欧洲可以得到十倍的电力需求从陆上风力,研究说

增加推出欧洲陆上风力涡轮机技术可以提供10倍以上的大陆现有的电力需求,根据一项新的纸。

使他们的估计,德国的一个研究小组考虑风速的变化,所有可用的土地,至关重要的是,未来涡轮设计已经进入市场。

时注意,从风不会生成欧洲100%的电力是可行的因为社会、经济和政治上的限制,科学家们说,他们估计给出了一个“更高”图比大多数先前的风能潜力的评估。

他们的论文发表在杂志上必威体育在线注册也表明,随着技术的进步,导致电力的成本将会比先前的研究估计便宜。

一些国家,包括英国,一直与陆上风力政治反对派。然而,与欧盟在未来几年面临雄心勃勃的气候变化目标,风将最大的贡献者该地区的电力供应在不到十年。

可再生能源目标

目前,欧盟旨在减少温室气体排放量到2050年与1990年相比,80 - 95%在越来越大的压力在成员国同意零目标。

实现这些目标将需要一个巨大的整个非洲大陆转向可再生能源。德国已经承诺几乎完全切换到本世纪中叶的可再生能源。

风-特别是陆上风力预计这些目标做出重要贡献。的国际能源机构(iea)的必威体育在线注册(IEA)世界能源展望必威体育在线注册去年得出风能将取代煤炭、核能和天然气和2027年成必威体育在线注册为欧盟最大的电源。

然而,证明了英国——削减政府补贴和紧缩计划规则有效地阻止陆上风力的进展自2015年以来的政治、社会和经济因素增加了重大不确定性这一技术的未来。

各种各样的研究试图估计整个非洲大陆的风能力,增加身体的证据有关该技术的可行性。这些研究考虑天气模式和假设的位置等因素对风电场来衡量整个地区风力发电的最大潜力。

这些研究往往估计欧洲总容量约8至12兆瓦(TW),这将导致每年总代之间16和21 (PWh petawatt小时)。鉴于欧洲- - -根据年度发电BP Statistical Review of World En必威体育在线注册ergy)——只有3.6 pwh,这已经大大超过所需的数量在欧洲大陆。

然而,在他们的新论文作者解释说,他们认为这是低估了在考虑未来在欧洲风力发电的潜力。

未来的设计

图研究人员到达13.4太瓦的安装风能力在欧洲,只略高于先前的估计。

然而,大步来自他们的估计年均发电潜力,这是34.3 pwh。这是13 pwh高于最近的估计由其他科学家和10倍比英国石油公司数据显示,欧洲今天使用。

在他们的论文中,作者认为这种差异部分的方法识别合格的风电场建设用地和估算的天气。至关重要的是,他们还强调关注未来涡轮设计的类型,预计将在未来几年成为标准。

源	符合条件的土地 [106公里2]	能力 (TW)	一代 (PWh)	平均FLH (千瓦时千瓦1]
本研究	1.35	13.4	34.3	2560年
博世等。	1.23	12.4	21.3	1724年
Eurek et al。	1.99	10.0	21.1	2117年
不删	n /一个	8.7	21.5	2471年
麦肯纳et al。	0.94	8.4	16.4	1946年
扎帕和Broek	n /一个	0.543	n /一个	n /一个
国际能源机构	n /一个	n /一个	11.5	n /一个
联合研究中心	n /一个	n /一个	n /一个	3942年

表显示总额的估计欧洲陆上风力覆盖能力,生成和全负荷小时(FLH),估计不同的研究小组。(Ryberg et al ., 2019)

大卫·雪华铃Ryberg的博士生j Forschungszentrum在北莱茵-威斯特法伦州领导这项研究,向碳简要解释为什么这是如此重要:必威手机官网

“未来的使用涡轮设计对这些生成潜力调查的结果产生重大影响,推而广之,将彻底改变假设能源系统设计工作的结果。”必威体育在线注册

在过去的十年里,已经有了稳定的增长在汽轮机容量,中心高度和转子直径,这些趋势将继续下去。而其他研究用现代涡轮作为基线,Ryberg和他的同事们选择使用未来的涡轮机,他们认为将在2050年广泛。

