風力發電也會造成氣候暖化?哈佛研究:10 年內衝擊不輸燃煤

風力發電也會造成氣候暖化?哈佛研究:10 年內衝擊不輸燃煤 隨著風力發電成本效益比逐漸高升,各國漸漸認為風能是個有望取代化石燃料的無碳技術,更可有效緩解氣候暖化,但根據美國哈佛大學最新研究,風能會重組大氣中的熱量與濕度並混合上下方冷暖空氣,若大規模發展風力發電,風廠地面溫度會上升攝氏 0.54 度,發展風力發電也會造成全球暖化,10 年內環境衝擊甚至比燃煤發電廠大。全球平均氣溫自 19 世紀末起上升攝氏 1 度,因此巴黎氣候會議 2016 年開始呼籲各國採取行動、要求各國將氣溫控制在攝氏 1.5 度至 2 度以內,自此全球掀起一股風力發電、太陽能等綠色技術熱潮,大家都希望可藉此緩解氣候變遷與極端氣候。但天下沒有白吃的午餐,任何事情都有其代價,人們在降低碳排放的同時,也一直在各種綠色技術之間做選擇,但無論如何都會對社會與環境產生影響,哈佛大學工程與公共政策教授 David Keith 表示,雖然風力發電在各種環境測量下都優於傳統發電廠,但並不表示其帶來的環境衝擊就可忽略不談。通常在建設風電廠時,廠商都為以一字排開或是交錯的方式來排列風機、進一步擴大整體風電廠面積,這是因為風吹過葉片時,會產生風寂區(wind shadow,也稱為背風區),造成後排的風量減弱。而根據哈佛大學在《Joule》發表的研究,過去研究都忽略了風力發電與大氣之間的交互作用,風機會混合地面與高空的氣流,造成地面溫度上升,若風電廠商持續增加電廠用地範圍,風力發電對大氣的影響將無可避免。由於沒有考慮到風能與大氣的交互作用,風力發電的功率密度(power density)一直以來也都被科學家高估,其實實際上只有目前的 1% 而已。論文第一作者 Lee Miller 指出,如果單看獨立風機,風機─大氣交互作用其實不算什麼大問題,但對於那些綿延 5~10 公里的大規模風電場來說,交互作用就會對功率密度產生重大影響。因此為估算風力發電對環境的衝擊,團隊利用標準天氣預報模型建立 2012~2014 年美國氣候的基線,並發現如果要以大規模風力發電滿足美國用電需求,風廠地面溫度會上升攝氏 0.54 度,美國整體溫度也會提高 0.24 度,而當溫度提升攝氏 1.5 度,夜晚的地面氣溫變化會更加明顯,顯示風力發電也會造成氣溫上升。相較之下,太陽能的功率密度是風力發電的 10 倍,若以太陽能發電供應全美電力,對氣候造成的影響僅風力的十分之一。Keith 表示,風力發電對氣候衝擊可說是立即性的,好處累積速度則相當緩慢。放眼未來 10 年,風力發電在某方面對氣候的影響會比燃煤或天然氣電廠更嚴重,但著眼將來 1,000 年,風能或許就可完勝傳統發電廠。不過哈佛團隊的氣候模型僅限美國地區,尚未考量到全球的氣候與地理因素,風力發電與大氣的交互作用或許對於某些地方來說,恰好可滿足當地所需,像是根據伊利諾大學厄巴納─香檳分校的研究,在沙漠地區大規模建蓋太陽能電池板與風力發電廠,將能讓當地降雨量提高 1.5 倍,平均每天降雨量增加到 0.59 公厘,有望促進沙漠植被生長,顯示風力發電會如何影響全球,至今仍不好說。 公告 [站內活動]全民奪寶大加碼

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