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一个风途狼的鸟瞰图在德国。资料来源:Leonid Andronov / Alamy Stock Photo。
一个风途狼的鸟瞰图在德国。 资料来源:Leonid Andronov / Alamy Stock Photo。
AC米兰赞助商必威
2019年7月5日47

学习说,欧洲人可以从陆上风中获得10次的电力需求。

Josh Gabbatiss.

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07.05.19
Josh Gabbatiss.

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05.07.2019 |上午11:47
AC米兰赞助商必威 学习说,欧洲人可以从陆上风中获得10次的电力需求。

根据一篇新的论文,欧洲境外的陆上风力涡轮机的陆上风力涡轮机的推出可以在技术上提供超过10倍的电力需求。

为了估计,德国研究人员的团队考虑了风速变化,所有可用的土地,都是已经进入市场的无可用的土地,无论是未来主义的涡轮机设计。

尽管他们指出,由于社会、经济和政治方面的限制,欧洲100%依靠风力发电实际上是不可行的,但科学家们表示,他们的估计给出了一个“明显高于”以往大多数风力潜能评估的数字。

他们的论文,在期刊上发表必威体育在线注册此外,还表明,随着技术的进步,所得电力的成本比以前的研究估计便宜。

包括英国在内的一些国家挣扎着政治反对陆上风。然而,随着欧盟在未来几年面对雄心勃勃的气候目标,风将预计风风将是最大的贡献者到该地区的电源不到十年。

可再生目标

在它所有于,与1990年相比,欧盟旨在将温室气体排放量减少80-95%,而1990年越来越大的压力对成员国达成一致意见净零目标。

实现这些目标将需要整个大陆的巨大转移到可再生电源。德国已经承诺几乎完全转换为本世纪域的可再生能源。

风 - 特别是陆上风 - 有望对这些目标作出重大贡献。这国际能源机构必威体育在线注册(IEA)世界能源前景必威体育在线注册去年的束缚能源被设定为超越煤炭,核能和天然气,并将必威体育在线注册欧盟最大的电源成为2027年。

但是,正如英国所证明的那样 - 削减政府补贴和更严格的规划规则有效封锁自2015年以来,陆上风的进步 - 政治,社会和经济因素对这项技术的未来增加了显着的不确定性。

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各种各样的学习已经试图估计整个大陆的风力容量,增加了关于技术可行性的证据。这些研究考虑了因因素,例如风雨仪的天气模式和假设地点,以衡量该地区的最大潜在风力。

这些研究倾向于估计欧洲总能力左右8至12个特拉(TW),这将导致之间的总生成16和21 21 PETAWATT小时(PWH).考虑到欧洲每年的发电量-根据英国石油公司的世界能源统计评论必威体育在线注册- 只是3.6pwh,这已经大大超过了大陆所需的金额。

然而,在他们的新论文中,作者解释说他们认为这是在考虑欧洲未来风力发电时的低估。

未来派设计

研究人员遍布欧洲的可安装风力容量13.4TW,仅略高于以前的估计。

然而,大步升起来自估计年度年代发电潜力,即34.3倍。这是13pwh高于其他科学家所做的最近估计,而且功率比BP数据在今天的使用量增加了10倍。

在本文中,作者部分地将这种差异部分归因于他们识别符合风格武器建设和估算天气的合格土地的方法。至关重要的是,他们还强调他们专注于未来几年预期成为标准的未来派的涡轮机设计。

来源 符合条件的土地
[10.6.公里2]
容量
[tw]
一代
(PWh)
平均flh.
(千瓦时千瓦1]
这项研究 1.35 13.4 34.3 2560.
Bosch等人。 1.23 12.4 21.3. 1724年
Eurek et al。 1.99 10.0 21.1. 2117.
不删 N / A. 8.7 21.5. 2471.
麦肯纳et al。 0.94 8.4 16.4 1946年
Zappa和Broek. N / A. 0.543 N / A. N / A.
IEA. N / A. N / A. 11.5 N / A.
联合研究中心 N / A. N / A. N / A. 3942
表中显示了欧洲陆地风的覆盖面积,容量,发电量和满负载时间(FLH),由不同的研究组估计。(Ryberg等,2019)

大卫·雪华铃Ryberg,一个博士学生ForschungszentrumJülich.在北莱茵 - 威斯特法伦州领导研究中,向碳简单解释为什么这么重要:必威手机官网

“使用未来派涡轮机设计对这些发电潜在调查的结果产生了重大影响,并且通过延期将大大改变假设能源系统设计努力的结果。”必威体育在线注册

在过去的十年里,有一个稳步增长在涡轮容量,轮毂高度和转子直径,这些趋势预计将继续。当其他研究使用当代涡轮机作为他们的基线时,Ryberg和他的同事们选择了一种未来的涡轮机,他们认为这种涡轮机将在2050年广泛使用。

