北大西洋開放式海洋風(fēng)電場的巨大能源潛力

根據(jù)卡內(nèi)基的安娜波斯納和肯卡爾德拉的最新研究，在開闊的海洋，特別是北大西洋，有相當(dāng)大的機(jī)會產(chǎn)生風(fēng)能。他們的工作由美國國家科學(xué)院院刊發(fā)表。

由于海洋上的風(fēng)速平均高于陸地，因此開闊海域的風(fēng)力渦輪機(jī)理論上攔截的能量是陸地上風(fēng)力渦輪機(jī)的五倍以上。這為通過風(fēng)力渦輪機(jī)產(chǎn)生可再生能源提供了誘人的機(jī)會。但不知道更快的海風(fēng)是否真的可以轉(zhuǎn)換為增加的電量。

“風(fēng)是如此之快，只是因為沒有任何東西可以減緩它們的速度嗎?將大型風(fēng)力發(fā)電場放在那里只會減慢風(fēng)速，以至于它不比陸地更好嗎?” 卡爾代拉問道。

大型風(fēng)電場捕獲的大部分能量來自大氣層中的較高能量，并被傳輸?shù)綔u輪機(jī)可以提取這種能量的表面。其他研究估計，陸基風(fēng)電場的發(fā)電量最大，并得出結(jié)論，這種最大能量提取率受能量從更快，更高的風(fēng)向下移動的速率所限制。

“真正的問題是，”卡爾代拉說，“海洋上空的氣氛能夠比陸地上的大氣能夠向下移動更多的能量嗎?”

Possner和Caldeira的復(fù)雜建模工具將大型堪薩斯風(fēng)電場的生產(chǎn)力與大型理論上的開放式海洋風(fēng)電場進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)在某些地區(qū)，海洋風(fēng)電場的功率至少是陸地風(fēng)電場的三倍。

特別是在北大西洋，風(fēng)力渦輪機(jī)引入的阻力不會像在陸地上那樣減緩風(fēng)速，Possner和Caldeira發(fā)現(xiàn)。這主要是因為大量的熱量從北大西洋流入上層大氣，特別是在冬季。美國沿海地區(qū)變暖的這種對比驅(qū)使頻繁產(chǎn)生的旋風(fēng)或低壓系統(tǒng)穿過大西洋，并且非常有效地將高層大氣的能量吸引到渦輪機(jī)的高度。

“我們發(fā)現(xiàn)巨大的海洋風(fēng)力發(fā)電場能夠在大部分大氣中利用風(fēng)能，而陸上風(fēng)電場仍然受到近地表風(fēng)力資源的限制，”Possner解釋道。

然而，這種巨大的風(fēng)力是非常季節(jié)性的。在冬季，北大西洋風(fēng)電場可以提供足夠的能源來滿足當(dāng)前文明的所有需求，在夏季，這樣的風(fēng)電場只能產(chǎn)生足夠的電力來滿足歐洲或僅美國的電力需求。

開闊海域深水區(qū)的風(fēng)力發(fā)電正處于商業(yè)化的初期階段。Possner和Caldeira研究所確定的巨大風(fēng)力資源為開發(fā)低成本技術(shù)提供了強大動力，這些技術(shù)可以在開闊海洋環(huán)境中運行，并將這些電力傳輸?shù)娇梢允褂玫耐恋亍?/p>