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海上风电场有助于驯服飓风

 人们经常会联想,如果飓风遇到规模巨大的海上风机阵列会发生什么?劲旅战强敌,是绵延的数里的风机阵列削弱飓风的强度,还是飓风将风机撕毁?
  过去24年间,美国斯坦福大学土木和环境工程系的马克·约克博森教授一直在开发一个复杂的计算机模型,用来研究空气污染、能源利用、气候变化之间的相互关系。近日,他用这个计算机模型来模拟飓风的形成和发展,并研究飓风遇到大型海上风电场会发生什么。
  令人惊讶的是,约克博森发现,大型海上风电场很可能会“驯服”飓风。即便是飓风按照每小时92英里的峰值高速行进时,风电机组最高可将其力度减弱79%。
  研究团队模拟了近年来美国发生的3次破坏性极大的飓风——分别是在2012年袭击了纽约和新奥尔良的桑迪和以撒,还有在2005年严重破坏了新奥尔良的卡特里娜飓风。
  约克博森表示:“我们发现,风力涡轮机的存在可以减慢飓风的外旋转风,进而减少波高,降低空气向飓风中心的运动,增加风暴中心的压力,从而减缓飓风运行速度。”
  在卡特里娜飓风的情况下,约克博森的模型显示,如果在新奥尔良海岸竖起7.8万台风机,飓风登陆前这些风机就可以显著减弱飓风的力度。依照模拟情况,这场飓风的风速在遭遇海上风电场之后,风速可以由当时的80至98英里减少到36-44英里,减幅最大达79%。而在模拟桑迪飓风的过程中,最大风速减幅也可达到34%。
  根据这个计算机模型,减弱飓风强度的同时也会降低海浪的高度,从而减轻海浪对风机基座的侵蚀和冲击程度。
  不过,问题在于,约克博森在模型中设定的海上风电场规模巨大,由7.8万台风机组成,发电能力超过300吉瓦。这规模是现今世界上最大海上风电场——位于英格兰东南部伦敦阵列规模的几千倍。
  同时,约克博森也承认,在美国安装几百台海上风机都要遭受巨大的政治阻力,更不用说模型中的数万台风机,实现难度可想而知。但换个角度,飓风所造成的经济损失可高达数十亿美元,以桑迪为例,它一度席卷美国三个州,造成820亿多美元的经济损失。在约克博森看来,降低飓风潜在的社会危害,可以为发展海上风电加分。
  另外,海上风电能量来源稳定,可以长期提供稳定的电力,还可以减少空气污染,减缓全球气候变化的速度。
  根据这个研究,这种大型海上风电场无需补贴或其他政策支持,通过售电就可以自负盈亏。
  鉴于以上优点,约克博森研究团队呼吁,美国政府和民众应该给海上风电以更多支持。“我们经常将飓风和风力涡轮机作为不能兼容的选项,但通过我们的研究,大型海上风电场不但有自我保护能力,还能够降低飓风对沿海社区的破坏。”

来源:能源网-中国能源报