Auswirkungen von Windkraftanlagen

Ja, man braucht viele Windkraftanlagen, um das Wetter spürbar und spürbar zu beeinflussen. Es gibt drei mögliche Auswirkungen:

1. Windturbinen verändern das Muster der Turbulenzen in Windrichtung von ihnen.
2. Windturbinen entziehen dem Wind etwas Energie
3. Windkraftanlagen werden typischerweise die Erzeugung von Wärmekraftwerken verdrängen, was bedeutet, dass weniger Wärme und weniger Dampf / Wasserdampf von Wärmekraftwerken freigesetzt werden: Dies kann sich auf das lokale Wetter in unmittelbarer Nähe des Wärmekraftwerks auswirken.

Punkt 3 wurde meines Wissens noch nicht untersucht. Die Punkte eins und zwei wurden in verschiedenen Formen betrachtet, mit unterschiedlichen Arten von Mikro-, Meso- und Makromodellierung. Die Schwierigkeit besteht wie immer darin, dass wir Turbulenzen mit unsicheren Randbedingungen modellieren. Diejenigen, die Modellierung im Meso- und Makromaßstab durchführen, sind sich der Probleme bewusst, die dies verursacht, veröffentlichen aber dennoch. Es gibt diejenigen, die eine Bottom-up-Modellierung durchführen, beginnend mit der Mikromodellierung einzelner Turbinen und darauf aufbauend, entweder mit prozessorintensiver flächendeckender Mikromodellierung oder durch Parametrisierung. Professor Mark Z. Jacobson aus Stanford hat ziemlich viel auf diesem Gebiet veröffentlicht und trägt auch Kommentare zu anderen Arbeiten auf diesem Gebiet bei.

Unter dem Strich ist der Einsatz im Moment so gering, dass er praktisch keine signifikanten Ergebnisse liefert, mit einer bemerkenswerten Ausnahme: Windkraftanlagen können die Turbulenzen unmittelbar über dem Boden in ihrem Kielwasser erhöhen, und dies kann sehr effektiv sein, um Boden zu verhindern Frost. Dies wurde von Landwirten genutzt, die Turbinen am Rand ihres Feldes aufstellten, um ihre Winterkulturen vor Frost zu schützen.

Aus Referenz 1 (Parametrisierung von Mikroergebnissen):

Sollte Wind den weltweiten Energiebedarf decken, schätzt diese Parametrisierung den Energieverlust in den untersten 1 km der Atmosphäre auf ~0,007 %. Dies ist eine Größenordnung kleiner als der atmosphärische Energieverlust durch Aerosolverschmutzung und Urbanisierung und um Größenordnungen geringer als die Energie, die der Atmosphäre durch die Verdopplung von CO2 zugeführt wird. Außerdem ist die Nettowärme, die der Umgebung aufgrund der Windableitung zugeführt wird, viel geringer als diejenige, die durch Wärmekraftwerke hinzugefügt wird, die die Turbinen verdrängen.

Es gibt verschiedene Arbeiten auf diesem Gebiet, und es kann hilfreich sein, die Annahmen eines Papiers schnell auf Plausibilität zu überprüfen, um es zu bewerten:

• Berücksichtigt das Papier die gesamte vertikale Vermischung innerhalb eines angemessenen Bereichs der Turbine (gut) oder legt es eine willkürliche Obergrenze nahe der Turbinenhöhe fest und geht davon aus, dass darüber keine Vermischung stattfindet (schlecht)?
• Berücksichtigt es einen Mix aus Onshore- und Offshore-Wind?
• Kopieren irgendwelche Extrapolationen des eingesetzten Windes bestehende Muster (schlecht) oder modellieren sie den Einsatz basierend auf realistischen Prognosen des geplanten Einsatzes (gut)?

Verweise:

1. Untersuchung der Wirkung großer Windparks auf die Energie in der Atmosphäre Magdalena RV Sta. Maria und Mark Z. Jacobson, DOI:10.3390/en20400816