他们说它的特性代表了未来的“保守估计”规范的历史汇率变化和注意,这样的设计符合一个投影被描述为国际能源署“可能”。此外,这种涡轮机已经存在的形式维斯塔斯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subsidy-free风电场。

安德鲁•坎宁贸易协会WindEurope告诉碳短暂“必威手机官网极有可能”是“更好、更高效和更强大的涡轮机”将继续出现在不久的将来:

“我们确实看到了一个趋势在过去的几年中,风力涡轮机正变得更有效率。他们已经高度肯定,但他们也更有效率。他们可以工作在较慢的和更高的风速允许他们捕捉风的更多的时间,这意味着他们产生更多的电力(对于一个给定的装机容量)。”

这些新的涡轮机有可能使用的“重新提供动力“现有的风电场。这就是涡轮机在老风电场取代他们的生活,经常更新和更大的模型。

罐头笔记的情况下El Carbito陆上风电场在西班牙,看到它从22.8 mw发电能力增加到31 mw 90第一代涡轮后15个新的所取代。

位置和成本

进行分析,研究人员首先排除了到处都是不适合风电场建设。这包括不包括800区围绕所有定居点和1.2公里区域人口最稠密的地区。多禁区被放置在各种各样的地点,从机场和电线到保护鸟类栖息地和营地。

即使这项工作,研究人员只剩下总面积130万平方公里,大约四分之一的欧洲的整个土地面积,风电场理论上可以建。这是大致相同的范围内,因为过去的研究。

然后用一个算法来确定安装地点的最大数量涡轮机和仿真来确定每小时一代在这些网站在37年的寿命。

这就是新的投影发散从先前的研究。整体能力的提高和增加新风机的效率意味着它估计远远高于一代的潜力。作者指出这种显著的上升不是均匀分布在整个欧洲,国家受益于强劲的风,如英国,丹麦和爱尔兰,看到最大的潜在收益。

Ryberg也和他的团队考虑风力发电的成本在欧洲可再生能源场景已经在文献中列出。必威体育在线注册他们发现未来涡轮机能够发电更便宜的比当代设计,部分原因在于他们的承受能力消停的时候风速更好,因此,用更少的备份存储操作。即使在最风电场建设的地区,他们的结论是,电力成本从风力不大可能超过€0.06每千瓦时(5便士),这项研究说。

风的未来

Ryberg指出,他们的论文是基于一个假设的情况。当他们小心翼翼地排除不切实际的涡轮机建造“学校”的基础上,举例来说,这并不意味着四分之一的欧洲会实际风电场覆盖。他解释了为什么他不认为欧洲是朝着en完全风动未来:

“这些技术代可能不会在经济上有吸引力。此外,地理空间分布并不完全对应所有的能源需求领域——例如,我们找到一个高风力发电的潜力在瑞典,它有一个相对较低的能源需求相比,德国、法国、意大利和英国…除此必威体育在线注册之外,“间歇性的风是一个众所周知的概念,它可以使一个all-wind欧洲能源系统成本,由于能量储存和传输的需求,难以管理。”必威体育在线注册

然而,这并不意味着缺乏实际意义。而政客们的地方比如波兰和英国近年来抵制陆上风力,坎宁说,民意调查显示,欧洲公众“绝大多数”的技术。

Ryberg和他的研究小组进行的研究显示,不仅是一个广泛推出风能可以想象,它可能会便宜。这些事实“不言自明”,说罐头,应该影响政治家的决策制定国家能源和气候计划,以满足欧洲排放目标。必威体育在线注册

Ryberg说,使用现有的汽轮机设计当试图评估未来系统驱动欧洲可能偏见添加到他们的设计,让人们投资于任何位置不传统风力发电“强大”。使用他的团队更多的最新的模拟,他解释说可以更宽泛的范围:

“由于政策制定者必须依靠这些假设的能源系统评估为了告知他们的决定,很明显,未来的使用涡轮设计应该导致进一必威体育在线注册步扩散和支持在欧洲风能行业。”