Suurten tuulifarmien potentiaalia yliarvioitu

Ilmastotutkimukseen sekä sitä sivuaviin tutkimusaiheisiin liittyvät keskustelut

Valvoja: Hallitus

Tronic
Viestit: 350
Liittynyt: 15.08.2010, 16:38:00

Suurten tuulifarmien potentiaalia yliarvioitu

Viesti Kirjoittaja Tronic »

Nyt on ilmeisesti tullut ensimmäinen tutkimus siitä mikä jo oli ennestään tiedossa: tuulifarmien tuottamaa tehoa rajoittaa muiden myllyjen "varjo". Aiemmin tämä vaikutus on jätetty huomiotta, jolloin on saatu moninkertaisesti suurempia tehoja neliömetrille kuin tässä selvityksessä. Ikävä kyllä kyse on nytkin vain tietokonemallinnuksesta, joten tulos on syytä ottaa suolan kera.

http://phys.org/news/2013-02-real-world ... cales.html

Study suggests real-world generating capacity of wind farms at large scales has been overestimated

February 25, 2013

Research by Harvard professor David Keith suggests that the global capacity for energy generation from wind power has been overestimated, and that geophysical / climate effects of turbines will reduce the benefits of large-scale power installations.

"People have often thought there's no upper bound for wind power—that it's one of the most scalable power sources," says Harvard applied physicist David Keith. After all, gusts and breezes don't seem likely to "run out" on a global scale in the way oil wells might run dry.

Yet the latest research in mesoscale atmospheric modeling, published today in the journal Environmental Research Letters, suggests that the generating capacity of large-scale wind farms has been overestimated.
Each wind turbine creates behind it a "wind shadow" in which the air has been slowed down by drag on the turbine's blades. The ideal wind farm strikes a balance, packing as many turbines onto the land as possible, while also spacing them enough to reduce the impact of these wind shadows. But as wind farms grow larger, they start to interact, and the regional-scale wind patterns matter more.

Keith's research has shown that the generating capacity of very large wind power installations (larger than 100 square kilometers) may peak at between 0.5 and 1 watts per square meter. Previous estimates, which ignored the turbines' slowing effect on the wind, had put that figure at between 2 and 7 watts per square meter.

In short, we may not have access to as much wind power as scientists thought.

An internationally renowned expert on climate science and technology policy, Keith holds appointments as Gordon McKay Professor of Applied Physics at the Harvard School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) and as Professor of Public Policy at Harvard Kennedy School. Coauthor Amanda S. Adams was formerly a postdoctoral fellow with Keith and is now assistant professor of geography and Earth sciences at the University of North Carolina at Charlotte.
"One of the inherent challenges of wind energy is that as soon as you start to develop wind farms and harvest the resource, you change the resource, making it difficult to assess what's really available," says Adams.

But having a truly accurate estimate matters, of course, in the pursuit of carbon-neutral energy sources. Solar, wind, and hydro power, for example, could all play roles in fulfilling energy needs that are currently met by coal or oil.

"If wind power's going to make a contribution to global energy requirements that's serious, 10 or 20 percent or more, then it really has to contribute on the scale of terawatts in the next half-century or less," says Keith.

If we were to cover the entire Earth with wind farms, he notes, "the system could potentially generate enormous amounts of power, well in excess of 100 terawatts, but at that point my guess, based on our climate modeling, is that the effect of that on global winds, and therefore on climate, would be severe—perhaps bigger than the impact of doubling CO2."

"Our findings don't mean that we shouldn't pursue wind power—wind is much better for the environment than conventional coal—but these geophysical limits may be meaningful if we really want to scale wind power up to supply a third, let's say, of our primary energy," Keith adds.

And the climatic effect of turbine drag is not the only constraint; geography and economics matter too.

"It's clear the theoretical upper limit to wind power is huge, if you don't care about the impacts of covering the whole world with wind turbines," says Keith. "What's not clear—and this is a topic for future research—is what the practical limit to wind power would be if you consider all of the real-world constraints. You'd have to assume that wind turbines need to be located relatively close to where people actually live and where there's a fairly constant wind supply, and that they have to deal with environmental constraints. You can't just put them everywhere."

"The real punch line," he adds, "is that if you can't get much more than half a watt out, and you accept that you can't put them everywhere, then you may start to reach a limit that matters."

