Mötesplatsen för dig inom energibranschen, okt, 22 2018
Senaste Nytt

Harwardforskare: Vindkraftverk bidrar till klimatuppvärmning

Storskalig vindkraftspark. Foto: Credit: © sumikophoto / Fotolia
Storskalig vindkraftspark. Foto: Credit: © sumikophoto / Fotolia
Publicerad av
Markku Björkman - 07 okt 2018

Storskalig amerikansk vindkraft orsakar uppvärmning som tar ungefär ett sekel att kompensera, anser ett team amerikanska forskare.

Att extrahera energi med hjälp av vinden orsakar klimatpåverkan som är små jämfört med nuvarande prognoser för 21:a århundradets klimatuppvärmning, men stor om man jämför med effekten av att minska de amerikanska utsläppen, som orsakas av användning av el med hjälp av solen.

Forskare vid Harvard University har tagit fram den hittills mest exakta modellen om hur expansiv uppbyggnad av vindkraft påverkar klimatet. De upptäckte att storskalig vindkraftsproduktion skulle höja genomsnittsvärden för uppvärmning den i kontinentala delen av USA med 0,24 grader Celsius eftersom vindturbinerna omfördelar värme i atmosfären.

Alla storskaliga energisystem har miljöpåverkan, och möjligheten att jämföra förnybara energikällornas effekter är ett viktigt steg i planeringen av en framtid utan kol eller gaskraft. Forskningsstudien, som publicerades i tidskiften Joule den 4 oktober beskriver den, enligt forskarna, mest exakta modelleringen om hur stora kvantiteter vindkraft skulle påverka klimatet.

- Vinden är klart miljövänligare än kol, men det betyder inte att vindkraftens påverkan är oväsentlig, säger en av studiens författare och professor vid Harward University, David Keith.

- Vi måste sluta använda fossila bränslen så snabbt som möjligt för att kunna stoppa koldioxidutsläppen. Därför måste vi välja mellan olika kolvätebaserade teknologier, som alla har speciella sociala och miljömässiga konsekvenser.

- Vindkraftverk genererar el men förändrar också strömmarna i atmosfären, säger studiens medförfattare Lee Miller.

Enligt Miller omfördelar dessa effekter värme och fukt i atmosfären, vilket påverkar klimatet.

- Vi försökte modellera dessa effekter på kontinental skala.

För att jämföra effekterna av vind och sol, upprättade Keith och Miller en baslinje för klimatet för åren 2012-2014 med hjälp av en standardförutsägelse för väderprognoser. Sedan lade de till effekten på atmosfären som täcker en tredjedel av kontinentala USA med tillräckligt med vindkraftverk för att möta dagens amerikanska elbehov.

Detta är ett relevant scenario om vindkraften spelar en viktig roll vid övergången från kolanvändning inom energisystemet under senare hälften av detta århundrade. Detta scenario skulle värma upp temperaturen inom kontinentala USA med 0,24 grader Celsius.

Deras analys fokuserade på jämförelse av klimatpåverkan och fördelar. De fann att det skulle ta ungefär ett sekel att kompensera effekten av vindrelaterade minskningar av växthusgaskoncentrationer. Denna tidsskala var i stort sett oberoende av det specifika valet av total vindkraftsproduktion i deras scenarier.

- Vindkraftens direkta klimatpåverkan är omedelbar, medan dess fördelar ackumuleras endast långsamt, säger Keith.

​​​​​​​- Om det önskade perspektivet omfattar de närmaste tio åren har vindkraft faktiskt, i vissa avseenden, påverkar den klimatet mer än kol eller gas. Om perspektivet omspänner de närmaste tusen åren är vindkraft väldigt mycket renare än kol eller gas.

Forskarna berättar att fler än tio tidigare studier har nu observerat lokal uppvärmning orsakad av amerikanska vindkraftverk. Keith och Miller jämförde deras simulerade resultat och observationer och fann grov överenstämmelse mellan observationerna och teamets modell.

De jämförde också vindkraftens påverkan med tidigare prognoser av solkraftens påverkan på klimatet. De fann att solkraftens effekter skulle vara ungefär 10 gånger mindre än vindkraften för samma energiproduktionstakt. Men båda energikällorna har sina fördelar och nackdelar.

- När det gäller temperaturskillnad per energigenerationsenhet har solkraft cirka 10 gånger mindre effekt än vind, säger Miller.

​​​​​​​​​​​​​​- Men det finns andra överväganden. Till exempel står solkraftparker i regel väldigt tät, medan marken mellan vindkraftverk kan användas samtidigt för jordbruk och andra viktiga verksamheter.

​​​​​​​​​​​​​​- Vindkraftens densitet och tiden på dagen under vilken de fungerar kan också påverka klimatet.

Keith och Millers simuleringar avser inte effekterna på meteorologin i global skala, så det är fortfarande något osäkert hur en sådan användning av vindkraft kan påverka klimatet i andra länder.

- Arbetet ska inte ses som en grundläggande kritik av vindkraften. Vissa av vindens klimatpåverkan kan vara fördelaktiga. Arbetet bör ses som ett första steg för att bli mer seriös när det gäller att utvärdera vindkraftens effekter, säger Keith.

​​​​​​​​​​​​​​- Vårt hopp är att vår studie, i kombination med de senaste direktobservationerna, markerar en vändpunkt där vindkraftens klimatpåverkan börjar leder till allvarliga överväganden ifråga om strategiska beslut kring energiförsörjningen.

Källa: Science Daily/ Harward University

Annons

Annons

Annons