气候变化影响全球风能资源分布,在本世纪末全

作者: 科学科技  发布:2019-08-15

美国科罗拉多大学博尔德分校研究人员12月11日在《自然·地球科学》杂志上发表研究报告称,气候变化将对全球风能资源分布产生重要影响,下一世纪北半球许多地区的风能资源可能会减少,南半球一些地区的风能资源会急剧增加。而风能利用是减少碳排放的关键。


这是全球首个聚焦于气候变化对风能资源影响的研究。此次,研究人员将全球气候模型模拟结果与工业风能功率曲线结合起来,得出预期气候变化对未来风能产能的影响。他们发现,如果二氧化碳排放没有受到遏制,到2100年,北半球中纬度地区,如北美、日本、蒙古和地中海地区的风能资源可能会减少,而南半球和热带地区,如巴西、西非、南非和澳大利亚等地区的风能资源则会增加。

CIRES和RASEI的研究人员认为,下一个世纪的风能资源可能会在北半球的许多地区减少,并可能在南部的几个热点地区急剧增加。

南北半球风能资源变化原因不同。在北半球,北极地区气温上升会削弱其与赤道地区的温差,中纬度地区的风速将减慢,从而削弱这一地区的风电资源。而在南半球,海洋面积更大,陆地与海洋温度上升速率差异会加大它们之间的温度差,从而使得巴西、澳大利亚等地区的风电资源大幅增加。

首席作者Kris Karnauskas说“有很多研究都在研究能源生产转变的潜在气候影响——比如从化石燃料转向可再生能源,但并没有像风能那样关注气候变化对能源生产的影响。”

研究人员指出,为应对气候变化问题,许多国家都在努力转变能源生产方式,借此降低人类对化石能源的依赖。目前,虽然风能仅占全球能源消耗的3.7%左右,但全球风电装机容量正在迅速增长。许多国家将风力发电作为达成《巴黎协定》设定减排目标的重要手段。在这种背景下,新研究对于决策者如何投资风电技术具有重要参考作用。

澳门金沙js55,目前,风力发电仅占全球能源消耗的3.7%,但全球风电装机容量正迅速增长——每年约为20%。Karnauskas和同事Julie Lundquist和Lei Zhang希望更好地理解生产的可能转变,因此他们转向了一套国际气候模型产出,以评估全球风能资源的变化。然后,该团队利用风能产业的“动力曲线”,将全球风、密度和温度的预测转化为风能生产潜力的估计。

虽然不是所有的气候模型都同意未来将会带来什么,但实质性的变化可能正在发生,尤其是在全球风能潜力上的显著不对称性。如果二氧化碳排放量继续处于高位,北半球中纬度地区的风能资源可能会减少,到2100年,南半球和热带地区的风力资源将会增加。

奇怪的是,研究小组还发现,如果减少排放水平,在未来几十年里降低排放量,他们只会看到北方的风力发电减少——这可能不会与南方的电力增长相抗衡。

可再生能源决策者通常会在今天风力持续强劲的地区规划和安装风力发电场。例如,美国中西部的大草原——今天和最近几十年都有风——点缀着成千上万的涡轮机。尽管新的评估报告认为,未来20年这些地区的风电产量将与今天类似,但到本世纪末,风力发电量可能会大幅下降。

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