他们说其特征是基于历史变化率的未来规范的“保守估计”,并注意到这种设计与投影对齐被形容为“可能”由IEA。此外,这种涡轮机已经存在于形式维斯塔斯V136, 4.2兆瓦风力涡轮机,这首次亮相今年早些时候在丹麦的第一个免费的Windfarm。

Andrew Canning从贸易协会WindEurope告诉碳简报,必威手机官网“很有可能”“更好、更高效、更强大的涡轮机”将在不久的将来继续出现:

“我们肯定看到过去几年的趋势,风力涡轮机变得越来越高效。他们肯定地长大了,但它们也变得更加高效。他们可以在较慢和更高的风速下工作,使它们更捕获更多的风时间,这意味着它们会产生更多的电力[给定安装的容量]。“

这些较新的涡轮机有可能在“重新提供动力“也是现有的风钵。这是旧风蝇的涡轮机在他们的生命结束时更换,较新且往往更大的模型。

罐装说明的情况El Carbito西班牙的陆上风钵在西班牙,它的电力容量从90个第一代涡轮机替换为15个新的第一代涡轮机以31MW达到31MW。

位置和成本

为了进行分析,研究人员首先排除了所有不适合建设风电场的地方。这包括不包括所有定居点周围的8亿区和人口最密集地区周围的1.2公里区。从机场、电线到受保护的鸟类栖息地和露营地,在各种各样的地点周围设置了更多的禁区。

即使经过这些努力,研究人员仍然得到了130万平方公里的总面积——大约是整个欧洲陆地面积的四分之一——理论上可以在这里建造风力发电场。这与过去的研究大致相同。

然后,它们使用了一种算法来识别涡轮机的最大安装网站数量和模拟,以确定在37年的寿命的过程中的那些站点上的每小时发电。

平均年度风力容量因素映射到欧洲,不包括任何考虑如何适合的土地适用于风险厂。(Ryberg等,2019)

平均年度风力容量因素映射到欧洲,不包括任何考虑如何适合的土地适用于风险厂。(Ryberg等,2019)

这是新投影来自以前的研究的地方。增加的整体容量和新涡轮机的效率提高的组合意味着它估计了更高的发电潜力。作者注意到这一重要的升值不是欧洲均匀分布的,并受益于强风,如英国,丹麦和爱尔兰,看到最大的潜在收益。

Ryberg和他的团队还考虑了文献中概述的欧洲可再生能源方案下的风力发电成本。必威体育在线注册他们发现未来的涡轮机能够以比现代设计更便宜的速度发电,部分原因是它们能够更好地抵御风速的静止,因此,使用更少的备用存储。研究称,即使在风力发电场建设最多的地区,他们的结论是,风力发电成本不太可能超过每千瓦时(5便士)0.06欧元。

风能的未来

Ryberg注意到他们的论文基于假设情况。虽然他们小心地排除了“在学校顶部”建造的不切实际的涡轮机,但这并不意味着四分之一的欧洲将在风镖中覆盖。他解释了为什么他不认为欧洲正在朝向EN完全风力的未来:

“这种技术一代潜力的大部分都不会在经济上具有吸引力。此外,地理空间分布与所有能源需求区域不完全对应 - 例如,我们在瑞典找到了高的风力发电潜力,与德国,法国,意大利和英国相比具有相对低的能源需求。除了必威体育在线注册this, the ‘间歇性'风是一个知名的概念,可以使全风欧洲能源系统成本高昂 - 由于能量存储和传输要求 - 难以管理。“必威体育在线注册

但是,这并不意味着论文缺乏真实的含义。虽然政治家在地方如波兰近年来,英国抵制了陆上风,罐装说民意调查显示欧洲公众“压倒性”赞成技术。

Ryberg和他的团队进行的这项研究表明,这不仅是一种广泛的风力推出,它可能很便宜。Canning表示,这些事实“为自己说话”,并应影响制定其全国能源和气候计划的政治家的决定,以达到欧洲排放目标。必威体育在线注册

Ryberg说,只有现有的涡轮机设计在试图衡量未来的系统供电时可能会向他们的设计增加偏见,让人们投资于任何传统上“强烈”的地点,用于风力。利用他的团队更新的仿真,他解释了范围可能更广泛:

“由于政策制定者必须依赖这些假设的能源系统评估,以便于他们的决定,很明显,使用未来派涡轮机设计应该导致欧必威体育在线注册洲风能部门的进一步扩散和支持。”

Ryberg,D.S.等。(2019)欧洲陆上风能潜力的未来:高级汽轮机设计,能源的详细分配和仿真,必威体育在线注册https://www.biwei6868sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0360544219311818

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