Влияет ли энергия ветра на погоду?

Меня всегда удивляло с какой  скоростью развиваются альтернативные источники энергии. Особенно в последние два года появилось огромное количество ветряных турбин. А вот если построить количество ветряных мельниц, достаточное для покрытия значительной части потребностей Земли (скажем 50 процентов), повлияет ли это на погоду?

 Лишенным воображения этот вопрос может показаться забавным. Но скажите это редакции журнала «Atmospheric Chemistry and Physics»,  который опубликовал в прошлом году достаточно подробную статью на эту тему.  Хотя стоит заметить, что выводы, представленные там, были слишком техническими для научно-популярного издания.

В  статье  «Ответ погоды на огромное количество турбин» представлено много увлекательных аспектов. Вот основные из них.

• Когда  авторы статьи говорят «огромное», они не шутят. Они спроектировали последствия строительства гипотетической фермы, охватывающей 23 процента всей площади Северной Америки, что составляет около 5,7 миллиона квадратных километров. Эта ферма  заняла бы практически всю центральную часть США, протянувшуюся от Нью-Мексико до Джорджии на юге и тянущуюся через Великие озера до Гудзонова залива в Канаде. Количество турбин должно было составлять порядка 9 000 000.

• Смоделированные турбины вместе могут генерировать почти 2,5 тераватта мнимой электроэнергии. Чтобы представить это в перспективе, нужно учитывать, что общий объем мировой электрической мощности в настоящее время составляет, по некоторым оценкам, около 5 тераватт. Другими словами,  проводился расчет влияния на погоду полученных от ветра 50 процентов мировой электроэнергии, учитывая, что все эти турбины будут находиться в одном месте. (Это, кстати, было случайностью, так как фактическая цель эксперимента состояла в том, чтобы посмотреть, что может произойти, если мы будем использовать ветер для генерации всех энергетических потребностей человечества, а не только электроэнергии.

• Используя расчетную модель климата, «исследователи» подсчитали, что, когда турбины работают нормально, скорость ветра внутри фермы падает, и ветры, которые дуют рядом с ней, могут изменить свое направление, но незначительно. Но если внезапно остановить сразу все мельницы, можно изменить направление штормов в Северной Атлантике. Коротко говоря, при определенных обстоятельствах, мы можем использовать ветряные турбины, чтобы влиять на погоду.

Что достаточно интересно само по себе. Стоит заметить, что другие исследования также показали значительные локальные и глобальные влияния на погоду. Но потенциал изменение климата является лишь частью влияния крупномасштабной ветроэнергетики. Смотрите сами:

• «Исследователи» из журнала согласились с тем фактом, что их гипотетическая ферма значительно превосходит по размерам любую, которую, вероятно, могут построить. Что справедливо, так как пока никто не собирается построить одну гигантскую ветряную ферму. (С одной стороны, снижение скорости ветра внутри фермы может сделать весь проект менее эффективным).  Но воображаемая ферма может дать представление о ресурсах, необходимых для создания значительного количества электроэнергии с помощью ветра. Считается, что для удовлетворения мирового спроса на энергию в целом, а не только на электричество в частности,  в 2010 году была необходима мощность примерно равная 44 тераватт. Если учитывать, что только 10 процентов этой энергии приходится на ветряные турбины, то мы получаем — 4,4 тераватт.

• А это огромное число ветряных мельниц. В другой широко известной статье, опубликованной в 2010 году, Цзянь Ван и Рон Принн из Массачусетского технологического института утверждают: «Предполагая,  что эти турбины будут эффективно работать на полную мощность только 1/3 часть времени, необходимо иметь их 13 миллионов для удовлетворения потребности в энергии, равной 4.4 тераватт, и они будут занимать площадь континентального масштаба». Если  их расположить в 800 метрах друг от друга, то 13 миллионов турбин займут  площадь более 8 миллионов квадратных километров — примерно 5 процентов от общей площади суши в мире, что приблизительно сравнимо с  более, чем  третью площади Северной Америки, не считая «заморские» владения. Стоимость такого проекта будет равна $ 45 трлн.

• Только часть из этих турбин может быть установлена в США, но тем не менее, перед нами проект достаточно внушительных размеров. Министерство энергетики США подсчитало, что для удовлетворения 20 процентов спроса на электроэнергию в стране с помощью энергии ветра в 2030 году потребуется 300 гигаватт генерирующих мощностей, что составляет 150 000 турбин в 46 штатах.

Самая большая ветряная ферма в США на данный момент, «Horse Hollow Wind Energy Center», расположенная в Техасе, насчитывает 421 турбин. Проект «Cape Wind» в штатe Массачусетс, который в 2010 году получил одобрение на федеральном уровне, насчитывает 130 турбин, спровоцировал многолетние споры.

Мне нравится идея использования энергии ветра. Создание эквивалентного количества электроэнергии с помощью ископаемых видов топлива наносит более значительный ущерб окружающей среде. Но, в свою очередь, масштабное строительство установок для добычи энергии ветра, как минимум, трансформирует ландшафт в такой степени, которую не видели со времен освоения девственных лесов.

Конечно же это будет работать великолепно, и если в конце концов это означает, что сельская местность будет усеяна ветряными мельницами, то думаю, мы привыкнем к этому. Но, как показывают результаты «исследователей» из вышеупомянутого журнала, делая инвестиции такого масштаба, следует поинтересоваться, на чем это может отразиться?

Что ещё почитать:

В каких странах нет рек?

Читайте также:

комментариев 7

  1. Юрий:

    Интересная статья, хотя, рассуждения и гипотетические.
    Мне тоже нравится развитие направления по использованию энергии ветра.
    Но, думаю, оно может развиваться только для производства некоторой части необходимой человечеству энергии. А влияние на климат уже существующих факторов ученые пока не могут полностью определить. Что уж говорить о гипотетических построениях. В реальности могут «всплыть» много неучтенных факторов.

  2. Аркадий:

    Я действительно слышал, что наличие огромного скопления ветрогенераторов в одном месте может влиять на скорость ветра и даже на изменение климата в этом регионе.

  3. Николай:

    Ни на что она не влияет, тут все естественное, тем более я об этом неплохо знаю, но такой способ получения энергии очень редко используется.

  4. Goshia:

    Для того чтобы ветряки не занимали много места на суше, их в последнее время выносят в моря на мелководье, а электрокабели выводят по дну на берег. При этом в море ветра всегда больше, чем на суше.

  5. lada7:

    Ветряные мельницы хорошо себя зарекомендовали в небольших хозяйствах. Разговоры о постройке ветровой фермы на 9 миллионов турбин — это утопия. А проводить ещё и расчеты по этому вопросу, могут только люди, которым больше заняться нечем.

  6. Коля:

    По моему, ветрогенераторы слишком низкие, чтобы хоть как то повлиять на погоду. На высоте в 2-3 км ветра куда более сильные, там бы они, быть может, на что то и повлияли.

  7. Елена:

    Даже если большое скопление ветряных мельниц несет угрозу изменения климата то уж точно в меньшей степени нежели, например тепловые электростанции.