In order to stabilize the Earth's climate, Keith estimates, the world will need to identify sources for several tens of terawatts of carbon-free power within a human lifetime. In the meantime, policymakers must also decide how to allocate resources to develop new technologies to harness that energy.

In doing so, Keith says, "It's worth asking about the scalability of each potential energy source—whether it can supply, say, 3 terawatts, which would be 10 percent of our global energy need, or whether it's more like 0.3 terawatts and 1 percent."

"Wind power is in a middle ground," he says. "It is still one of the most scalable renewables, but our research suggests that we will need to pay attention to its limits and climatic impacts if we try to scale it beyond a few terawatts."

More information: iopscience.iop.org/1748-9326/8/1/015021
Journal reference: Environmental Research Letters
Provided by Harvard University
Avatar
BorisW
Viestit: 1779
Liittynyt: 08.08.2007, 10:38:11
Paikkakunta: Espoo
Viesti:

Re: Suurten tuulifarmien potentiaalia yliarvioitu

Viesti Kirjoittaja BorisW »

Ilmeisesti tuulifarmin tuotto ja kannattavuus on kiinni sijainnista. Tulin nimittäin viime viikolla eteläisimmästä Intiasta ja kuljin Tamil Nadun osavaltion parhaimman tuulifarmin läpi autolla ja totesin, että hyvinpä näyttävät kaikki sadat myllyt pyörivän ja siis tuottavan sähköä, jota mainitaan myytävän noin 5 senttiä/kWh. Lisää infoa http://ilmasto.wordpress.com/2013/03/21 ... lipuistot/
Harry
Viestit: 609
Liittynyt: 02.10.2010, 18:44:02

Re: Suurten tuulifarmien potentiaalia yliarvioitu

Viesti Kirjoittaja Harry »

BorisW kirjoitti:Ilmeisesti tuulifarmin tuotto ja kannattavuus on kiinni sijainnista.


Tämä on varmasti totta. Jos on tasainen jatkuva tuuli mylly pyörii varsin kiitettävästi. Monsuunialueella on ehkä juuri tällainen tilanne. Kuitenkin täällä pohjolassa asia ei ole yhtä mutkaton. On tyyntä, myrskyä, jäätä. Tuotto ei varmasti ole samaa luokkaa kuin monsuunialueella voi olla.

Katsoin You tuubissa pätkän "Palm Spring windfarms". Se sai minut voimaan pahoin. Siitä tuli mieleen että kuka maksaa kun vanhat myllyt pitää poistaa vai jääkö ne mätänemään pystyyn? Se joka aikoinaan pystytti myllyt ei ole kuvissa mukana hautajaisten yhteydessä :evil:

Muutenkin on syytä epäillä myllypuistojen kannattavuutta. Huom! Yksittäinen pieni mylly voi olla hyödyksi mutta [b]puisto[b]
:shock:
http://www.telegraph.co.uk/earth/energy ... tists.html
Tapsa
Valvoja
Viestit: 2944
Liittynyt: 19.02.2008, 16:35:15

Re: Suurten tuulifarmien potentiaalia yliarvioitu

Viesti Kirjoittaja Tapsa »

BorisW kirjoitti:Ilmeisesti tuulifarmin tuotto ja kannattavuus on kiinni sijainnista. Tulin nimittäin viime viikolla eteläisimmästä Intiasta ja kuljin Tamil Nadun osavaltion parhaimman tuulifarmin läpi autolla ja totesin, että hyvinpä näyttävät kaikki sadat myllyt pyörivän ja siis tuottavan sähköä, jota mainitaan myytävän noin 5 senttiä/kWh. Lisää infoa http://ilmasto.wordpress.com/2013/03/21 ... lipuistot/


Intiassa tuskin valtiolla on rahaa subventoida sähkökauppiaita, joten tuo 5 senttiä siis riittää sähkön myyjälle. Tästä voinemme todeta, että myllyt nousevat siellä pilkkahinnalla meidän myllyihimme verrattuna. Ei siis ole mitään järkeä perustaa mitään myllytehdasta tänne. Jos hullua myllypolitiikkaa on pakko jatkaa, ostakaamme ne halvalla Intiasta.

