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为什么会这样? 随着每年秋天地球的倾斜偏离太阳秒速赛车官网
浏览: 发布日期:2018-07-08

  石油将会耗尽,煤炭污染环境,压裂(用于提取天然石油的过程)会污染地下水。 使用化石燃料会增加使我们星球变暖的二氧化碳。

  随着今年历史性的飓风季节的出现,我们世界上的风很多。加州史丹佛大学卡内基科学研究所(Carnegie Institution for Science in Stanford)的科学家们的新研究表示,只需要一个浮在北大西洋的巨大风电场就可以捕获足够的能量来为整个世界提供电力。

  研究人员在Proceedings of the National Academy of Sciences上发表的论文中说:“如果商业规模的深水风力发电场在技术上和经济上成为可行的,那么它们可以提供整个文明规模的电力。”

  气候科学家早就知道,海平面以上的风速平均比陆地高出70%。 更强的风力转化为更大的发电量。

  工程师面临的挑战是,当风力涡轮机旋转时,它们会减速。 所产生的风“寂区”(shadow)使附近的涡轮机效率降低。 将涡轮机放太靠近彼此,风电场的发电能力会下降。

  卡内基科学家Anna Possner和Ken Caldeira推测这样的阻力在海上比在陆地上要低得多,特别是在北半球和南半球的中纬度海洋。 为什么会这样? 随着每年秋天地球的倾斜偏离太阳,像喷射流的河流在大气层的高处形成。 在大海中,风暴将这些强风拉至地球表面附近,补充了涡轮机捕获的风能。

  效果可能听起来很小,但是持续加起后就不一样了。 科学家们估计,在北大西洋中间的风力发电场可以产生比堪萨斯州相同大小的风力发电场的能源至少两倍到三倍多,这是美国风最大的州之一。一个比阿拉斯加大两倍的风电场,可以产生1800万兆瓦的电力。 这足以满足当今全球的整体需求。

  建设这样一个风电场面临着巨大的挑战,包括应对极端的中海洋气候、如何将电力传回岸边。在北大西洋收获如此之大的风力,一座巨型风力发电场将减少英国和西欧陆上风力发电机的产量,并将北极的气温降低20多度。 这对全球暖化来说也许听起来很有吸引力,但科学家担心这种地球工程(geoengineering)有不可预见的后果。

  这些问题在未来数十年是没有解决方案; 目前没有立即的计划兴建一座巨型海中风电场。 目前,这研究得到了其他在永续能源方面的专家的好评。

  好消息是,小型海上风电场在全球越来越受欢迎。 在英国,工程公司认为,他们现在可以在海洋中建造风力发电厂,而且比新建核电厂更便宜一半以上。

  今天海上风电场使用固定在海底的涡轮机; 这限制了他们在更深的海水里被使用。 但浮动涡轮机(能够轻松捕捉海上的强风)即将到来。

  本月,世界上第一座浮动式风力发电场(见下图)将开始在苏格兰深处的水域运行,采用与钻井台一样的技术。 完成后,将为约20,000户家庭供电。

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