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在德国的风电场的鸟瞰图。信用:狮子座安德罗诺夫/ Alamy图片社图片。
在德国的风电场的鸟瞰图。 信用:狮子座安德罗诺夫/ Alamy图片社图片。
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2019年7月5日11:47

欧洲可以得到10倍“,从陆上风电的电力需求,研究报告说

乔希Gabbatiss

乔希Gabbatiss

19年7月5日
乔希Gabbatiss

乔希Gabbatiss

2019年5月7日|上午11:47
乐动体育app 欧洲可以得到10倍“,从陆上风电的电力需求,研究报告说

在欧洲陆上风力涡轮机的增加部署可在技术上提供大陆有超过10倍,其现有的电力需求,根据新的纸张。

为了使他们的估计,一队德国研究人员考虑到不断变化的风速,所有可用的土地和,重要的是,未来的涡轮设计,已经进入市场。

虽然他们注意,从风力发电欧洲的功率的100%,实际上不会由于社会,经济和政治上的限制是可行的,科学家们说,他们估计提供了一个“显著较高的”数字比风能潜力的最先前的评估。

他们的论文,发表在杂志能源他还指出,随着技术的进步,由此产生的电力成本将比以前的研究估计的要便宜。

一些国家,包括英国,一直与政治上反对陆上风电。然而,与欧盟在未来几年面临着雄心勃勃的气候目标,风能有望成为最大贡献者内不到十年该地区的电力供应。

可再生能源目标

既然这样,在欧盟的目标是在2050年与1990年相比由80-95%,以减少温室气体的排放,在一片越来越大的压力会员国同意在净零目标。

实现这些目标将需要整个大陆巨大的转向可再生电源。德国已经承诺到本世纪中叶几乎完全切换到可再生能源。

风——尤其是陆上风——预计将为实现这些目标做出重大贡献。的国际能源机构的(IEA)世界能源展望去年结束的风能将取代煤炭,核能和天然气,并成为2027年欧盟最大的动力源。

然而,这表现在英国 - 在削减政府补贴和更严格规划规则有有效地阻止陆上风电的进步,因为2015年 - 政治,社会和经济因素增加了不确定性显著这项技术的未来。

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第一维斯塔斯V136-3.45MW®涡轮机的安装。信用:维斯塔斯

各个研究试图估计整个大陆的风电装机容量,增加了关于该技术的可行性证据身体。这些研究考虑多种因素,如天气状况和风电场来衡量的最大潜在风力发电在整个地区假想位置。

这些研究都倾向于估计总容量欧太瓦(TW)约为8和12之间,这将导致年度总代之间16和21拍瓦小时(PWH)。根据欧洲每年的发电量BP世界能源的统计评论- 只是3.6PWh,这已经大大超过大陆上所需要的量。

然而,在他们的新论文中,作者解释说,考虑到欧洲未来风力发电的潜力,他们认为这是低估了。

未来派设计

研究人员得出的数字是整个欧洲可安装的风能装机容量为13.4太瓦,仅略高于之前的估计。

然而,大步来自他们的平均年发电潜力估计,这是34.3PWh。这是13PWh高于最近的估计做出其他科学家和10倍以上的功率比BP数据表明,当今欧洲使用。

在他们的论文中,作者们将这种差异部分归因于他们识别适合建造风电场的土地和估计天气的方法。至关重要的是,他们还强调了他们对未来涡轮设计的关注,这种类型的设计预计将在未来几年成为标准。

合格的土地
[106千米2]
能力
(TW)

[PWH]
平均FLH
[千瓦时千瓦1]
本研究 1.35 13.4 34.3 2560
博世等。 1.23 12.4 21.3 1724
Eurek等。 1.99 10.0 21.1 2117
施德达 N/A 8.7 21.5 2471
McKenna等。 0.94 8.4 16.4 1946年
扎帕和布鲁克 N/A 0.543 N/A N/A
国际能源署(IEA) N/A N/A 11.5 N/A
联合研究中心 N/A N/A N/A 3942
下表显示总的欧洲陆上风覆盖,容量,新一代的估计和全负荷小时(FLH),由不同的研究小组估计。(Ryberg et al., 2019)

大卫·塞韦林Ryberg,一个博士生在j Forschungszentrum在北莱茵 - 威斯特法伦州谁领导了这项研究,解释对碳简要为什么这是非常重要的:乐动体育下载app

“采用未来轮机设计对这些代潜在的调查结果,并推而广之,将彻底改变假定能源系统的设计努力的结果产生重大影响。”

在过去的十年中,出现了平稳上升在涡轮机的容量,轮毂高度和转子直径,并且这些趋势预计将继续。虽然其他研究使用现代涡轮机作为基线,Ryberg和他的同事们选择,而不是用一个未来的涡轮,他们认为将是广泛的,到2050年。

