近日,《自然》雜志發(fā)表的一項新的研究預(yù)測,下世紀(jì)北半球許多地區(qū)的風(fēng)能資源可能明顯減少,同時在南半球的幾個熱點地區(qū)風(fēng)能資源則會急劇增加,研究人員聲稱,氣候變化將很快導(dǎo)致全球風(fēng)能資源發(fā)生劇烈變化。
這項研究的主要作者,科羅拉多大學(xué)波爾得分校大氣與海洋科學(xué)學(xué)院(ATOC)研究員兼助理教授Kris Karnauskas說:“有很多研究著眼于能源生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)變對氣候的潛在影響,如從化石燃料轉(zhuǎn)向可再生能源,但卻很少有人把研究重點放在氣候變化對氣候(嚴(yán)重)依賴的可再生能源的影響上。”
目前,風(fēng)能僅占全球能源消耗的3.7%左右,但全球風(fēng)電裝機總量正在迅速增長,每年約為20%。研究人員使用一套全球氣候模型的計算結(jié)果來評估未來全球風(fēng)能資源的變化,同時使用風(fēng)電行業(yè)(中普遍采用)的“功率曲線”將對全球風(fēng)速、密度和溫度的預(yù)測轉(zhuǎn)化為對風(fēng)電發(fā)電量的估算結(jié)果。
雖然并不是所有的氣候模式都能夠準(zhǔn)確地預(yù)估風(fēng)能資源未來的發(fā)展趨勢,但仍然很大可能會出現(xiàn)重大變化,特別是全球風(fēng)能資源的潛力將出現(xiàn)顯著的不對稱。如果二氧化碳排放量繼續(xù)保持高位,到2100年,北半球中緯度地區(qū)的風(fēng)能資源可能會減少,而南半球和熱帶地區(qū)的風(fēng)能資源將會增加。
奇怪的是,研究小組還發(fā)現(xiàn)如果排放水平得到緩解,并在未來幾十年內(nèi)下降的話,那么只有北半球風(fēng)電發(fā)電量會減少,而南半球則不會增加。
如今,可再生能源投資的決策者通常都會在當(dāng)前風(fēng)力持續(xù)強勁的地區(qū)規(guī)劃和安裝風(fēng)電場。例如,美國中西部大草原的風(fēng)能資源從過去幾十年到今天一直十分豐富,因此被安裝了數(shù)以萬計的風(fēng)電機組。雖然新的評估結(jié)果顯示這些地區(qū)在未來20年的風(fēng)能資源仍與眼下類似,但到本世紀(jì)末則可能會大幅下降。相比之下,澳大利亞東北部的風(fēng)電發(fā)電量的潛力卻可能出現(xiàn)大幅增長。
Karnauskas和他的合作者們在模擬結(jié)果中發(fā)現(xiàn),在高(碳)排放情景下,北半球風(fēng)能資源減少和南半球風(fēng)電資源增加的原因是不同的。
在北半球,北極的氣溫上升會削弱這片寒冷地區(qū)與溫暖的赤道地區(qū)的溫差,而較小的溫度梯度則意味著北半球中緯度地區(qū)的風(fēng)速會變慢。研究人員還表示,北美地區(qū)的風(fēng)速下降將主要發(fā)生在冬季,在這個季節(jié)里,溫度梯度和風(fēng)速原本都應(yīng)該比較高。除北美以外,日本、蒙古和地中海地區(qū)的風(fēng)速都將降低。
而在南半球,由于海洋面積比陸地面積大很多,因此會出現(xiàn)另一種變化趨勢:面積較小的陸地比周圍面積更大的海洋溫度上升得更快,因此會導(dǎo)致漸強的溫度梯度,進而對風(fēng)速起到增強作用。巴西、西非、南非和澳大利亞等地都可能成為風(fēng)能資源增加的熱點地區(qū)。