, Andrew J. Monaghan, Robert Vautard, David W. Keith, Axel Kleidon สองวิธีในการประเมินขีด จำกัด สำหรับการผลิตพลังงานลมขนาดใหญ่ การดำเนินการของสถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์แห่งชาติ, 2015; 201408251 DOI: 10.1073 / pnas.1408251112