Воздействие ветряной турбины

Да, вам понадобится много ветряных турбин, чтобы оказывать существенное заметное влияние на погоду. Существует три возможных воздействия:

1. Ветряные турбины изменят характер турбулентности по ветру от них.
2. Ветрогенераторы будут брать часть энергии из ветра
3. Ветряные турбины, как правило, вытесняют тепловые электростанции, а это означает, что от тепловых электростанций выделяется меньше тепла и меньше пара/водяного пара: это может влиять на местную погоду в непосредственной близости от тепловых электростанций.

Насколько я знаю, пункт 3 еще не изучен. Пункты один и два рассматривались в различных формах, с различными типами микро-, мезо- и макромоделирования. Трудность, как всегда, в том, что мы моделируем турбулентность с неопределенными граничными условиями. Те, кто занимается мезо- и макромоделированием, знают о проблемах, которые это вызывает, но тем не менее публикуют. Есть те, кто занимается моделированием «снизу вверх», начиная с микромоделирования отдельных турбин и наращивая его с помощью микромоделирования в масштабе всей области с интенсивным использованием процессора или параметризации. Профессор Марк З. Джейкобсон из Стэнфорда довольно много опубликовал в этой области, а также комментирует другие работы в этой области.

На данный момент суть в том, что развертывание настолько низкое, что практически не дает значительных результатов, за одним заметным исключением: ветряные турбины могут увеличивать турбулентность непосредственно над землей, в своем следе, и это может быть весьма эффективным для предотвращения наземных мороз. Этим воспользовались фермеры, которые установили турбины на краю своего поля, чтобы защитить озимые посевы от заморозков.

Из ссылки 1 (параметризация микрорезультатов):

Если ветер удовлетворяет мировые потребности в энергии, эта параметризация оценивает потери энергии в нижнем 1 км атмосферы примерно в 0,007%. Это на порядок меньше, чем потери энергии в атмосфере из-за аэрозольного загрязнения и урбанизации, и на несколько порядков меньше, чем энергия, поступающая в атмосферу от удвоения CO2. Кроме того, чистое тепло, добавляемое в окружающую среду за счет рассеяния ветром, намного меньше, чем тепло, добавляемое тепловыми установками, которые вытесняют турбины.

В этой области существуют различные работы, и может быть полезно быстро проверить вменяемость предположений в статье, чтобы оценить ее:

• Учитывает ли документ все вертикальное перемешивание в пределах разумного расстояния от турбины (хорошо) или устанавливает некоторый произвольный потолок, близкий к высоте турбины, и предполагает отсутствие перемешивания выше него (плохо)?
• Учитывает ли он сочетание берегового и морского ветра?
• Копируют ли какие-либо экстраполяции развернутого ветра существующие закономерности (плохо) или моделируют развертывание на основе реалистичных прогнозов запланированного развертывания (хорошо)?

Использованная литература:

1. Исследование влияния крупных ветряных электростанций на энергию в атмосфере Магдалена Р.В. Ста. Мария и Марк З. Джейкобсон, DOI: 10.3390/en20400816