On tietysti mahdollista, että noita subventioita saadaan EU:n päästökaupasta.
Avatar
BorisW
Viestit: 1779
Liittynyt: 08.08.2007, 10:38:11
Paikkakunta: Espoo
Viesti:

Re: Suurten tuulifarmien potentiaalia yliarvioitu

Viesti Kirjoittaja BorisW »

Olen Harryn ja Tapsan kanssa samaa mieltä, että Suomessa tuuligeneraattorit eivät kuulosta kovin järkeviltä, ainakaan jos verrataan todella tehokkaisiin ydinvoimaloihin. Meidän suuret vuodenaikaiset vaihtelut ja suuri jatkuva energian tarve edellyttää pitkäjänteistä tuotantoa.

En Intiassa ehtinyt kunnolla paneutumaan aiheeseen, mutta mielikuvana jäi takaraivoon, että Intian ja/tai osavaltioiden rahakirstuista olisi jaettu subventioita sekä pienimuotoiseen tuulivoimaan, mutta ennen kaikkea aurinkokennoihin ja auringolla tuotettavaan lämpimään veteen lämpökeräimillä. Tuleeko raha päästökaupoista vai suoraan verorahoista jäi epäselväksi, mutta yleinen käsitykseni on, että Intia ei ole enää mikään kehitysmaa, vaan sekä teknologisesti että taloudellisesti varsin kilpailukykyinen länsimaiden kanssa. Toki palkkataso on meihin verrattuna todella alhainen, mutta niin ovat hinnatkin.
Tapsa
Valvoja
Viestit: 2944
Liittynyt: 19.02.2008, 16:35:15

Re: Suurten tuulifarmien potentiaalia yliarvioitu

Viesti Kirjoittaja Tapsa »

Minkälainen Intiassa on nyt henkilöautokalusto? Kävin Bangaloressa v. 90 ja siellä oli kaikki autot 50-luvun Austinin näköisiä, taisivat olla melkein kaikki samanvärisiäkin. Kaikki kadunvarret olivat täynnä autonkorjaajia.

Engelsmannit opettivat intialaisille byrogratian ihanuudet, ne näkyivät vielä silloinkin Intiassa. Postipaketin jos halusi lähettää, piti mennä ensin räätäliin, joka ompeli sen kankaan sisään. Postissa saumat sinetöitiin ja paperit laadittiin. Kaupassa ostopäätöksen jälkeen piti myyjälle tämä kertoa, joka toimitti tuotteen pakkaamoon ja antoi laskun. Sen piti maksaa yhdellä luukulla ja sillä kuitilla sai tuotteen pakkaamosta.

Vieläkö näitä kuvioita siellä on havaittavissa.
Avatar
BorisW
Viestit: 1779
Liittynyt: 08.08.2007, 10:38:11
Paikkakunta: Espoo
Viesti:

Re: Suurten tuulifarmien potentiaalia yliarvioitu

Viesti Kirjoittaja BorisW »

Itse olen käynyt muistini mukaan ainakin kymmenen kertaa Intiassa, tosin lähinnä Goassa, jossa sijaitsee Intian kansallinen merentukimusinstituutti. Kävin myös 1990-luvun lopulla Keralassa. Alkuaikoina tilanne maassa oli tosiaan kuten Tapsa toteat, mutta sanoisin, että ehkä viimeisten viiden vuoden aikana muutos on ollut valtaisa.

Jo pelkästään suurten (pää)kaupunkien (New Delhi, Panjim, Bangalore, Chennai, Trivandrum) lentokentät täyttävät kaikki kansainvälisten kenttien laatukriteerit. Autokanta ei juurikaan häpeä vertailussa europpalaisen tason kanssa ja mikä valitettavaa nimenomaan isot bensasyöpöt maasturit ovat suuressa suosiossa, joskin liikenteen seassa pörräävät myös kolmipyöräiset kulkuneuvot. Etenkin päätiet Tamil Nadun osavaltiossa olivat todella hyvät.

Kävin Tirunelvelissä kahdessa suuressa tavaratalossa, joiden rinnalla Hesan suuret, Stockman, Sokos ym, jäävät melkein toiselle sijalle, ainakin palvelualttiuden osalta. Toki siellä on edelleen vanha systeemi, että ensiksi menet kassalle maksamaan ostoksesi, ja vasta sitten haet tavarasi. Tämän taustalla lienee "täystyöllisyyden" ylläpitäminen - kaikille kun pyritään järjestämään työtä.
Vastaa Viestiin