所有大型能源系統(tǒng)都具有環(huán)境影響，能夠比較可再生能源的影響是規(guī)劃未來煤炭或天然氣發(fā)電的未來的重要一步。從目前的21世紀(jì)變暖預(yù)測來看，從風(fēng)中提取能量會產(chǎn)生較小的氣候影響，但與使用太陽能將美國的電力排放減少到零的影響相比，氣候影響較大。10月4日在Joule雜志上發(fā)表的研究報告報告了關(guān)于風(fēng)力增加將如何影響氣候的最精確建模，發(fā)現(xiàn)大型風(fēng)力發(fā)電將使美國大陸的溫度升高0.24攝氏度，因為風(fēng)力渦輪機(jī)在大氣中重新分配熱量。

哈佛大學(xué)工程與公共政策教授，資深作者大衛(wèi)基思說：“風(fēng)能通過任何環(huán)境措施擊敗煤炭，但這并不意味著它的影響可以忽略不計。” “我們必須迅速從化石燃料轉(zhuǎn)變?yōu)橥Ｖ固寂欧拧Ｔ诖诉^程中，我們必須在各種低碳技術(shù)之間做出選擇，所有這些技術(shù)都會產(chǎn)生一些社會和環(huán)境影響。”

“風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電也會改變大氣流量，”第一作者Lee Miller說。“這些影響會重新分配大氣中的熱量和水分，影響氣候。我們試圖在大陸范圍內(nèi)模擬這些影響。”

為了比較風(fēng)能和太陽能的影響，Keith和Miller首先使用標(biāo)準(zhǔn)天氣預(yù)報模型建立了2012 - 2014年美國氣候的基線。然后，他們增加了覆蓋美國大陸三分之一的大氣層的影響，其中有足夠的風(fēng)力渦輪機(jī)來滿足當(dāng)前的美國電力需求。如果風(fēng)能在本世紀(jì)下半葉脫碳能源系統(tǒng)中起主要作用，這是一個相關(guān)的情景。這種情況會使美國大陸的表面溫度升高0.24攝氏度。

他們的分析側(cè)重于氣候影響和效益的比較。他們發(fā)現(xiàn)，與風(fēng)相關(guān)的溫室氣體濃度降低需要一個世紀(jì)才能抵消這種影響。該時間尺度大致獨(dú)立于其場景中的總風(fēng)力發(fā)電的具體選擇。

“風(fēng)力的直接氣候影響是即時的，而利益的積累緩慢，”基思說。“如果你的觀點(diǎn)是未來10年，那么風(fēng)電在某些方面實際上比煤炭或天然氣更具氣候影響。如果你的觀點(diǎn)是下一千年，那么風(fēng)能比煤或天然氣更清潔。”

以前的十多項研究現(xiàn)已觀察到美國風(fēng)電場造成的局部變暖。Keith和Miller將他們的模擬變暖與觀測結(jié)果進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)觀測和模型之間存在粗略的一致性。

他們還將風(fēng)力發(fā)電的影響與先前對太陽能對氣候影響的預(yù)測進(jìn)行了比較。他們發(fā)現(xiàn)，對于相同的能量產(chǎn)生率，太陽能的影響將比風(fēng)力小約10倍。但這兩種能源都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

“就每單位能源發(fā)電的溫差而言，太陽能發(fā)電的影響比風(fēng)力小10倍，”米勒說。“但還有其他考慮因素。例如，太陽能發(fā)電場密集，而風(fēng)力發(fā)電機(jī)之間的土地可以共同用于農(nóng)業(yè)。” 風(fēng)力渦輪機(jī)的密度和它們運(yùn)行的??時間也會影響氣候影響。

基思和米勒的模擬并未考慮對全球尺度氣象的任何影響，因此，如此風(fēng)電的部署可能會影響其他國家的氣候，這仍然有些不確定。

“這項工作不應(yīng)被視為對風(fēng)力發(fā)電的基本批評。風(fēng)的一些氣候影響可能是有益的。因此，應(yīng)該將這項工作視為評估這些影響的第一步，”基思說。“我們的希望是，我們的研究結(jié)合最近的直接觀察，標(biāo)志著風(fēng)力發(fā)電的氣候影響開始在關(guān)于能源系統(tǒng)脫碳的戰(zhàn)略決策中得到認(rèn)真考慮的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。”