Storskala amerikansk vindkraft kan forårsage betydelig opvarmning

Billeder af Clark | Flickr

Vindkraft boomer i USA.

Det er udvidet 35 gange siden 2000 og nu giver 8 % af landets elektricitet. Det amerikanske energiministerium forventer vindmøllekapacitet til mere end firdoblet igen i 2050.

men a ny undersøgelse af et par Harvard-forskere finder, at en høj mængde vindkraft kan betyde mere klimaopvarmning, i det mindste regionalt og i de umiddelbare årtier frem. Avisen rejser alvorlige spørgsmål om, hvor meget USA eller andre nationer bør se til vindkraft for at rydde op i elsystemer.

Undersøgelsen, offentliggjort i tidsskriftet Joule , fandt ud af, at hvis vindkraft leverede alle amerikanske elektricitetsbehov, ville det opvarme overfladen af ​​det kontinentale USA med 0,24 ˚C. Det kunne væsentligt overstige reduktionen i USA's opvarmning opnået ved at dekarbonisere landets elektricitetssektor i dette århundrede, hvilket ville være omkring 0,1 ˚C.

Hvis dit perspektiv er de næste 10 år, har vindkraft faktisk - i nogle henseender - mere klimapåvirkning end kul eller gas, sagde medforfatter David Keith, professor i anvendt fysik og offentlig politik ved Harvard, i en erklæring. Hvis dit perspektiv er de næste tusind år, så er vindkraft enormt renere end kul eller gas.

Specifikt kan den undgåede opvarmning opnået ved at eliminere fossile brændstoffer overgå enhver opvarmning fra vind i omkring et århundrede i det undersøgte scenarie, efterhånden som emissionsreduktioner akkumuleres.

Keith og hovedforfatter Lee Miller, en postdoc ved Harvard, understreger, at konklusionerne betyder, at videnskabsmænd og politiske beslutningstagere bør tage denne bivirkning af vindkraft alvorligt - og nøje overveje, hvilken rolle ressourcen skal spille i skiftet til ren energi.

Vores analyse tyder på, at - hvor det er muligt - kan det give mening at presse lidt hårdere på at udvikle solenergi og lidt mindre hårdt på vind, sagde Keith i en e-mail.

Navnlig var opvarmningseffekten fra vind i det undersøgte scenarie 10 gange større end klimaeffekten fra solfarme, som også kan have en lille varmeeffekt .

Kerneproblemet er, at vindmøller genererer elektricitet ved at trække energi ud af luften, bremse vinden og på anden måde ændre udvekslingen af ​​varme, fugt og momentum mellem overfladen og atmosfæren, forklarer undersøgelsen. Det kan give en vis grad af opvarmning.

Tidligere undersøgelser pegede også på effekten, men de så generelt på enten småskala eller globale påvirkninger. Den nye undersøgelse forsøgte at udforske en plausibel skala af vindkraft i et enkelt stort land. Den sammenlignede modelresultater med direkte observationer ved vindmølleparker og fandt, at de matchede.

Der er nogle vigtige begrænsninger for undersøgelsen. Den bemærker, at opvarmningseffekten i høj grad afhænger af lokale vejrforhold samt type og placering af møller. Den analyserede ikke påvirkninger uden for det kontinentale USA eller tidsperioder ud over et år. Og det er svært at forestille sig noget, der nærmer sig dette niveau af vindkraft, der rent faktisk bliver bygget i nationen.

Stanford-professor John Dabiri kritiserede undersøgelsen og sagde, at simuleringerne var afhængige af en proxy for vindmøller, der øger aerodynamisk modstand på jordens overflade (se John Dabiri: Innovators Under 35).

Det er velkendt, at denne type modelleringsantagelse gør et dårligt stykke arbejde med at forudsige strømmen i rigtige vindmølleparker, sagde han i en e-mail.

Dabiri, en ekspert i vindmølledesign, siger, at en mere realistisk tidligere simulering fandt en lille temperaturændring nær overfladen.

Den amerikanske vindenergiforening udfordrede også hurtigt udformningen af ​​konklusionerne.

'Fordi den nylige undersøgelse kun fokuserer på lokaliserede påvirkninger over en kort periode, overvurderer den i høj grad overfladetemperaturpåvirkningen af ​​vedvarende ressourcer i forhold til fossile brændstoffer,' lød en erklæring sendt til MIT Technology Review, tilskrives handelsgruppens tidligere seniordirektør for forskning, Michael Goggin. 'Hvis avisen i stedet kiggede på tværs af de globale og langvarige tidsskalaer, der betyder noget, ville vedvarende ressourcer klare sig hundredvis af gange, hvis ikke uendeligt bedre end fossile ressourcer.'

Harvard-forskerne sagde, at deres resultater matchede direkte observerede effekter fra hundredvis af amerikanske vindmølleparker.

Keith, en åbenhjertig fortaler for ren energi til at bekæmpe global opvarmning, siger, at han er sikker på, at papiret vil blive fejlfortolket eller forkert fremstillet af nogle for at argumentere imod udbredelsen af ​​vindkraft.

Men det ville være uetisk for forskersamfundet at skjule påvirkninger fra vedvarende energi, fordi vi mener, de bør fremmes, sagde han.

skjule