他们说,它的特征代表的未来规范“保守估计”的基础上的变化和笔记的历史汇率,这样的设计与对准投影被形容为“可能”由国际能源署提出。此外,这种涡轮机已经存在的形式维斯塔斯V136,4.2MW风力涡轮机,其首次亮相今年早些时候在丹麦的第一个免费的补贴,风电场。

贸易协会的安德鲁·坎宁WindEurope告诉碳简单介乐动体育下载app绍这是“极有可能”是“更好,更有效和更强大的涡轮机”将继续在不久的将来出现:

“我们确实看到在过去几年的趋势,其中风力涡轮机正变得更加高效。他们已经在高度成长的肯定,但他们也已经变得更加有效率。他们可以在较低和较高的风速下工作,使他们能够捕获更多的风能更多的时间,这意味着他们产生更多的电力[对于给定的装机容量]“。

这些新的涡轮机都在使用的潜力“电厂改造”现有的风电场为好。这是一个老风电场发电机组在其生命的最后所取代,与新的和经常较大的车型。

坎宁注意到的情况萨尔瓦多Carbito在用15台新涡轮机取代90台第一代涡轮机后,其发电能力从22.8兆瓦提高到31兆瓦。

位置和成本

承接他们的分析,研究人员首先排除了无处乐动体育app苹果j不在,这是不适合风电场建设。这包括不包括绕绕上人口最稠密的地区所有定居点1.2公里的区域800米区。更禁区被周围放置各种各样的位置,从机场和电力线路保护鸟类栖息地和露营地。

即使在这方面的努力,研究人员留下了130万平方公里总面积 - 在风电场理论上可以建成 - 大致欧洲的整个陆地面积的四分之一。这是大致相同的范围内过去的研究中。

然后,他们使用的算法,以确定安装地点的涡轮的最大数量和模拟,以确定这些网站在37年的寿命过程中每小时产生。

欧洲的平均年风力容量因子图,不包括任何考虑如何适合建造风力发电场的土地。(Ryberg et al., 2019)

欧洲的平均年风力容量因子图,不包括任何考虑如何适合建造风力发电场的土地。(Ryberg et al., 2019)

这是新的投影以前的研究发散。提高整体能力,并增加了新的涡轮机意味着它估计远远高于一代潜在的效率的结合。作者指出这显著上扬没有在欧洲分布均匀,与国家免受强风,如英国,丹麦和爱尔兰受益,看到了最大的潜在收益。

Ryberg和他的团队还考虑风电的下已经在文献中列出的欧洲可再生能源的方案的成本。他们发现,未来的涡轮机能够在比现代的设计更便宜的价格来产生电力,部分原因是由于其承受风速的间歇好,所以能力,操作较少的备份存储。即使在最风电场构造的地区,他们得出结论:从风用电成本不会超过每千瓦时(5P)€0.06,研究人员说。

风的未来

Ryberg指出,他们的论文是基于一个假设情况。虽然他们都谨慎地排除建立“一所学校的顶级”不现实的涡轮机,例如,这并不意味着欧洲的四分之一将永远在现实风电场覆盖。他解释了为什么他不认为欧洲朝着EN完全由风力驱动的未来走向:

“许多这样的技术产生潜在的不会是经济上的吸引力。此外,地理空间分布不完全对应于所有的能源需求地区 - 例如,我们发现在瑞典高风力发电的潜力,这相比于德国,法国,意大利和英国相对较低的能源需求。除了this, the ‘间歇”风是一个众所周知的概念,它可以使全欧洲风能源系统成本 - 由于能源存储和传输的要求 - 而且难以管理“。

然而,这并不意味着纸缺乏现实意义。而在地方政客如波兰坎宁表示,最近几年英国一直抵制陆上风力发电,民调显示,欧洲公众“压倒性地”支持这项技术。

通过Ryberg和他的团队表演进行的研究,不仅是风电的广泛部署可以想象,它很可能是便宜的。这些事实“来说话”,说甘宁,并潜移默化地影响政治家制定国家能源和气候计划,企图以满足欧洲排放目标的决定。

Ryberg称,仅使用现有的涡轮机设计的当试图衡量未来系统供电欧洲可能会增加偏见他们的设计,打消人们对投资于不属于传统上的“强”风电的任何位置。用他的团队的多了起来,最新的模拟,他解释范围可以广泛得多:

“由于政策制定者必须依靠为了这些假定能源系统的评估,告知他们的决定,很显然,利用未来的涡轮机设计应该导致进一步扩散,并在欧洲风能部门的支持。”

Ryberg, D.S.等人(2019)欧洲陆上风能潜力的未来:先进涡轮设计的详细分布和模拟,能源,https://www.乐动体育 英超sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0360544219311818

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