Ветряные мельницы замедляют ветер?

359
31
1
Лучший ответ
378

Да, они должны.

Там нет такого понятия, как бесплатный обед. Законы термодинамики требуют, чтобы, если вы производите электричество, вы забирали энергию у чего-то другого.

В случае ветряных турбин - энергия поступает в виде кинетической энергии ветра и уходит в виде электричества - поэтому ветер должен иметь меньше кинетической энергии на выходной стороне, чем на входе.

Поскольку кинетическая энергия равна половине массы, умноженной на квадрат скорости, а масса воздуха, составляющая ветер, не может измениться, скорость должна быть уменьшена.

Но поскольку кинетическая энергия связана с КВАДРАТОМ скорости - если бы вы могли просто уменьшить ее скорость на 50% - вы могли бы извлечь из нее 75% энергии… и это чертовски много.

На практике ветряные турбины не столь эффективны - и они извлекают только около 40% энергии ветра - поэтому ветер только замедляется примерно на 22%, когда он проходит через лопасти. Поскольку ветряные турбины не блокируют воздух над или под ними - средняя скорость ветра по ветру постепенно снижается до минимальной доли ниже нормы.

Так что, да - ветер замедляется, но ненамного.

Есть некоторые опасения по этому поводу - в принципе, замедление ветра может оказать климатическое воздействие. Некоторые исследования были проведены - и здесь, безусловно, есть теоретическая проблема.

ответил(а) 2019-12-23T18:52:33+03:00 11 месяцев, 1 неделя назад
146

Энергия ветра слегка изменяет скорость ветра и вызывает локальные изменения по ветру с немного более прохладными дневными и немного более теплыми ночными температурами грунта, но только очень локально. И это обычно считается хорошей вещью.

Например, зерновые культуры нагреваются, когда на них светит солнце, и часть этого тепла выделяется в атмосферу. Дополнительная воздушная турбулентность, вероятно, ускоряет этот теплообмен, поэтому в жаркие дни посевы остаются немного прохладнее. В холодные ночи турбулентность перемешивает нижнюю атмосферу и поддерживает более теплые ночные температуры вокруг культур.
«В этом случае мы ожидаем, что эффекты турбины будут хорошими весной и осенью, потому что они будут держать урожай немного теплее и помогут предотвратить мороз», - сказал Такле. «Ветровые турбины могли бы подопечные
от ранних осенних заморозков и продления вегетационного периода ».
Ветровые турбины на сельскохозяйственных угодьях могут принести пользу урожаям

Гигантские ветряные турбины, возникающие на гребнях, береговых линиях и в других ветреных местах по всему миру, влияют не только на ветер - они также меняют местные температуры, отмечает новое исследование. Это, вероятно, потому, что огромные лопасти рассеивают входящий ветер и тем самым более тщательно смешивают различные слои атмосферы. Согласно показаниям температуры на одной из старейших ветряных электростанций в США, недалеко от Палм-Спрингс, штат Калифорния, турбины делают его теплее ночью и прохладнее днем, вообще говоря.

«Для большинства регионов средние температуры могут не сильно измениться, потому что эффекты потепления и охлаждения могут компенсироваться», - говорит ученый-атмосферщик Сомнат Байдья Рой из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн, соавтор исследования, опубликованного 4 октября. в трудах Национальной академии наук.

Как ветряные турбины влияют на вашу (очень) местную погоду

Для сравнения: каждый мегаватт-час энергии ветра устраняет 99,8% CO2 в результате выработки ископаемого топлива в рамках крупных исследований в США и Великобритании, и мы знаем, что делает CO2.

Энергия ветра уменьшает выбросы парниковых газов

ответил(а) 2019-12-23T18:52:33+03:00 11 месяцев, 1 неделя назад
129

На самом деле, да, очень большое использование энергии ветра повлияет на местный климат. Этот вопрос был рассмотрен в исследовании, проведенном в 2009 году:

Потенциальное климатическое воздействие и надежность очень крупных ветровых электростанций

Мне посчастливилось быть одним из первых, кто узнал о результатах от авторов исследования. Однако я думаю, что очень важно отметить несколько вещей в заявлении г-на Бартона. Это показывает небольшое недопонимание природы энергозатрат, которые ведут ветер («конечный ресурс»), с одной стороны. В другом исследовании, которое я привел, предполагается, что порядка 13 миллионов ветровых турбин мульти-гигаваттного масштаба установлены на поверхности Земли, чтобы удовлетворить все глобальные потребности в первичной энергии. Таким образом, в целом, как показывают результаты исследования, несмотря на то, что его мнение о возможном климатическом воздействии энергии ветра является правильным для массового масштаба, я не думаю, что «массовый масштаб» г-на Бартона такой же, как считают авторы статьи. быть огромным масштабом - вероятно, он думал на несколько порядков ниже.

ответил(а) 2019-12-23T18:52:33+03:00 11 месяцев, 1 неделя назад
52

Если мы построим достаточно ветряных мельниц, чтобы удовлетворить 100% наших потребностей в энергии, дестабилизируем ли мы глобальные модели ветра?

ответил(а) 2019-12-23T18:52:33+03:00 11 месяцев, 1 неделя назад
Ваш ответ
Введите минимум 50 символов
Чтобы , пожалуйста,
Выберите тему жалобы:

Другая проблема